單片機原理及接口技術(李朝青)課后習題答案——第六章

1、1、定時器模式2有什么特點？適用于什么場合？答：（1）   模式2把tl0(或tl1)配置成一個可以自動重裝載的8位定時器/計數(shù)器。tl0計數(shù)溢出時不僅使溢出中斷標志位tf0置1，而且還自動把th0中的內(nèi)容重新裝載到tl0中。tl0用作8位計數(shù)器，th0用以保存初值。（2）   用于定時工作方式時間（tf0溢出周期）為 ，用于計數(shù)工作方式時，最大計數(shù)長度（th0初值=0）為28=256個外部脈沖。 這種工作方式可省去用戶軟件重裝初值的語句，并可產(chǎn)生相當精確定時時間，特別適于作串行波特率發(fā)生器。2、單片機內(nèi)部定時方式產(chǎn)生頻率為100khz等寬矩形

2、波，假定單片機的晶振頻率為12mhz，請編程實現(xiàn)。答： t0低5位:1bht0高8位：ffhmov tmod,#00h ;設置定時器t0工作于模式0mov tl0,#1bh ；設置5ms定時初值mov th0,#0ffhsetb tr0 ；啟動t0loop:jbc tf0,l1 ；查詢到定時時間到？時間到轉(zhuǎn)l1sjmp loop ；時間未到轉(zhuǎn)loop，繼續(xù)查詢l1：mov tl0,#1bh ;重新置入定時初值mov th0,#0ffhcpl p1.0 ;輸出取反，形成等寬矩形波sjmp loop ；重復循環(huán)3、89c51定時器有哪幾種工作模式？有何區(qū)別？答：有四種工作模式：模式0，模式1，模式

3、2，模式3（1）   模式0：選擇定時器的高8位和低5位組成一個13位定時器/計數(shù)器。tl低5位溢出時向th進位，th溢出時向中斷標志位tf進位，并申請中斷。定時時間t=(213-初值)×振蕩周期×12；計數(shù)長度位213=8192個外部脈沖（2）   模式1：與模式0的唯一差別是寄存器th和tl以全部16位參與操作。定時時間t=(216-初值)×振蕩周期×12；計數(shù)長度位216=65536個外部脈沖（3）   模式2：把tl0和tl1配置成一個自動重裝載的8位定時器/計數(shù)器。tl用作8位計數(shù)器，

4、th用以保存初值。tl計數(shù)溢出時不僅使tf0置1，而且還自動將th中的內(nèi)容重新裝載到tl中。定時時間t=(28-初值)×振蕩周期×12；計數(shù)長度位28=256個外部脈沖（4）   模式3：對t0和t1不大相同若設t0位模式3，tl0和th0被分為兩個相互獨立的8位計數(shù)器。tl0為8位計數(shù)器，功能與模式0和模式1相同，可定時可計數(shù)。th0僅用作簡單的內(nèi)部定時功能，它占用了定時器t1的控制位tr1和中斷標志位tf1，啟動和關閉僅受tr1控制。定時器t1無工作模式3，但t0在工作模式3時t1仍可設置為02。4、89c51內(nèi)部設有幾個定時器/計數(shù)器？它們是由哪些

5、特殊功能寄存器組成？答：89c51單片機內(nèi)有兩個16位定時器/計數(shù)器，即t0和t1。t0由兩個8位特殊功能寄存器th0和tl0組成；t1由th1和tl1組成。5、定時器用作定時器時，其定時時間與哪些因素有關？作計數(shù)器時，對外界計數(shù)頻率有何限制？答：定時時間與定時器的工作模式，初值及振蕩周期有關。作計數(shù)器時對外界計數(shù)頻率要求最高為機器振蕩頻率的1/24。6、簡述定時器4種工作模式的特點，如何選擇設定？答：（1）   模式0：選擇定時器的高8位和低5位組成一個13位定時器/計數(shù)器。tl低5位溢出時向th進位，th溢出時向中斷標志位tf進位，并申請中斷。定時時間t=(213-初值

