單片微機(jī)原理及應(yīng)用徐春輝第9章習(xí)題答案

1、2練習(xí)與思考題9參考答案1 AT89S51單片機(jī)中與定時(shí)器/計(jì)數(shù)器相關(guān)的特殊功能寄存器有哪幾個(gè)？它們的功能各是什么？答：AT89S51單片機(jī)中與定時(shí)器/計(jì)數(shù)器相關(guān)的特殊功能寄存器有TMOD、TCON、IE、IP、TH0、TL0、TH1、TL1等8個(gè)。TMOD用于設(shè)定定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作模式與工作方式；TCON用于提供定時(shí)器/計(jì)數(shù)器啟動(dòng)或停止的軟開關(guān)，另外還提供定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的溢出標(biāo)志位；IE、IP提供對(duì)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的溢出中斷進(jìn)行管理的控制位；TH0、TL0、TH1、TL1用于對(duì)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的初始值進(jìn)行設(shè)定并實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入的計(jì)數(shù)信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)的功能。2 AT89S51單片機(jī)內(nèi)設(shè)有幾個(gè)可編程的定時(shí)器

2、/計(jì)數(shù)器？它們可以有哪幾種工作模式？哪幾種工作方式？如何選擇和設(shè)定？各有什么特點(diǎn)？答：AT89S51單片機(jī)內(nèi)部有兩個(gè)16位可編程的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，即定時(shí)器T0和定時(shí)器T1它們可以有定時(shí)和計(jì)數(shù)兩種工作模式，由TMOD中的C/位設(shè)定。C/=0為定時(shí)器模式，C/=1為計(jì)數(shù)器模式。每種工作模式下又有如下表所示的四種工作方式。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器四種工作方式由TMOD中的M1 M0兩位確定，如下表所示。M1M0方式特點(diǎn)0 0013位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0 1116位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1 02自動(dòng)裝入時(shí)間常數(shù)的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1 13對(duì)T0分為兩個(gè)8位獨(dú)立計(jì)數(shù)器；對(duì)T1置方式3時(shí)停止工作3 如果采用晶振的頻率為3MHz

3、，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作在方式0、1、2下，其最大的定時(shí)時(shí)間為多少？答：因?yàn)闄C(jī)器周期，所以定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作方式0下，其最大定時(shí)時(shí)間為；同樣可以求得方式1下的最大定時(shí)時(shí)間為262.144ms；方式2下的最大定時(shí)時(shí)間為1024ms。4 AT89S51單片機(jī)內(nèi)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1工作在方式3時(shí)，有何不同？答：方式3對(duì)定時(shí)器T0和定時(shí)器T1是不相同的。若T1設(shè)置為方式3，則停止工作。方式3只適用于T0。當(dāng)T0設(shè)置為方式3時(shí)，將使TL0和TH0成為兩個(gè)相互獨(dú)立的8位計(jì)數(shù)器， TL0利用了T0本身的一些控制方式，它的操作與方式0和方式1類似。而TH0被規(guī)定為用作定時(shí)器功能，對(duì)機(jī)器周期計(jì)數(shù)，并借用了T1

4、的控制位TR1和TF1。在這種情況下TH0控制了T1的中斷。5定時(shí)器/計(jì)數(shù)器用做定時(shí)器時(shí)，其計(jì)數(shù)脈沖由誰(shuí)提供？定時(shí)時(shí)間與哪些因素有關(guān)？答：定時(shí)/計(jì)數(shù)器作定時(shí)時(shí)，其計(jì)數(shù)脈沖由系統(tǒng)振蕩器產(chǎn)生的內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)12分頻后提供。定時(shí)時(shí)間與時(shí)鐘頻率和定時(shí)初值有關(guān)。6. 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器用做計(jì)數(shù)器模式時(shí)，對(duì)外界計(jì)數(shù)頻率有何限制？答：由于確認(rèn)1次負(fù)跳變要花2個(gè)機(jī)器周期，即24個(gè)振蕩周期，因此外部輸入的計(jì)數(shù)脈沖的最高頻率為系統(tǒng)振蕩器頻率的1/24。7AT89S51單片機(jī)的晶振頻率為6MHz，若要求定時(shí)值分別為0.1ms和10ms，定時(shí)器0工作在方式0、方式1和方式2，其定時(shí)器初值各應(yīng)是多少？答：（1） 0.1ms方

