单片机原理及接口技术李朝青课本答案六七.docx

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单片机原理及接口技术李朝青课本答案六七

第6章习题答案

1、定时器模式2有什么特点？

适用于什么场合？

答：

（1）模式2把TL0（或TL1）配置成一个可以自动重装载的8位定时器/计数器。

TL0计数溢出时不仅使溢出中断标志位TF0置1，而且还自动把TH0中的内容重新装载到TL0中。

TL0用作8位计数器，TH0用以保存初值。

（2）用于定时工作方式时间（TF0溢出周期）为，用于计数工作方式时，最大计数长度（TH0初值=0）为28=256个外部脉冲。

这种工作方式可省去用户软件重装初值的语句，并可产生相当精确定时时间，特别适于作串行波特率发生器。

2、单片机内部定时方式产生频率为100KHZ等宽矩形波，假定单片机的晶振频率为12MHZ，请编程实现。

答：

T0低5位:

1BH

T0高8位：

FFH

MOVTMOD,#00H;设置定时器T0工作于模式0

MOVTL0,#1BH；设置5ms定时初值

MOVTH0,#0FFH

SETBTR0；启动T0

LOOP:

JBCTF0,L1；查询到定时时间到？

时间到转L1

SJMPLOOP；时间未到转LOOP，继续查询

L1：

MOVTL0,#1BH;重新置入定时初值

MOVTH0,#0FFH

CPLP1.0;输出取反，形成等宽矩形波

SJMPLOOP；重复循环

3、89C51定时器有哪几种工作模式？

有何区别？

答：

有四种工作模式：

模式0，模式1，模式2，模式3

（1）模式0：

选择定时器的高8位和低5位组成一个13位定时器/计数器。

TL低5位溢出时向TH进位，TH溢出时向中断标志位TF进位，并申请中断。

定时时间t=（213-初值）×振荡周期×12；计数长度位213=8192个外部脉冲

（2）模式1：

与模式0的唯一差别是寄存器TH和TL以全部16位参与操作。

定时时间t=（216-初值）×振荡周期×12；计数长度位216=65536个外部脉冲

（3）模式2：

把TL0和TL1配置成一个自动重装载的8位定时器/计数器。

TL用作8位计数器，TH用以保存初值。

TL计数溢出时不仅使TF0置1，而且还自动将TH中的内容重新装载到TL中。

定时时间t=（28-初值）×振荡周期×12；计数长度位28=256个外部脉冲

（4）模式3：

对T0和T1不大相同

若设T0位模式3，TL0和TH0被分为两个相互独立的8位计数器。

TL0为8位计数器，功能与模式0和模式1相同，可定时可计数。

TH0仅用作简单的内部定时功能，它占用了定时器T1的控制位TR1和中断标志位TF1，启动和关闭仅受TR1控制。

定时器T1无工作模式3，但T0在工作模式3时T1仍可设置为0~2。

4、89C51内部设有几个定时器/计数器？

它们是由哪些特殊功能寄存器组成？

答：

89C51单片机内有两个16位定时器/计数器，即T0和T1。

T0由两个8位特殊功能寄存器TH0和TL0组成；T1由TH1和TL1组成。

5、定时器用作定时器时，其定时时间与哪些因素有关？

作计数器时，对外界计数频率有何限制？

答：

定时时间与定时器的工作模式，初值及振荡周期有关。

作计数器时对外界计数频率要求最高为机器振荡频率的1/24。

6、简述定时器4种工作模式的特点，如何选择设定？

答：

（1）模式0：

选择定时器的高8位和低5位组成一个13位定时器/计数器。

TL低5位溢出时向TH进位，TH溢出时向中断标志位TF进位，并申请中断。

定时时间t=（213-初值）×振荡周期×12；计数长度位213=8192个外部脉冲

置TMOD中的M1M0为00

（2）模式1：

与模式0的唯一差别是寄存器TH和TL以全部16位参与操作。

定时时间t=（216-初值）×振荡周期×12；计数长度位216=65536个外部脉冲

置TMOD中的M1M0为01

（3）模式2：

把TL0和TL1配置成一个自动重装载的8位定时器/计数器。

TL用作8位计数器，TH用以保存初值。

TL计数溢出时不仅使TF0置1，而且还自动将TH中的内容重新装载到TL中。

定时时间t=（28-初值）×振荡周期×12；计数长度位28=256个外部脉冲