6、)×振蕩周期×12；計數(shù)長度位213=8192個外部脈沖置tmod中的m1m0為00（2）   模式1：與模式0的唯一差別是寄存器th和tl以全部16位參與操作。定時時間t=(216-初值)×振蕩周期×12；計數(shù)長度位216=65536個外部脈沖置tmod中的m1m0為01（3）   模式2：把tl0和tl1配置成一個自動重裝載的8位定時器/計數(shù)器。tl用作8位計數(shù)器，th用以保存初值。tl計數(shù)溢出時不僅使tf0置1，而且還自動將th中的內(nèi)容重新裝載到tl中。定時時間t=(28-初值)×振蕩周期×

7、;12；計數(shù)長度位28=256個外部脈沖置tmod中的m1m0為10（4）   模式3：對t0和t1不大相同若設t0位模式3，tl0和th0被分為兩個相互獨立的8位計數(shù)器。tl0為8位計數(shù)器，功能與模式0和模式1相同，可定時可計數(shù)。th0僅用作簡單的內(nèi)部定時功能，它占用了定時器t1的控制位tr1和中斷標志位tf1，啟動和關閉僅受tr1控制。定時器t1無工作模式3，但t0在工作模式3時t1仍可設置為02。置tmod中的m1m0為117、當t0用作模式3時，由于tr1已被t0占用，如何控制t1的開啟和關閉？答：用t1控制位c/t切換定時器或計數(shù)器工作方式就可以使t1運行。定時器

8、t1無工作模式3，將t1設置為工作模式3，就會使t1立即停止計數(shù)，關閉。8、以定時器/計數(shù)器1進行外部時間計數(shù)，每計數(shù)1000個脈沖后，定時器/計數(shù)器1轉(zhuǎn)為定時工作方式，定時10ms后又轉(zhuǎn)為計數(shù)方式，如此循環(huán)不止。假定 為6whz,用模式1編程。解：t1為定時器時初值：t1為計數(shù)器時初值：所以：l1:mov tmod,#50h ;設置t1為計數(shù)方式且工作模式為1mov th1,#0fch ;置入計數(shù)初值mov tl1，#18hsetb tr1 ;啟動t1計數(shù)器loop1:jbc tf1,l2 ;查詢計數(shù)溢出？有溢出（計數(shù)滿1000個）轉(zhuǎn)l2sjmp loop1 ;無溢出轉(zhuǎn)loop1,繼續(xù)查詢l

9、2:clr tr1 ;關閉t1mov tmod,#10h ;設置t1為定時方式且工作與模式1mov th1,#0ech ;置入定時10ms初值mov tl1，#78hsetb tr1 ;啟動t1定時loop2:jbc tf1,l1 ;查詢10ms時間到？時間到，轉(zhuǎn)l1 sjmp loop2 ;時間未到，轉(zhuǎn)loop2，繼續(xù)查詢9、一個定時器定時時間有限，如何實現(xiàn)兩個定時器的串行定時以滿足較長定時時間的要求？答：當一個定時器溢出時，設置另一個定時器的初值為0開始定時。10、使用一個定時器，如何通過軟硬件結合方法實現(xiàn)較長時間的定時？答：設定好定時器的定時時間，采用中斷方式用軟件設置計數(shù)次數(shù)，進行溢出

10、次數(shù)累計，從而得到較長的時間。11、89c51定時器作定時和計數(shù)時其計數(shù)脈沖分別由誰提供？答：作定時器時計數(shù)脈沖由89c51片內(nèi)振蕩器輸出經(jīng)12分頻后的脈沖提供，作計數(shù)時計數(shù)脈沖由外部信號通過引腳p3.4和p3.5提供。12、89c51定時器的門控信號gate設置為1時定時器如何啟動？答：只有 (或 )引腳為高電平且由軟件使tr0（或tr1）置1時，才能啟動定時器工作。13、已知89c51單片機的fosc=6mhz, 請利用t0和p1.0輸出矩形波。矩形波高電平寬50s，低電平寬300s。解：t0采用模式2作為50s定時時的初值：所以 作300s定時時的初值：所以mov tmod,#02h ;