5、式0： 0.1×10-3=（213-X）×12/(6×106)所以：X=8142=1111111001110BT0低5位01110B=0EHT0高8位：11111110B=FEH方式1： 0.1×10-3= (216-X) ×12/(6×106)所以：X=65486=FFCEH 方式2： 0.1×10-3= (28-X) ×12/(6×106)所以：X=206=CEH（2） 10ms方式0： 10×10-3=(213-X) ×12/(6×106)所以：X=3192=11000

6、1111000BT0低5位11000B=18HT0高8位：01100011B=63H方式1： 10×10-3=(216-X) ×12/(6×106)所以：X=60536=EC78H方式2：在此情況下最長(zhǎng)定時(shí)為512s，無法一次實(shí)現(xiàn)定時(shí)10ms，可用0.1ms定時(shí)循環(huán)100次8定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式2有什么特點(diǎn)？適用于什么應(yīng)用場(chǎng)合？答：方式2把TL0配置成一個(gè)可以自動(dòng)恢復(fù)初值的8位計(jì)數(shù)器，TH0作為常數(shù)緩沖器，TH0由軟件預(yù)置初值。當(dāng)TL0產(chǎn)生溢出時(shí)，一方面使溢出標(biāo)志TF0置1，同時(shí)把TH0中的8位數(shù)據(jù)重新裝入TL0中。方式2常用于定時(shí)控制，或用作串行口波特率發(fā)生

7、器。9要求定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的運(yùn)行控制完全由TR1、TR0確定或完全由、高、低電平控制時(shí)，其初始化編程應(yīng)做何處理？答：TMOD中GATE的值不同：完全由TR1、TR0確定時(shí)GATE為0；完全由、高低電平控制時(shí)GATE為1且TR0、TR1也要設(shè)置為1。10定時(shí)器/計(jì)數(shù)器測(cè)量某正單脈沖的寬度，采用何種方式可得到最大量程？若時(shí)鐘頻率為6MHz，求允許測(cè)量的最大脈沖寬度。 答：采用方式1可得到最大量程。最大脈寬=2us×6553611THX與TLX（X = 0，1）是普通寄存器還是計(jì)數(shù)器？其內(nèi)容可以隨時(shí)用指令更改嗎？更改后的新值是立即刷新還是等當(dāng)前計(jì)數(shù)器計(jì)滿后才能刷新？ 答：THX與TLX(X=

8、0,1)是由特殊功能寄存器構(gòu)成的計(jì)數(shù)器，其內(nèi)容可以隨時(shí)用指令更改，更改后的新值是立即刷新。但在讀THX、TLX的值時(shí)，應(yīng)該先讀THX值，后讀TLX，再讀THX。若兩次讀得THX相同，則可確定讀得的內(nèi)容正確。若前后兩次讀得的THX有變化，再重復(fù)上述過程。12定時(shí)器/計(jì)數(shù)器作為外部中斷源使用時(shí)，需要如何初始化？以T0為例通過程序說明。 答： 初始化程序： MOV TMOD, #06H MOV TL0, #0FFH MOV TH0, #0FEH SETB TR0 SETB EASETB ET013采用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0對(duì)外部脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，每計(jì)數(shù)100個(gè)脈沖后，T0轉(zhuǎn)為定時(shí)工作方式。定時(shí)1ms后，又轉(zhuǎn)