置TMOD中的M1M0为10

（4）模式3：

对T0和T1不大相同

若设T0位模式3，TL0和TH0被分为两个相互独立的8位计数器。

TL0为8位计数器，功能与模式0和模式1相同，可定时可计数。

TH0仅用作简单的内部定时功能，它占用了定时器T1的控制位TR1和中断标志位TF1，启动和关闭仅受TR1控制。

定时器T1无工作模式3，但T0在工作模式3时T1仍可设置为0~2。

置TMOD中的M1M0为11

7、当T0用作模式3时，由于TR1已被T0占用，如何控制T1的开启和关闭？

答：

用T1控制位C/T切换定时器或计数器工作方式就可以使T1运行。

定时器T1无工作模式3，将T1设置为工作模式3，就会使T1立即停止计数，关闭。

8、以定时器/计数器1进行外部时间计数，每计数1000个脉冲后，定时器/计数器1转为定时工作方式，定时10ms后又转为计数方式，如此循环不止。

假定为6WHZ,用模式1编程。

解：

T1为定时器时初值：

T1为计数器时初值：

所以：

L1:

MOVTMOD,#50H;设置T1为计数方式且工作模式为1

MOVTH1,#0FCH;置入计数初值

MOVTL1，#18H

SETBTR1;启动T1计数器

LOOP1:

JBCTF1,L2;查询计数溢出？

有溢出（计数满1000个）转L2

SJMPLOOP1;无溢出转LOOP1,继续查询

L2:

CLRTR1;关闭T1

MOVTMOD,#10H;设置T1为定时方式且工作与模式1

MOVTH1,#0ECH;置入定时10ms初值

MOVTL1，#78H

SETBTR1;启动T1定时

LOOP2:

JBCTF1,L1;查询10ms时间到？

时间到，转L1

SJMPLOOP2;时间未到，转LOOP2，继续查询

9、一个定时器定时时间有限，如何实现两个定时器的串行定时以满足较长定时时间的要求？

答：

当一个定时器溢出时，设置另一个定时器的初值为0开始定时。

10、使用一个定时器，如何通过软硬件结合方法实现较长时间的定时？

答：

设定好定时器的定时时间，采用中断方式用软件设置计数次数，进行溢出次数累计，从而得到较长的时间。

11、89C51定时器作定时和计数时其计数脉冲分别由谁提供？

答：

作定时器时计数脉冲由89C51片内振荡器输出经12分频后的脉冲提供，作计数时计数脉冲由外部信号通过引脚P3.4和P3.5提供。

12、89C51定时器的门控信号GATE设置为1时定时器如何启动？

答：

只有（或）引脚为高电平且由软件使TR0（或TR1）置1时，才能启动定时器工作。

13、已知89C51单片机的fosc=6MHz,请利用T0和P1.0输出矩形波。

矩形波高电平宽50μs，低电平宽300μs。

解：

T0采用模式2作为50μs定时时的初值：

所以

作300μs定时时的初值：

所以

MOVTMOD,#02H;设置定时器T0工作于模式2

L2:

CLRP1.0;P1.0输出低电平

MOVTH0,#6AH;置入定时300μs初值

MOVTL0,#6AH

SETBTR0;启动T0

LOOP1:

JBCTF0,L1;查询300μs时间到？

时间到，转L1

SJMPLOOP1;时间未到，转LOOP1，继续查询

L1:

SETBP1.0;P1.0输出高电平

CLRTR0;关闭T0

MOVTH0,#0E7H;置入定时300μs初值

MOVTL0,#0E7H

SETBTR0;启动T0

LOOP2:

JBCTF0,L2;查询50μs时间到？

时间到，转L2

SJMPLOOP2;时间未到，转LOOP2，继续查询

14、已知89C51单片机的fosc=12MHz,用T1定时。

试编程由P1.0和P1.1引脚分别输出周期为2ms和500μs的方波。

解：

采用模式0作定时初值：

所以

MOVR2,#04H;R2为“250μs”计数器，置入初值4

CLRP1.0;P1.0输出低电平

CLRP1.1;P1.1输出低电平

MOVTMOD,#00H

L2:

MOVTH1,#0F8H;置入定时250μs初值

MOVTL1,#06H

SETBTR1;启动T1

LOOP:

JBCTF1,L1;查询250μs时间到？

时间到，转L1

SJMPLOOP;时间未到，转LOOP，继续查询

L1:

CPLP1.1;P1.1输出取反，形成周期为500μs

CLRTR1;关闭T1

DJNZR2,L2;“250μs”计数器减1，到1ms吗？

未到转L2

CPLP1.0;P1.0输出取反，形成周期为2ms方波

MOVR2,#04H;重置“250μs”计数器初值4

LJMPL2;重复循环

15、单片机8031的时钟频率为6MHz,若要求定时值分别为0.1ms,1ms,10ms,定时器0工作在模式0、模式1和模式2时，其定时器初值各应是多少？

解：

（1）0.1ms

模式0：

T0低5位01110B=0EH

T0高8位：

11111110B=FEH

模式1：

模式2：

（2）1ms

模式0：

T0低5位01100B=0CH

T0高8位：

11110000B=F0H

模式1：

模式2：

在此情况下最长定时为512μs，无法一次实现定时1ms，可用0.1ms循环10次

（3）10ms

模式0：

T0低5位11000B=18H

T0高8位：

01100011B=63H

模式1：

模式2：

在此情况下最长定时为512μs，无法一次实现定时10ms，可用0.1ms循环100次

16、89C51单片机的定时器在何种设置下可提供三个8位计数器定时器？

这时，定时器1可作为串行口波特率发生器。

若波特率按9600b/s,4800b/s,2400b/s,1200b/s,600b/s,100b/s来考虑，则此时可选用的波特率是多少（允许存在一定误差）？

设fosc=12MHz。

解：

当T0为模式3，T1为模式2时，可提供3个8位定时器。

可选100b/s

17、试编制一段程序，功能为：

当P1.2引脚的电平上跳时，对P1.1的输入脉冲进行计数；当P1.2引脚的电平下跳时，停止计数，并将计数值写入R6，R7。

解：

MOVTMOD,#05H;T0为计数方式且工作于模式1

JNBP1.2,$;等待P1.2引脚电平上跳

MOVTH0,#00H;P1.2电平上跳，置入计数初值

MOVTL0,#00H

SETBTR0;启动T0

JBP1.2,$;等待P1.2引脚电平下跳

CLRTR0;电平下跳，关闭T0

MOVR7,TH0;计数初值写入R7,R6

MOVR6,TL0

18、设fosc=12MHz。

试编制一段程序，功能为：

对定时器T0初始化，使之工作在模式2，产生200μs定时，并用查询T0溢出标志的方法，控制P1.0输出周期为2ms的方波。

解：

T0作定时器时初值：

所以

程序1：

CLRP1.0;P1.0输出低电平

MOVR2,#05H;R2为“200μs”计数器，置入初值5，计1ms

MOVTMOD,#02H;设定时器T0工作于模式2

L2:

MOVTH0,#38H;置入定时初值

MOVTL0,#38H

SETBTR0;启动T0

LOOP:

JBCTF0,L1;查询200μs时间到？

时间到，转L1

SJMPLOOP;时间未到，转LOOP，继续查询

L1:

CLRTR0;关闭T0

DJNZR2,L2;“200μs”计数器减1，到1ms吗？

未到，转L2

CPLP1.0；到1ms，P1.0取反，形成周期为2ms的方波

MOVR2,#05H;重置“200μs”计数器初值

LJMPL2;重复循环

程序2：

MAIN:

MOVTMOD,#02H;设定时器T0工作于模式2

CLRP1.0;P1.0输出低电平

LOOP1:

MOVR2,#05H;R2为“200μs”计数器，置入初值5，计1ms

LOOP:

MOVTH0,#38H;置入定时初值

MOVTL0,#38H

SETBTR0;启动T0

JNBTF0,$;查询200μs时间到？

时间到，继续查询

CLRTR0;关闭T0

DJNZR2,LOOP;“200μs”计数器减1，到1ms吗？

未到，转LOOP

CPLP1.0；到1ms，P1.0取反，形成周期为2ms的方波

SJMPLOOP1;重复循环

19、以中断方法设计单片机秒、分脉冲发生器。

假定P1.0每秒产生1个机器周期的正脉冲，P1.1每分产生1个周期的正脉冲。

参考书上例题6-6

第七章

第7章习题

1、什么是串行异步通信，它有哪些作用？

答：

在异步串行通信中，数据是一帧一帧（包括一个字符代码或一字节数据）传送的，每一帧的数据格式参考书。

通信采用帧格式，无需同步字符。

存在空闲位也是异步通信的特征之一。

2、89C51单片机的串行口由哪些功能部件组成？

各有什么作用？

答：

89C51单片机的串行接口由发送缓冲期SBUF，接收缓冲期SBUF、输入移位寄存器、串行接口控制器SCON、定时器T1构成的波特率发生器等部件组成。

由发送缓冲期SBUF发送数据，接收缓冲期SBUF接收数据。

串行接口通信的工作方式选择、接收和发送控制及状态等均由串行接口控制寄存器SCON控制和指示。

定时器T1产生串行通信所需的波特率。

3、简述串行口接收和发送数据的过程。

答：

串行接口的接收和发送是对同一地址（99H）两个物理空间的特殊功能寄存器SBUF进行读和写的。

当向SBUF发“写”命令时（执行“MOVSBUF,A”），即向缓冲期SBUF装载并开始TXD引脚向外发送一帧数据，发送完便使发送中断标志位TI=1。

在满足串行接口接收中断标志位RI（SCON.0）=0的条件下，置允许接收位REN（SCON.4）=1,就会接收一帧数据进入移位寄存器，并装载到接收SBUF中，同时使RI=1。