11、設置定時器t0工作于模式2l2:clr p1.0 ;p1.0輸出低電平mov th0,#6ah ;置入定時300s初值mov tl0,#6ahsetb tr0 ;啟動t0loop1:jbc tf0,l1 ;查詢300s時間到？時間到，轉(zhuǎn)l1sjmp loop1 ;時間未到，轉(zhuǎn)loop1，繼續(xù)查詢l1:setb p1.0 ;p1.0輸出高電平clr tr0 ;關閉t0mov th0,#0e7h ;置入定時300s初值mov tl0,# 0e7hsetb tr0 ; 啟動t0loop2:jbc tf0,l2 ;查詢50s時間到？時間到，轉(zhuǎn)l2sjmp loop2 ;時間未到，轉(zhuǎn)loop2，繼續(xù)查詢

12、 14、已知89c51單片機的fosc=12mhz, 用t1定時。試編程由p1.0和p1.1引腳分別輸出周期為 2ms和500s的方波。解：采用模式0作 定時初值：所以 mov r2,#04h ;r2為“250s”計數(shù)器，置入初值4clr p1.0 ;p1.0輸出低電平clr p1.1 ;p1.1輸出低電平mov tmod,#00hl2:mov th1,#0f8h ;置入定時250s初值mov tl1,#06hsetb tr1 ;啟動t1loop:jbc tf1,l1 ;查詢250s時間到？時間到，轉(zhuǎn)l1sjmp loop ;時間未到，轉(zhuǎn)loop，繼續(xù)查詢l1:cpl p1.1 ;p

13、1.1輸出取反，形成周期為500sclr tr1 ;關閉t1djnz r2,l2 ;“250s”計數(shù)器減1，到1ms嗎？未到轉(zhuǎn)l2cpl p1.0 ;p1.0輸出取反，形成周期為2ms方波mov r2,#04h ;重置“250s”計數(shù)器初值4ljmp l2 ;重復循環(huán) 15、單片機8031的時鐘頻率為6mhz,若要求定時值分別為0.1ms,1ms,10ms,定時器0工作在模式0、模式1和模式2時，其定時器初值各應是多少？解：（1）   0.1ms模式0： t0低5位01110b=0eht0高8位：11111110b=feh模式1： 模式2： （2） &#

14、160; 1ms模式0： t0低5位01100b=0cht0高8位：11110000b=f0h模式1： 模式2： 在此情況下最長定時為512s，無法一次實現(xiàn)定時1ms，可用0.1ms循環(huán)10次（3）   10ms模式0： t0低5位11000b=18ht0高8位：01100011b=63h模式1： 模式2：在此情況下最長定時為512s，無法一次實現(xiàn)定時10ms，可用0.1ms循環(huán)100次 16、89c51單片機的定時器在何種設置下可提供三個8位計數(shù)器定時器？這時，定時器1可作為串行口波特率發(fā)生器。若波特率按9600b/s,4800b/s,2400b/s,1200b

15、/s,600b/s,100b/s來考慮，則此時可選用的波特率是多少（允許存在一定誤差）？設fosc=12mhz。解：當t0為模式3，t1為模式2時，可提供3個8位定時器?？蛇x100b/s17、試編制一段程序，功能為：當p1.2引腳的電平上跳時，對p1.1的輸入脈沖進行計數(shù)；當p1.2引腳的電平下跳時，停止計數(shù)，并將計數(shù)值寫入r6，r7。解：mov tmod,#05h ;t0為計數(shù)方式且工作于模式1jnb p1.2,$ ;等待p1.2引腳電平上跳mov th0,#00h ; p1.2電平上跳，置入計數(shù)初值mov tl0,#00hsetb tr0 ;啟動t0jb p1.2,$ ;等待p1.2引腳電

