第06章 單片機串行通信系統(tǒng) 習題解答

1、第6章 單片機串行通信系統(tǒng) 習題解答一、填空題1在串行通信中，把每秒中傳送的二進制數的位數叫 波特率 。2當SCON中的M0M1=10時，表示串口工作于方式 2 ，波特率為 fosc/32或fosc/64 。3SCON中的REN=1表示 允許接收 。4PCON 中的SMOD=1表示 波特率翻倍 。5SCON中的TI=1表示 串行口發(fā)送中斷請求 。6MCS-51單片機串行通信時，先發(fā)送 低 位，后發(fā)送 高 位。7MCS-51單片機方式2串行通信時，一幀信息位數為 11 位。8設T1工作于定時方式2，作波特率發(fā)生器，時鐘頻率為11.0592MHz，SMOD=0，波特率為2.4K時，T1的初值為 F

2、AH 。9MCS-51單片機串行通信時，通常用指令 MOVSBUF,A 啟動串行發(fā)送。10MCS-51單片機串行方式0通信時，數據從 P3.0 引腳發(fā)送/接收。二、簡答題 1串行口設有幾個控制寄存器？它們的作用是什么？答：串行口設有2個控制寄存器，串行控制寄存器SCON和電源控制寄存器PCON。其中PCON中只有PCON.7的SMOD與串行口的波特率有關。在SCON中各位的作用見下表：SCOND7D6D5D4D3D2D1D0位名稱SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI位地址9FH9EH9DH9CH9BH9AH99H98H功能工作方式選擇多機通信控制接收 允許發(fā)送 第9位接收 第9位發(fā)送

3、中斷接收 中斷2MCS-51單片機串行口有幾種工作方式？各自的特點是什么？答：有4種工作方式。各自的特點為：SM0SM1方式功能波特率00方式0移位寄存器方式fosc/1201方式18位異步通信方式可變10方式29位異步通信方式fosc/32或fosc/6411方式39位異步通信方式可變3MCS-51單片機串行口各種工作方式的波特率如何設置，怎樣計算定時器的初值？答：串行口各種工作方式的波特率設置：工作方式O：波特率固定不變，它與系統(tǒng)的振蕩頻率fosc的大小有關，其值為fosc/12。工作方式1和方式3：波特率是可變的，波特率=（2SMOD/32）×定時器T1的溢出率工作方式2：波特

4、率有兩種固定值。當SM0D=1時，波特率=（2SM0D/64）×fosc=fosc/32當SM0D=0時，波特率=（2SM0D/64）×fosc=fosc/64計算定時器的初值計算：4若fosc = 6MHz，波特率為2400波特，設SMOD =1，則定時/計數器T1的計數初值為多少？并進行初始化編程。 答：根據公式N=256-2SMOD×fosc /（2400×32×12）= 242.98243 =F3HTXDA: MOV TMOD,#20H;置T1定時器工作方式2 MOV TL1,#0F3H ;置T1計數初值. MOV TH1,#0F3H

5、MOV PCON,#80H ；置SMOD =15用8051串行口外接CD4094擴展8位并行輸出口,驅動8個LED發(fā)光二極管。畫出硬件電路圖，編寫程序，使LED發(fā)光二極管從左到右依次閃亮。答：電路圖如下LED發(fā)光二極管從左到右循環(huán)點亮的C51參考程序：#include<reg51.h> /包含51單片機寄存器定義的頭文件#include<intrins.h> /包含函數_nop_（）定義的頭文件unsigned char code Tab=0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe;/流水燈控制碼，該數組被定義為全局變量sbit P1

6、7=P17;void delay(void) unsigned char m,n; for(m=0;m<200;m+) for(n=0;n<250;n+) ; /*函數功能：發(fā)送一個字節(jié)的數據*/void Send(unsigned char dat) P17=0; /P1.7引腳輸出鎖存信號，對cd4094鎖存 nop_(); /延時一個機器周期 _nop_(); /延時一個機器周期，保證鎖存完成 P17=1; /結束對cd4094的鎖存 SBUF=dat; /將數據寫入發(fā)送緩沖器，啟動發(fā)送 while(TI=0) /若沒有發(fā)送完畢，等待 ; TI=0; /發(fā)送完畢，TI被置“1

