单片机原理与接口技术

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1、4-3 外设端口有哪两种编址方法？各有什么特点？答：微型计算机对I/O端口进行编址的方式有两种：单独编址和统一编址。1外设端口单独编址特点：(1)需要专用I/O指令，实现CPU和外设间数据传送。(2)I/O端口地址的独立。2外设端口与存储器统一编址特点：(1)无需专用I/O指令(2)I/O端口地址是内存地址中的一部分。4-4 I/O数据有哪四种传送方式？各有什么特点？CPU与外设之间的数据传送方式有无条件传输方式、查询方式、中断方式和DMA方式。1无条件传输方式无条件传送又称为同步传送或直接传送方式。CPU在与外设进行数据交换时，外设随时处于准备好的状态，这样CPU不必查询外设的状态，也不必等

2、待，而是直接进行数据的输入输出。2查询传输方式查询传输方式也称为异步传输、条件传输方式。采用查询方式时，CPU每次与外设进行数据传输前，都要先读取状态端口的信息，查询外设是否准备就绪，只有在外设处于“就绪”状态时，才能向外设的数据端口发送数据或从其中读取数据，如果外设未就绪，就需要CPU原地循环等待外设完成准备工作，所以CPU的工作效率不高。3中断传输方式在中断传输方式中，以外设为主动方，每次外设准备好就可以向CPU发出一次中断请求，使CPU暂停当前正在执行的程序，转去与外设进行一次数据传输工作，当完成了本次数据的输入或输出后，再回到原先被打断的地方继续执行原来的程序。中断方式可以大大提高CP

3、U的效率和系统的实时性。4DMA方式DMA方式即直接存储器存取方式，是一种在DMA控制器的控制下实现的外设与存储器之间的直接数据传输方式。在整个DMA传输过程中，是不需要CPU参与的，完全是通过硬件逻辑电路用固定的顺序发地址和读写信号来实现的，数据不需要经过CPU而是在外设和存储器之间高速传输。4-5 8051内部的并行I/O口有哪些？各有什么功能？1P0口P0口的第一功能是作为通用I/O口使用。P0口的第二功能是作为地址（低8位地址）/数据总线的复用口。2P1口P1口的第一功能是作为通用I/O口使用3P2口P2口的第一功能是通用I/O口P2口的第二功能是作为地址总线，输出高8位地址信号，与P

4、0口输出的低8位地址组合，共同完成外部存储器单元16位地址信号的输出。4P3口P3口的第一功能是通用I/O口，且各引脚有不同的第二功能。4.8 中断处理的过程是怎样的？所谓中断是指CPU在正常执行程序的过程中，由于某种随机发生的事件使它暂停当前正在执行的程序，转而去执行另外的一段程序（中断服务程序），在这段程序完成后自动返回被打断的程序处继续执行的过程。CPU与外设之间一个完整的可屏蔽中断传输过程包括：中断请求、中断响应、中断处理和中断返回。4.9 8051单片机有几个中断源？各自对应的中断标志是什么？对应的中断服务子程序入口地址是什么？IE寄存器的作用是什么？8051单片机提供5个中断源，其

5、中2个外部中断，2个定时器/计数器中断，1个串行口中断。外部中断 / 以各自引脚上输入低电平或负跳变信号作为中断触发事件。当检测到外部中断请求时，外部中断的标志IE0/IE1被置为1定时器/计数器中断是由8051内部的定时器/计数器计满溢出产生的。T0或T1计满溢出时，中断标志TF0或TF1被置1.串行口中断包括发送中断和接收中断, 当串行口接收完一组数据时，串行口接收中断标志RI被置 1; 当串行口发送完一组数据时，串行口发送中断标志TI被置 1。8051中断入口地址表：中断源中断服务程序入口0003H定时器T0000BH0013H定时器T1001BH串行口中断0023HIE寄存器：通过中断

6、允许寄存器IE可以对中断实现两级控制。每个中断源都对应有各自的中断屏蔽位，当中断屏蔽位为1时允许中断，当中断屏蔽位为0时禁止中断；IE寄存器还有一个总中断允许位EA，对整个中断系统进行开中断或关中断的控制。4-10 MCS-51单片机的中断系统有几级中断优先级？IP寄存器的作用是什么？ 2级：高级中断优先级和低级中断优先级。IP寄存器是中断优先级寄存器，用于选择各个中断源的中断优先级。其各位的定义参见图4-12。4-11 MCS-51单片机中断响应的条件有哪些？如何进行中断响应的操作？ 当前没有同级或高优先级的中断正在被服务。 CPU应保证执行完当前正在执行的指令。 如果当前正在执行的指令是R

7、ETI或任何访问IE、IP寄存器的指令，则应至少再执行一条其他指令。中断响应条件满足时，硬件系统产生一个硬件长调用LCALL。硬件长调用LCALL操作将当前程序计数器PC的值推入堆栈保存起来，并将不同中断源对应的中断入口地址转入PC。4-12 MCS-51单片机内部定时器有几种工作方式？如何通过定时器方式控制寄存器进行设置？工作方式控制寄存器TMOD用来设定定时器/计数器T0和T1的工作方式。其中M1M0两位可以选择4种方式：方式0、方式1、方式2和方式3。具体设置的方法见图4-18。4-13试比较MCS-51内部定时器在4种工作方式下的异同。方式0是13位计数器方式，以T0为例，13位计数器