16、平下跳clr tr0 ;電平下跳，關閉t0mov r7,th0 ;計數(shù)初值寫入r7,r6mov r6,tl0 18、 設fosc=12mhz。試編制一段程序，功能為：對定時器t0初始化，使之工作在模式2，產(chǎn)生200s定時，并用查詢t0溢出標志的方法，控制 p1.0輸出周期為2ms的方波。解：t0作定時器時初值： 所以 程序1：clr p1.0 ;p1.0輸出低電平mov r2,#05h ;r2為“200s”計數(shù)器，置入初值5，計1msmov tmod,#02h ;設定時器t0工作于模式2l2:mov th0,#38h ;置入定時初值mov tl0,#38hsetb tr0 ;啟動t0

17、loop:jbc tf0,l1 ;查詢200s時間到？時間到，轉(zhuǎn)l1sjmp loop ;時間未到，轉(zhuǎn)loop，繼續(xù)查詢l1:clr tr0 ;關閉t0djnz r2,l2 ;“200s”計數(shù)器減1，到1ms嗎？未到，轉(zhuǎn)l2cpl p1.0 ；到1ms，p1.0取反，形成周期為2ms的方波mov r2,#05h ;重置“200s”計數(shù)器初值ljmp l2 ;重復循環(huán)程序2：main:mov tmod,#02h ;設定時器t0工作于模式2clr p1.0 ;p1.0輸出低電平loop1:mov r2,#05h ;r2為“200s”計數(shù)器，置入初值5，計1msloop:mov th0,#38h ;

18、置入定時初值mov tl0,#38hsetb tr0 ;啟動t0jnb tf0,$ ;查詢200s時間到？時間到，繼續(xù)查詢clr tr0 ;關閉t0djnz r2,loop ;“200s”計數(shù)器減1，到1ms嗎？未到，轉(zhuǎn)loopcpl p1.0 ；到1ms，p1.0取反，形成周期為2ms的方波sjmp loop1 ;重復循環(huán)19、以中斷方法設計單片機秒、分脈沖發(fā)生器。假定p1.0每秒產(chǎn)生1個機器周期的正脈沖，p1.1每分產(chǎn)生1個周期的正脈沖。參考書上例題6-6 第七章第7章         &#

19、160;    習題1、什么是串行異步通信，它有哪些作用？答：在異步串行通信中，數(shù)據(jù)是一幀一幀（包括一個字符代碼或一字節(jié)數(shù)據(jù)）傳送的，每一幀的數(shù)據(jù)格式參考書。通信采用幀格式，無需同步字符。存在空閑位也是異步通信的特征之一。2、89c51單片機的串行口由哪些功能部件組成？各有什么作用？答：89c51單片機的串行接口由發(fā)送緩沖期sbuf，接收緩沖期sbuf、輸入移位寄存器、串行接口控制器scon、定時器t1構成的波特率發(fā)生器等部件組成。由發(fā)送緩沖期sbuf發(fā)送數(shù)據(jù)，接收緩沖期sbuf接收數(shù)據(jù)。串行接口通信的工作方式選擇、接收和發(fā)送控制及狀態(tài)等均由串行接口控制寄存器sc

20、on控制和指示。定時器t1產(chǎn)生串行通信所需的波特率。3、簡述串行口接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的過程。答：串行接口的接收和發(fā)送是對同一地址（99h）兩個物理空間的特殊功能寄存器sbuf進行讀和寫的。當向sbuf發(fā)“寫”命令時（執(zhí)行“mov sbuf,a”），即向緩沖期sbuf裝載并開始txd引腳向外發(fā)送一幀數(shù)據(jù)，發(fā)送完便使發(fā)送中斷標志位ti=1。在滿足串行接口接收中斷標志位ri（scon.0）=0的條件下，置允許接收位ren（scon.4）=1,就會接收一幀數(shù)據(jù)進入移位寄存器，并裝載到接收sbuf中，同時使ri=1。當發(fā)讀sbuf命令時（執(zhí)行“mov a, sbuf”），便由接收緩沖期sbuf取出信息通過8