当发读SBUF命令时（执行“MOVA,SBUF”），便由接收缓冲期SBUF取出信息通过89C51内部总线送CPU。

4、89C51串行口有几种工作方式？

有几种帧格式？

各工作方式的波特率如何确定？

答：

89C51串行口有4种工作方式：

方式0（8位同步移位寄存器），方式1（10位异步收发），方式2（11位异步收发），方式3（11位异步收发）。

有2种帧格式：

10位，11位

方式0：

方式0的波特率≌fosc/12（波特率固定为振荡频率1/12）

方式2：

方式2波特率≌2SMOD/64×fosc

方式1和方式3：

方式1和方式3波特率≌2SMOD/32×（T1溢出速率）

如果T1采用模式2则：

5、若异步通信接口按方式3传送，已知其每分钟传送3600个字符，其波特率是多少？

答：

已知每分钟传送3600个字符，方式3每个字符11位，则：

波特率=（11b/字符）×（3600字符/60s）=660b/s

6、89C51中SCON的SM2，TB8，RB8有何作用？

答：

89c51SCON的SM2是多机通信控制位，主要用于方式2和方式3.若置SM2=1，则允许多机通信。

TB8是发送数据的第9位，在方式2或方式3中，根据发送数据的需要由软件置位或复位。

它在许多通信协议中可用作奇偶校验位；在多机通信中作为发送地址帧或数据帧的标志位。

RB8是接收数据的第9位，在方式2或方式3中接收到的第9位数据放在RB8位。

它或是约定的奇偶校验位，或是约定的地址/数据标示位。

7、设fosc＝11.059MHz，试编写一段程序，其功能为对串行口初始化，使之工作与方式1，波特率为1200b/s；并用查询串行口状态的方法，读出接收缓冲器的数据并回送到发送缓冲器。

解：

START:

MOVSCON,#40H;串行接口工作于方式1

MOVTMOD,#20H;定时器T1工作于模式2

MOVTH1,#0E8H;赋定时器计数初值

MOVTL1,#0E8H

SETBTR1;启动定时器T1

MOVA,SBUF;读出接收缓冲器数据

MOVSBUF,A;启动发送过程

JNBTI,$;等待发送完

CLRTI;清TI标志

SJMP$;结束

8、若晶振为11.0592MHz，串行口工作与方式1，波特率为4800b/s。

写出用T1作为波特率发生器的方式字和计数初值。

解：

MOVTMOD,#20H;定时器T1工作于模式2

MOVTH1,#0FAH;赋定时器计数初值

MOVTL1,#0FAH

9、为什么定时器T1用作串行口波特率发生器时，常选用工作模式2？

若已知系统时钟频率和通信用的波特率，如何计算其初值？

答：

因为工作模式2是自动重装初值定时器，编程时无需重装时间参数（计数初值），比较使用。

若选用工作模式0或工作模式1，当定时器T1溢出时，需在中断服务程序中重装初值。

已知系统时钟频率fosc和通信用的波特率fbaud，可得出定时器T1模式2的初值

10、若定时器T1设置成模式2作波特率发生器，已知fosc＝6MHz。

求可能产生的最高和最低的波特率。

解：

最高波特率为T1定时最小值时，此时初值为255，并且SMOD=1，有：

最高波特率为T1定时最大值时，此时初值为0，并且SMOD=0，有：

11、串行通信的总线标准是什么？

有哪些内容？

答：

美国电子工业协会（EIA）正式公布的串行总线接口标准有RS-232C,RS-422,RS-423和RS-485等。

在异步串行通信中应用最广的标准总线是RD-232C。

它包括了按位串行传输的电气和机械方面的规定，如适用范围、信号特性、接口信号及引脚说明等，适用于短距离（<15m）或带调制解调的通信场合。

采用RS-422,RS-485标准时，通信距离可达1000m。

12、简述单片几多机通信的原理。

答：

当一片89C51（主机）与多片89C51（从机）通信时，所有从机的SM2位都置1.主机首先发送的一帧数据为地址，即某从机机号，其中第9位为1，所有的从机接收到数据后，将其中第9位装入RB8中。

各从机根据收到的第9位数据（RB8中）的值来决定从机可否再接收主机的信息。

若（RB8）=0，说明是数据帧，则使接收中断标志位RI=0，信息丢失；若（RB8）=1说明是地址帧，数据装入SBUF并置RI=1，中断所有从机，只有被寻址的目标从机清除SM2（SM2=0），以接收主机发来的一帧数据（点对点通信）。

其他从机仍然保持SM2=1.

