第6章 单片机串行通信系统 习题解答
一、填空题
1.在串行通信中,把每秒中传送的二进制数的位数叫 波特率 。
2.当SCON中的M0M1=10时,表示串口工作于方式 2 ,波特率为 fosc/32或fosc/64 。 3.SCON中的REN=1表示 允许接收 。 4.PCON 中的SMOD=1表示 波特率翻倍 。
5.SCON中的TI=1表示 串行口发送中断请求 。
6.MCS-51单片机串行通信时,先发送 低 位,后发送 高 位。 7.MCS-51单片机方式2串行通信时,一帧信息位数为 11 位。
8.设T1工作于定时方式2,作波特率发生器,时钟频率为11.0592MHz,SMOD=0,波特率为2.4K时,T1的初值为 FAH 。
9.MCS-51单片机串行通信时,通常用指令 MOV
SBUF,A 启动串行发送。
10.MCS-51单片机串行方式0通信时,数据从 P3.0 引脚发送/接收。 二、简答题
1.串行口设有几个控制寄存器?它们的作用是什么?
答:串行口设有2个控制寄存器,串行控制寄存器SCON和电源控制寄存器PCON。其中PCON中只有PCON.7的SMOD与串行口的波特率有关。在SCON中各位的作用见下表: SCON 位名称 位地址 功能 2.MCS-51单片机串行口有几种工作方式?各自的特点是什么? 答:有4种工作方式。各自的特点为:
D7 SM0 9FH D6 SM1 9EH D5 SM2 9DH D4 REN 9CH D3 TB8 9BH D2 RB8 9AH D1 TI 99H D0 RI 98H 工作方式 选择 多机通信控接收 发 送 第接收 第发送 中接收 中制 允许 9位 9位 断 断
SM0 0 0 1 1
3.MCS-51单片机串行口各种工作方式的波特率如何设置,怎样计算定时器的初值? 答:串行口各种工作方式的波特率设置:
工作方式O:波特率固定不变,它与系统的振荡频率fosc的大小有关,其值为fosc/12。 工作方式1和方式3:波特率是可变的,波特率=(2SMOD/32)×定时器T1的溢出率 工作方式2:波特率有两种固定值。
当SM0D=1时,波特率=(2SM0D/64)×fosc=fosc/32 当SM0D=0时,波特率=(2SM0D/64)×fosc=fosc/64 计算定时器的初值计算:
SM1 0 1 0 1 方式 方式0 方式1 方式2 方式3 功能 移位寄存器方式 8位异步通信方式 9位异步通信方式 9位异步通信方式 波特率
fosc/12 可变 fosc/32或fosc/64 可变
2SMOD?fOSC2SMOD?fOSCN?256??256?32?12?B384?B4.若fosc = 6MHz,波特率为2400波特,设SMOD =1,则定时/计数器T1的计数初值为多少?并进行初始化编程。 答:根据公式 N=256-2
SMOD
×fosc /(2400×32×12)= 242.98≈243 =F3H
;置T1定时器工作方式2
TXDA: MOV TMOD,#20H
MOV TL1,#0F3H ;置T1计数初值. MOV TH1,#0F3H
MOV PCON,#80H ;置SMOD =1
5.用8051串行口外接CD4094扩展8位并行输出口,驱动8个LED发光二极管。画出硬件电路图,编写程序,使LED发光二极管从左到右依次闪亮。 答:电路图如下
LED发光二极管从左到右循环点亮的C51参考程序:
#include
unsigned char code Tab[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe};//流水灯控制码,该数组被定义为全局变量 sbit P17=P1^7;
void delay(void) {
unsigned char m,n; for(m=0;m<200;m++)
for(n=0;n<250;n++) ; }
/************************************************************** 函数功能:发送一个字节的数据
**************************************************************/ void Send(unsigned char dat) {
P17=0; //P1.7引脚输出锁存信号,对cd4094锁存 nop_(); //延时一个机器周期
_nop_(); //延时一个机器周期,保证锁存完成 P17=1; //结束对cd4094的锁存
SBUF=dat; //将数据写入发送缓冲器,启动发送 while(TI==0) //若没有发送完毕,等待 ;
TI=0; //发送完毕,TI被置“1”,需将其清0 }
/******************************************* 函数功能:主函数
******************************************/ 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(Tab[i]); //发送数据 delay(); //延时 } } }
三、Proteus仿真
1.在Proteus下,仿真实现6.6节内容。
答:全自动洗衣机串行方式时间显示Proteus仿真 为节省单片机并口资源,全自动洗衣机时间显示可用串口实现。一次洗衣时间一般不会超过99分钟,用2位LED数码管显示时间即可。电路如图6-9所示。
VCCU29RSRG88C1C1/->C233pX133p1470R23R1&1DR2P00VCC4470RCRYSTAL5R3P01470RFREQ=12MHzU16R4P02470R19R5P03P00XTAL1P0.0/AD03910470RP0.1/AD138R6P04P01P0218P0.2/AD237470RP0.3/AD33611XTAL235R7P05P03P04P0.4/AD4470R3412P06P05P0.5/AD5P069P0.6/AD633P0.7/AD73213RSTDS0R01AT89C51P2.0/A821741641k22VCCP2.2/A10P2.1/A923U32930PSENP2.3/A1124P2.4/A12259RSRG8C331ALEEAP2.5/A1326P2.6/A14278C1/->33pP2.7/A152813R8470RP3.0/RXD101P1.0112&P101DP10P11R0223P1.1P3.2/INT0P3.1/TXD124R9470RP12470R4P1.2P14P135P1.3P3.3/INT1136P1.4P3.4/T0145R10470RP14CP12P15C7P1.515470RP16V8P1.6P3.6/WRP3.5/T1166R11P1.7P3.7/RD17R12P1410470RDS1R13P1411470RP1512R14470RP161374164 图6-9中用AT89C51单片机串行口扩展2个并行口,接2位数码管组成显示电路。串行口工作于方式0,与外接的图6-9 2片移位寄存器全自动洗衣机串行方式时间显示电路74LS164连接。74LS164 是一个8位串入并出的移位寄存器,功能是接收AT89C51单片机串行通信口输出的串行数据并转换成并行数据输出,从而驱动LED数码管显示。74LS164的1、2脚为数据输入端,接单片机串行口的RXD端(P3.0脚),74LS164的第8脚为时钟脉冲输入端(CLK),接单片机串行口的TXD端(P3.1脚),第9脚R为清零端,低电平清零,正常工作时接高电平。两只LED数码管采用共阴极静态显示方式。
下列程序实现串行两位LED数码管时间显示,显示范围为00—99分钟。使用串行口进行信息传送,程序编写相当简单,用户只需将需要显示的数据直接送串口发送缓冲器,等待串行中断即可。
汇编语言参考程序:
ORG 0000H ;在0000H单元存放转移指令
LJMP NAIN ;转移到主程序
ORG 000BH ;定时器T0的中断入口地址 LJMP INTERRUPT ;转移到中断子程序