21、9c51內(nèi)部總線送cpu。4、89c51串行口有幾種工作方式？有幾種幀格式？各工作方式的波特率如何確定？答：89c51串行口有4種工作方式：方式0（8位同步移位寄存器），方式1（10位異步收發(fā)），方式2（11位異步收發(fā)），方式3（11位異步收發(fā)）。有2種幀格式：10位，11位方式0：方式0的波特率fosc/12(波特率固定為振蕩頻率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則：5、若異步通信接口按方式3傳送，已知其每分鐘傳送3600個字符，其波特率是多少？答：已知每分鐘傳送

22、3600個字符，方式3每個字符11位，則：波特率=（11b/字符）×（3600字符/60s）=660b/s6、89c51中scon的sm2，tb8，rb8有何作用？答：89c51scon的sm2是多機通信控制位，主要用于方式2和方式3.若置sm2=1，則允許多機通信。tb8是發(fā)送數(shù)據(jù)的第9位，在方式2或方式3中，根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)的需要由軟件置位或復位。它在許多通信協(xié)議中可用作奇偶校驗位；在多機通信中作為發(fā)送地址幀或數(shù)據(jù)幀的標志位。rb8是接收數(shù)據(jù)的第9位，在方式2或方式3中接收到的第9位數(shù)據(jù)放在rb8位。它或是約定的奇偶校驗位，或是約定的地址/數(shù)據(jù)標示位。7、設fosc11.059mhz

23、，試編寫一段程序，其功能為對串行口初始化，使之工作與方式1，波特率為1200b/s；并用查詢串行口狀態(tài)的方法，讀出接收緩沖器的數(shù)據(jù)并回送到發(fā)送緩沖器。解：start:mov scon,#40h ;串行接口工作于方式1mov tmod,#20h ;定時器t1工作于模式2mov th1,#0e8h ;賦定時器計數(shù)初值mov tl1,#0e8hsetb tr1 ;啟動定時器t1mov a,sbuf ;讀出接收緩沖器數(shù)據(jù)mov sbuf,a ;啟動發(fā)送過程jnb ti,$ ;等待發(fā)送完clr ti ;清ti標志sjmp $ ;結束8、若晶振為11.0592mhz，串行口工作與方式1，波特率為4800b

24、/s。寫出用t1作為波特率發(fā)生器的方式字和計數(shù)初值。解：mov tmod,#20h ;定時器t1工作于模式2mov th1,#0fah ;賦定時器計數(shù)初值mov tl1,#0fah9、為什么定時器t1用作串行口波特率發(fā)生器時，常選用工作模式2？若已知系統(tǒng)時鐘頻率和通信用的波特率，如何計算其初值？答：因為工作模式2是自動重裝初值定時器，編程時無需重裝時間參數(shù)（計數(shù)初值），比較使用。若選用工作模式0或工作模式1，當定時器t1溢出時，需在中斷服務程序中重裝初值。已知系統(tǒng)時鐘頻率fosc和通信用的波特率fbaud，可得出定時器t1模式2的初值10、若定時器t1設置成模式2作波特率發(fā)生器，已知fosc6

25、mhz。求可能產(chǎn)生的最高和最低的波特率。解：最高波特率為t1定時最小值時，此時初值為255，并且smod=1，有：最高波特率為t1定時最大值時，此時初值為0，并且smod=0，有：11、串行通信的總線標準是什么？有哪些內(nèi)容？答：美國電子工業(yè)協(xié)會（eia）正式公布的串行總線接口標準有rs-232c,rs-422,rs-423和rs-485等。在異步串行通信中應用最廣的標準總線是rd-232c。它包括了按位串行傳輸?shù)碾姎夂蜋C械方面的規(guī)定，如適用范圍、信號特性、接口信號及引腳說明等，適用于短距離（<15m）或帶調(diào)制解調(diào)的通信場合。采用rs-422, rs-485標準時，通信距離可達1000m。