13、当89C51串行口按工作方式1进行串行数据通信时。

假定波特率为1200b/s，以中断方式传送数据。

请编写全双工通信程序。

解：

设系统时钟频率fosc=6.0MHZ。

查教材表9-2可知，可取SMOD=0,T1的计数初值为F3H。

程序如下：

ORG0000H

AJMPMAIN;上电，转向主程序

ORG0023H;串行口的中断入口地址

AJMPSERVE;转向中断服务程序

ORG0040H;主程序

MAIN:

MOVSP,#60H;设置堆栈指针

MOVSCON,#50H

MOVPCON,#00H

MOVTMOD,#20H

MOVTH1,#0F3H

MOVTL1,#0F3H

SETBTR1

MOVR0,#20H;置发送数据区首地址

MOVR1,#40H；置接收数据区首地址

MOVR7,#10H；置发送字节长度

MOVR6,#10H；置接收字节长度

SETBES;允许串行口中断

SETBEA;CPU允许中断

MOVA,@R0；取第一个数据发送

MOVSBUF,A;发送第一个数据

SJMP$；等待中断

SERVE:

JNBRI,SEND;TI=1,为发送中断

CLRRI

MOVA,SBUF;读出接收缓冲区内容

MOV@R1,A;读入接收缓冲区

DJNZR6,L1;判断数据块发送完否

SJMPL2;数据块接收完，转L2

L1:

INCR1;修改数据区指针

L2:

RETI;中断返回

SEND:

CLRTI;清除发送中断标志

DJNZR7,L3;判断数据块发送完否

SJMPL4;数据块接收完，转L4

L3:

MOVA,@R0;取数据发送

MOVSBUF,A;发送数据

INCR0;修改数据地址

L4:

RETI;中断返回

END

14、以89C51串行口按工作方式3进行串行数据通信。

假定波特率为1200b/s，第9数据位作奇偶校验位，以中断方式传送数据。

请编写通信程序。

解：

ORG0000H

AJMPMAIN;上电，转向主程序

ORG0023H;串行口的中断入口地址

AJMPSTOP;转向中断服务程序

ORG0040H;主程序

MAIN:

MOVSP,#60H

MOVTMOD,#20H

MOVTH1,#0E8H

MOVTL1,#0E8H

SETBTR1

MOVSCON,#0D0H

MOVPCON,#00H

MOVR0,#20H;置发送数据区首地址

MOVR1,#40H；置接收数据区首地址

SETBES;允许串行口中断

SETBEA;CPU允许中断

MOVA,@R0

MOVC,PSW.0;P→C

CPLC

MOVTB8,C

MOVSBUF,A;发送第一个数据

SJMP$

STOP:

JNBRISOUT;TI=1,为发送中断

CLRRI

MOVA,SBUF;读出接收缓冲区内容

MOVC,PSW.0;P→C

CPLC;形成奇校验

JCLOOP1;判断接收端的奇偶值，C=1转LOOP1

JNBRB8,LOOP2;C=0，RB8=0，转LOOP2

SJMPERROR;C=0,RB8=1,转出错处理

LOOP1:

JBRB8,LOOP2;C=1，RB8=1，转LOOP2

SJMPERROR;C=0,RB8=1,转出错处理

LOOP2:

MOV@R1,A;将接收数据送入接收数据区

INCR1;修改数据区指针

RETI

SOUT:

CLRTI;是发送中断，清除发送中断标志

INCR0;修改数据区指针

MOVA,@R0

MOVPSW.0,C;P→C

CPLC

MOVTB8,C

MOVSBUF,A;发送第一个数据

RETI

ERROR:

……

15、某异步通信接口，其帧格式由1个起始位（0），7个数据位，1个奇偶校验位和1个停止位

（1）组成。

当该接口每分钟传送1800个字符时，试计算出传送波特率。

解：

该异步通信接口的帧格式为10b/字符，当该接口每分钟传送1800个字符时：

波特率=（10b/字符）×（1800字符/60s）=300b/s

16、串行口工作在方式1和方式3时，其波特率与fosc、定时器T1工作模式2的初值及SMOD位的关系如何？

设fosc＝6MHz，现利用定时器T1模式2产生的波特率为110b/s。

试计算