9、為計(jì)數(shù)方式，如此循環(huán)不止。假定AT89S51單片機(jī)的晶體振蕩器的頻率為6MHz，請(qǐng)使用方式1實(shí)現(xiàn)，要求編寫出程序。 答：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0在計(jì)數(shù)和定時(shí)工作完成后，均采用中斷方式工作。除了第一次計(jì)數(shù)工作方式設(shè)置在主程序完成外，后面的定時(shí)或計(jì)數(shù)工作方式分別在中斷程序完成，用一標(biāo)志位識(shí)別下一輪定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0的工作方式。編寫程序如下： ORG0000H LJMPMAIN ORG000BH LJMPIT0PMAIN:MOVTMOD,#06H ；定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0為計(jì)數(shù)方式2 MOV TL0,#156；計(jì)數(shù)100個(gè)脈沖的初值賦值 MOVTH0,#156 SETBGATE；打開計(jì)數(shù)門 SETBTR0；啟

10、動(dòng)T0，開始計(jì)數(shù) SETBET0；允許T0中斷 SETBEA；CPU開中斷 CLRF0；設(shè)置下一輪為定時(shí)方式的標(biāo)志位WAIT:AJMPWAITIT0P: CLREA；關(guān)中斷 JBF0,COUNT；F0=1，轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)方式設(shè)置 MOVTMOD,#00H；定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0為定時(shí)方式0 MOVTH0,#0FEH；定時(shí)1ms初值賦值 MOVTL0,#0CH SETBEA RETICOUNT:MOVTMOD,#06H MOVTL0,#156 SETBEA RETI14編寫程序，要求使用T0，采用方式2定時(shí)，在P1.0輸出周期為400s、占空比為10:1的矩形脈沖。 答：根據(jù)題意，從P1.0輸出的矩形脈沖的

11、高低電平的時(shí)間為10:1，則高低電平的時(shí)間分別為363.63s和36.37s。如果系統(tǒng)采用6MHz晶振的話， ，因此高低電平輸出取整，則約為364s和36s。編寫程序如下：ORG0000H LJMPMAIN ORG000BH LJMPIT0PMAIN:MOVTMOD,#02H；定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0為定時(shí)方式2 MOVTL0,#4AH；定時(shí)364s初值賦值 SETBTR0；啟動(dòng)T0，開始計(jì)數(shù) SETBET0；允許T0中斷 SETBEA；CPU開中斷 SETBP1.0WAIT:AJMPWAITIT0P: CLREACLRP1.0；關(guān)中斷MOVR0,#9DLY:DJNZR0,DLY；延時(shí)26sMOVT

12、L0,#4AH；定時(shí)364s初值賦值SETBP1.0SETBEARETI15已知單片機(jī)時(shí)鐘振蕩頻率為6MHz，利用T0定時(shí)器，在P1.1引腳上輸出連續(xù)方波，波形如圖9-23所示。圖9-23 題15波形圖解：首先計(jì)算定時(shí)常數(shù)：100us 方式0 Tc=FE0EH； 方式1 Tc=FFCEH； 方式2 Tc=CEH150us 方式0 Tc=FD15H； 方式1 Tc=FFB5H； 方式2 Tc=B5H 方法一：采用方式一，定時(shí)器中斷。流程圖：YN主程序流程圖中斷子程序流程圖開始初始化T0，設(shè)置工作方式開T0中斷，設(shè)置標(biāo)志位20H.0開定時(shí)器T0，P1.1=1 開始20H.0=1?T0賦初值150u

13、sT0賦初值100usP1.1=0P1.1=1取反20H.0取反20H.0等待中斷中斷返回中斷返回 源程序： ORG 0000H LJMP START ORG 000BH LJMP TINT0 ORG 0100H START: MOV TMOD, #01H MOV TL0, #0CEH MOV TH0, #0FFH SETB TR0 SETB EA SETB ET0 SETB 20H.0 SETB P1.1 SJMP $ TINT0: JNB 20H.0, NEXT MOV TL0, #0B5H MOV TH0, #0FFH CLR P1.1 CPL 20H.0 SJMP LAST NEXT:

14、 MOV TL0, #0CEH MOV TH0, #0FFH SETB P1.1 CPL 20H.0 LAST:RETI 方法二： 采用方式2 定時(shí)器中斷 加延時(shí)程序 流程圖：主程序流程圖中斷子程序流程圖開始初始化T0，設(shè)置工作方式開T0中斷，設(shè)置標(biāo)志位20H.0開定時(shí)器T0，P1.1=1 開始20H.0=1?P1.1=0,關(guān)定時(shí)器P1.1=1調(diào)用50us延時(shí)取20H.0，開定時(shí)器取反20H.0YN返回返回等待中斷源程序： ORG 0000H LJMP START ORG 000BH LJMP TINT0 ORG 0100H START: MOV TMOD, #02H MOV TL0, #0C