26、 12、簡述單片幾多機通信的原理。答：當一片89c51（主機）與多片89c51（從機）通信時，所有從機的sm2位都置1.主機首先發(fā)送的一幀數(shù)據(jù)為地址，即某從機機號，其中第9位為1，所有的從機接收到數(shù)據(jù)后，將其中第9位裝入rb8中。各從機根據(jù)收到的第9位數(shù)據(jù)（rb8中）的值來決定從機可否再接收主機的信息。若（rb8）=0，說明是數(shù)據(jù)幀，則使接收中斷標志位ri=0，信息丟失；若（rb8）=1說明是地址幀，數(shù)據(jù)裝入sbuf并置ri=1，中斷所有從機，只有被尋址的目標從機清除sm2（sm2=0），以接收主機發(fā)來的一幀數(shù)據(jù)（點對點通信）。其他從機仍然保持sm2=1.13、當89c51串行口按工

27、作方式1進行串行數(shù)據(jù)通信時。假定波特率為1200b/s，以中斷方式傳送數(shù)據(jù)。請編寫全雙工通信程序。解：設系統(tǒng)時鐘頻率fosc=6.0mhz。查教材表9-2可知，可取smod=0,t1的計數(shù)初值為f3h。程序如下： org 0000h ajmp main ;上電，轉(zhuǎn)向主程序 org 0023h ;串行口的中斷入口地址 ajmp serve ;轉(zhuǎn)向中斷服務程序 org 0040h ;主程序main: mov sp,#60h ;設置堆棧指針 mov scon ,#50h mov pcon ,#00hmov tmod,#20hmov th1,#0f3hmov tl1,#0f3h setb tr1 mo

28、v r0 ,#20h ;置發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)首地址mov r1 ,#40h ；置接收數(shù)據(jù)區(qū)首地址 mov r7 ,#10h ；置發(fā)送字節(jié)長度mov r6 ,#10h ；置接收字節(jié)長度 setb es ;允許串行口中斷 setb ea ;cpu允許中斷 mov a ,r0 ；取第一個數(shù)據(jù)發(fā)送 mov sbuf ,a ;發(fā)送第一個數(shù)據(jù) sjmp $ ；等待中斷serve: jnb ri ,send ;ti=1,為發(fā)送中斷clr ri mov a ,sbuf ;讀出接收緩沖區(qū)內(nèi)容 mov r1 ,a ;讀入接收緩沖區(qū)djnz r6 ,l1 ;判斷數(shù)據(jù)塊發(fā)送完否sjmp l2 ;數(shù)據(jù)塊接收完，轉(zhuǎn)l2l1:in

29、c r1 ;修改數(shù)據(jù)區(qū)指針l2:reti ;中斷返回send: clr ti ;清除發(fā)送中斷標志djnz r7 ,l3 ;判斷數(shù)據(jù)塊發(fā)送完否sjmp l4 ;數(shù)據(jù)塊接收完，轉(zhuǎn)l4l3: mov a ,r0 ;取數(shù)據(jù)發(fā)送mov sbuf ,a ;發(fā)送數(shù)據(jù) inc r0 ;修改數(shù)據(jù)地址l4: reti ;中斷返回 end14、以89c51串行口按工作方式3進行串行數(shù)據(jù)通信。假定波特率為1200b/s，第9數(shù)據(jù)位作奇偶校驗位，以中斷方式傳送數(shù)據(jù)。請編寫通信程序。解：org 0000h ajmp main ;上電，轉(zhuǎn)向主程序 org 0023h ;串行口的中斷入口地址 ajmp stop ;轉(zhuǎn)向中斷服務程序 org 0040h ;主程序main: mov sp,#60hmov tmod,#20hmov th1,#0e8