7、”，需將其清0/*函數功能：主函數*/void main(void) unsigned char i; SCON=0x00; /SCON=0000 0000B，使串行口工作于方式0 while(1) for(i=0;i<8;i+) Send(Tabi); /發(fā)送數據 delay(); /延時 三、Proteus仿真Proteus仿真1.在Proteus下，仿真實現6.6節(jié)內容。答：全自動洗衣機串行方式時間顯示Proteus仿真為節(jié)省單片機并口資源，全自動洗衣機時間顯示可用串口實現。一次洗衣時間一般不會超過99分鐘，用2位LED數碼管顯示時間即可。電路如圖6-9所示。圖6-9 全自動洗衣機

8、串行方式時間顯示電路 圖6-9中用AT89C51單片機串行口擴展2個并行口，接2位數碼管組成顯示電路。串行口工作于方式0，與外接的2片移位寄存器74LS164連接。74LS164是一個8位串入并出的移位寄存器，功能是接收AT89C51單片機串行通信口輸出的串行數據并轉換成并行數據輸出，從而驅動LED數碼管顯示。74LS164的1、2腳為數據輸入端，接單片機串行口的RXD端（P3.0腳），74LS164的第8腳為時鐘脈沖輸入端（CLK），接單片機串行口的TXD端（P3.1腳），第9腳R為清零端，低電平清零，正常工作時接高電平。兩只LED數碼管采用共陰極靜態(tài)顯示方式。下列程序實現串行兩位LED數碼

9、管時間顯示，顯示范圍為0099分鐘。使用串行口進行信息傳送，程序編寫相當簡單，用戶只需將需要顯示的數據直接送串口發(fā)送緩沖器，等待串行中斷即可。匯編語言參考程序：ORG 0000H ;在0000H單元存放轉移指令LJMP NAIN ;轉移到主程序ORG 000BH ;定時器T0的中斷入口地址 LJMP INTERRUPT ;轉移到中斷子程序ORG 0200H ;主程序從0200H開始MAIN: MOV TMOD,#01H ;使用定時器T0,工作方式1MOV TH0, #3CH ;置初T0值50msMOV TL0, #0B0HH MOV R0,#0 ;用于存1秒的計數次數SETB EA ;開中斷總

10、允許SETB ET0 ;允許T0中斷 SETB TR0 ;啟動計時LOOP: LCALL Display ;循環(huán)調用顯示子程序 SJMP LOOPTAB: DB 3FH,06H, 5BH, 4FH, 66H, 6DH, 7DH, 07H, 7FH, 6FH ；09的共陰極段碼DISPLAY: ;顯示子程序（顯示分鐘）MOV DPTR, #TAB ;將表首地址賦給DPTRMOV A, 30H ;將30H中存放的分計數賦給累加器AMOV B, #0AH ;將10賦給累加器BDIV AB ;分計數除以10得十位數放在A中，個位數放在B中MOVX A, A+DPTR ;查表得十位數的顯示段碼MOV S

11、BUF, A ;發(fā)送十位數L1: JBC TI, L2 ;判是否發(fā)送完，未發(fā)完循環(huán)等待，若發(fā)完則轉L2SJMP L1L2: MOV A, B ;將個位數賦給累加器AMOVX A, A+DPTR ;查表得個位數的顯示段碼MOV SBUF, A ;發(fā)送個位數L3: JBC TI, L4 ;判是否發(fā)送完，未發(fā)完循環(huán)等待，若發(fā)完則轉L4SJMP L3L4: RET ;子程序返回INTERRUPT: ;中斷服務子程序INC R0 ;每中斷一次（50ms）加1CJNE R0, #20, L5 ;判是否中斷20次，若不是則轉L5中斷返回，若是則順序執(zhí)行CLR R0 ;到1秒鐘，清R0INC R1 ;秒計數加