15、EH MOV TH0, #0CEH SETB TR0 SETB EA SETB ET0 SETB 20H.0 SETB P1.1 SJMP $ TINT0: JNB 20H.0, NEXT CLR TR0 CLR P1.1 LCALL DELAY CPL 20H.0 SETB TR0 SJMP LAST NEXT: SETB P1.1 CPL 20H.0 LAST: RETIDELAY: MOV R7, #8DELAY1: DJNZ R7, DELAY1 RET16一個(gè)定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間有限，如何實(shí)現(xiàn)兩個(gè)定時(shí)器的串行定時(shí)，來實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間的定時(shí)？ 答：方式一，在第一個(gè)定時(shí)器的中斷程序里關(guān)閉本定時(shí)器

16、的中斷程序，設(shè)置和打開另一個(gè)定時(shí)器；在另一個(gè)定時(shí)器的中斷程序中關(guān)閉本定時(shí)中斷，設(shè)置和打開另一個(gè)定時(shí)器。這種方式的定時(shí)時(shí)間為兩個(gè)定時(shí)器定時(shí)時(shí)間的和。方式二，一個(gè)作為定時(shí)器，在定時(shí)中斷后產(chǎn)生一個(gè)外部計(jì)數(shù)脈沖（比如由P1.0接INT0產(chǎn)生），另一個(gè)定時(shí)器工作在計(jì)數(shù)方式。這樣兩個(gè)定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間為一個(gè)定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間乘以另一個(gè)定時(shí)器的計(jì)數(shù)值。17當(dāng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0用做方式3時(shí)，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1可以工作在何種方式下？如何控制T1的開啟和關(guān)閉？ 答：T0用作方式3時(shí)，T1可以工作在方式0、1和2。T1的開啟由TR1控制，即TR11時(shí)，T1開始工作；TR10時(shí)或者定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作在方式3時(shí)，T1停止工作

17、。18編寫一段程序，功能要求為：當(dāng)P1.0引腳的電平正跳變時(shí)，對(duì)P1.1的輸入脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)；當(dāng)P1.2引腳的電平負(fù)跳變時(shí)，停止計(jì)數(shù)，并將計(jì)數(shù)值寫入R0、R1（高位存R1，低位存R0）。 答：將P1.1的輸入脈沖接入INT0，即使用T0計(jì)數(shù)器完成對(duì)P1.1口的脈沖計(jì)數(shù)。編寫程序如下：ORG0000H LJMPMAIN ORG000BH LJMPIT0PMAIN: JNBP1.0, MAINMOVTMOD,#05H；定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0為計(jì)數(shù)方式1 SETBTR0；啟動(dòng)T0，開始計(jì)數(shù) SETBET0；允許T0中斷 SETBEA；CPU開中斷WAIT: JBP1.2, WAIT CLREA CLRTR0 MOVR1, TH0 MOVR0, TL0 AJMP$IT0P: INCR2 RETI19利用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0產(chǎn)生定時(shí)時(shí)鐘，由P1口控制8個(gè)指示燈。編一個(gè)程序，使8個(gè)指示燈依次閃動(dòng)，閃動(dòng)頻率為1次/秒（即亮1秒后熄滅并點(diǎn)亮下一個(gè)）。 答：采用定時(shí)20ms，計(jì)數(shù)50次實(shí)現(xiàn)1秒定時(shí)。編制1秒延時(shí)子程序，由主程序調(diào)用。a、T0工作在定時(shí)方式1時(shí)，控制字TMOD配置： M1M0=01，GATE=0，C/=0，可取方式控制字為01H；b、計(jì)算計(jì)數(shù)初值X：晶振為12 MHz，所以機(jī)器周期Tcy為1。Nt/ Tcy 20×103/1×106