8、由TH0的8位和TL0中的低5位组成，TL0的高3位不用，当计数器计满溢出时，由硬件将TF0标志置1。由控制位选择作为定时器还是计数器工作。当GATE=0时，只要TR0置位，定时器即开始工作；当GATE=1时，TR0置1后，只有上出现高电平信号时，T0才开始工作。方式1是16位计数器方式，由TH0的8位与TL0的8位组成16位计数器，其它工作过程与方式0相同。方式2是8位自动重装载计数器方式。在计数器计满溢出时，可以自动重新装入计数初值，循环计数。而方式0和方式1都不具备自动重装载的功能。T0和T1的以上3种方式是完全相同的，而方式3下T0和T1是不相同的。如果设置T1为方式3，则T1停止工作

9、。T0设置为方式3作为两个独立的8位计数器工作。 4-14设单片机时钟为12MHz，请分别计算定时器工作在方式0和方式1时定时2ms所需要的定时器初值。 (1)初值(2)初值4-16 设单片机时钟为12MHz，请利用定时器T0编出令P1.0引脚输出2ms的矩形波程序，要求占空系数为1：2（高电平时间短）。高电平： 2ms/3=667s初值： 低电平： 初值： ORG 0000HAJMPMAINORG 000BHAJMP T0INTMAIN: MOV TMOD,#01H；T0选择工作方式1,16位定时器 MOV TH0,#0FDH；初始化T0值MOV TL0,#65HMOV IE,#82H；开T

10、0中断SETB TR0；启动T0定时器SJMP $T0INT: MOV C,P1.0JC NEXT；判断P1.0的高低电平MOVTH0,#0FDH；P1.0为低则装入高电平的初始值 MOVTL0,#65HSJMP COMNEXT: MOV TH0,#0FAH；P1.0为高则装入低电平的初始值MOV TL0,#0CBH COM: CPL P1.0RETIEND4-17 已知8051单片机内部RAM中以10H为起始地址的数据区有50个字节，要求每隔100ms向内部RAM中以70H为起始地址的数据区传送10个字节，通过5次传送完毕。要求采用定时器T1定时，单片机时钟为12MHz，请编写程序。定时器5

11、0ms，循环2次可得100ms，设定初值3CB0HORG 0000HAJMP MAINORG001BHAJMP BRT1MAIN: MOV TMOD #10H；T1选择工作方式1,16位定时器MOV TH1,#3CH；计数器初始化MOV TL1,#0B0HMOV R1,#10HMOV R0,#70HMOVR2,#5；传送次数MOVR3,#02H；定时两次，每次50msMOV IE,#88H；开T1中断SETB TR1；启动T1计数器LOOP: SJMP$BRT1: MOV TH1,#3CH；定时50msMOVTL1,#0B0HDJNZ R3,DONEMOV R3,#02HDJNZ R2,LOO

12、PDCLR ET1；传送数据完毕，关闭T1中断SJMP DONELOOPD: MOV R4,#10；每次传10个字节LOOP1: MOV A,R1MOV R0,AINC R1INC R0DJNZ R4,LOOP1DONE: RETIEND4-18 异步通信和同步通信的主要区别是什么？MCS-51串行口有没有同步通信功能？异步通信是字符帧通信通信原理：（1） 发送/接收端有两个相互独立时钟源；（2） 接收端检测到RXD线的低电平（起始位）接收端便知发送端已开始发送。同步通信靠同步头通信通信原理：接收端检测RXD线上有同步头便知对方已开始发送。MCS-51串行口无同步通信功能。4-21 串行通信有

13、哪几种制式？各有什么特点？通信方式可分为：单工通信、半双工通信与全双工通信。（1） 单工通信只支持数据在一个方向上传输（2） 半双工通信允许数据在两个方向上传输，但在同一时刻，只允许数据在一个方向上传输（3） 全双工通信允许数据同时在两个方向上传输，即通信的双方可以同时发送和接收数据。4-24 MCS-51串行口工作方式有哪4种？如何设定？串行口的工作方式有方式0、方式1、方式2和方式3四种工作方式。方式0： 在方式0下，方式0时SM2位必须为0。其波特率是固定的，为。方式1：在方式1下，串行口为10位通用异步接口。方式2：在方式2下，串行口为11位通用异步接口。先根据通信协议用软件设置TB8

14、。其信息传送波特率与SMOD有关。方式3：方式3为波特率可变的11位异步通信方式。4-26 请用中断法编出串行口方式1下的接收程序。设8051单片机主频为6MHz，波特率为600b/s，接收数据缓冲器在外部RAM，起始地址为RBLOCK，接收数据区长度为30，采用偶校验（数据块长度不发送）。主程序：RBLOCK DATA 2000HLEN DATA 30 ORG 0000HLJMPSTARTORG 0023HLJMP RXSVESTART: MOV TMOD, #20H ；T1为方式2MOV TL1,#0E6H ；时间常数初值送T1MOV TH1,#0E6H ；波特率为600bpsMOV PC

15、ON,#00H ；SMOD=0SETB TR1 ；启T1MOV SCON,#50H ；串口方式1，允许接收MOV DPTR,#RBLOCK ；接收数块始址送DPTRMOV A,#LENMOV R2,A ；块长送R2SETB EA；开所有中断 SETB ES；允许串口中断WAIT: SJMP WAIT；等待中断ORG 0150HRXSVE:CLR ES；关串口中断 CLR RI；清接收中断标志 MOV A,SBUF；读接收缓冲区中内容 MOV C,P；取出校验位 JC ERROR；若有错，则转ERROR ANL A,#7FH；无就删去校验位 MOVX DPTR,A；送入接收缓冲区 DJNZ R2,NEXT；若接收未完，则NEXT CLR EA；关所有中断NEXT: INC DPTR；接收区指针加1SETBES RETI；中断返回ERROR: .；出错ERRORRETI END当PCON的值为80H时（SMOD=1），定时器初值应设TH1为0CCH，TL1为0CCH