12、1CJNE R1, #60, L5 ;判秒是否計滿60次，若未滿則轉L5中斷返回，若滿則順序執(zhí)行CLR R1 ;如果秒計滿60，將秒計數單元內容清0INC 30H ;分鐘計數單元30H內容加1CJNE 30H, #99, L5 ;判分是否計滿99次，若未滿則轉L5中斷返回，若滿則順序執(zhí)行CLR R1 ;如果分計滿99，將秒計數單元內容清0CLR 30H ;同時將分計數單元內容清0L5: MOV TH0, #3CH ; 定時器重新賦初值MOV TL0, #0B0HH RETI ;中斷返回C語言參考程序：#include<reg51.h> / 包含51單片機寄存器定義的頭文件unsig

13、ned char Tab =0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f; /數組Tab放09的共陰極字段碼unsigned char int_time; /設中斷次數計數變量unsigned char second; /秒計數變量unsigned char minute; /分鐘計數變量void delay(void) /延時函數 unsigned char n,j; /設計數循環(huán)變量for(j=0;j<200;j+); /通過循環(huán)延時for(n=0;n<200;n+); /通過循環(huán)延時 void DisplayMinute(

14、unsigned char m) /顯示函數 unsigned char ge, si; /定義變量ge、si，用于存放個位、十位 si=Tabm/10; /計算出十位的值，查表轉換成相應的段碼送變量si SBUF=si; /發(fā)送顯示十位while(TI=0); /等待發(fā)送完畢 TI=0; /發(fā)送完后清中斷標志 ge=Tabm%10; /計算出十位的值，查表轉換成相應的段碼送變量ge SBUF=ge; /發(fā)送顯示個位while(TI=0); /等待發(fā)送完畢 TI=0; /發(fā)送完后清中斷標志 delay(); /調延時函數，是數碼管顯示有一定的亮度 delay(); void main(void

15、) /主函數 TMOD=0x01; /使用定時器T0,工作方式1 EA=1; /開中斷總允許ET0=1; /允許T0中斷TH0=(65536-46083)/256; /定時器高八位賦初值(50ms)TL0=(65536-46083)%256; /定時器低八位賦初值TR0=1; /啟動計時 PCON=0x00; /置SMOD=0 SCON=0x00; /串行口工作在方式0 while(1) /無限循環(huán)體 DisplayMinute(minute); /調用分鐘顯示子程序 void interserve(void ) interrupt 1 /計數器T0中斷函數 int_time+; /每中斷一次

16、（50ms）加1if(int_time=20) / 50ms記20次為1秒（仿真時可將次數改小，減少等待時間）。 int_time=0; /中斷計數變量清0 second+; /秒計數變量加1 if(second=60) /判是否到了60秒（仿真時可將次數改小，減少等待時間）。 second=0; /如果秒計滿60，將秒計數變量清0 minute+; /分鐘計數變量加1 if(minute=99) /判分鐘是否等于99 minute=0; /如果分鐘計滿99，將分鐘計數變量清0秒計數變量清0second=0; /將秒計數變量清0 TH0=(65536-46083)/256; /定時器重新賦初值

17、TL0=(65536-46083)%256; 2.在Proteus下，仿真實現例6-2內容。答：電路如圖6-8所示，試編制程序輸入K1K8的狀態(tài)信息，并存入內部RAM 40H。 圖6-8 串行通訊方式0應用4014 是一個并入串出轉換芯片，Q8端為串行數據輸出端，CLK為時鐘脈沖輸入端，P/S為操作控制端，P/S=1：鎖存并行輸入數據，P/S=0：允許串行移位操作。要完成題目的要求，應先將開關狀態(tài)鎖存，然后串行傳送給單片機。在Proteus下畫出電路圖。匯編語言參考程序如下: ORG 0000H ;上電后程序從00000H開始，在0000H單元存放轉移指令LJMP KIN ;轉移到主程序ORG 0100H ;主程序從0100H開始KIN: MOV SCON,#00H ;設定串行口為方式0 CLR ES ;禁止串行中斷 SETB P1.0 ;鎖存并行輸入數據 CLR P1.0 ;允許串行移位操作 SETB REN ;允許并啟動接收（TXD發(fā)送移位脈沖） JNB RI,$ ;等待接收完畢 MOV 40H,SBUF ;存入