MCS-51单片机原理和接口技术习题参考答案

MCS-51单片机原理及接口技术习题参考答案

第一章 绪 论

1-1解答：

第一台计算机的研制目的是为了计算复杂的数学难题。它的特点是：计算机字长为12位，运算速度为5 000次/s，使用18 800个电子管，1 500个继电器，占地面积为150 m2，重达30 t，其造价为100多万美元。它的诞生，标志着人类文明进入了一个新的历史阶段。

1-2解答：

单片微型计算机简称单片机。一个完整的单片机芯片至少有中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、定时/计数器及I/O接口等部件。

1-3解答：

单片机的发展大致经历了四个阶段： 第一阶段（1970—1974年），为4位单片机阶段； 第二阶段（1974—1978年），为低中档8位单片机阶段； 第三阶段（1978—1983年），为高档8位单片机阶段； 第四阶段（1983年至今），为8位单片机巩固发展阶段及16位单片机、32位单片机推出阶段。 1-4解答：

Intel公司的MCS-48系列、MCS-51系列、MCS-96系列产品； Motorola公司的6801、6802、6803、6805、68HC11系列产品； Zilog公司的Z8、Super8系列产品； Atmel公司的AT89系列产品；

Fairchild公司的F8和3870系列产品； TI公司的TMS7000系列产品； NS公司的NS8070系列产品；

NEC公司的μCOM87（μPD7800）系列产品； National公司的MN6800系列产品；

Hitachi公司的HD6301、HD63L05、HD6305。 1-5解答： （1）8031/8051/8751三种型号，称为8051子系列。8031片内没有ROM，使用时需在片外接EPROM。8051片内含有4KB的掩模ROM，其中的程序是生产厂家制作芯片时烧制的。8751片内含有4KB的EPROM，用户可以先用紫外线擦除器擦除，然后再利用开发机或编程器写入新的程序。

（2）8032A/8052A/8752A是8031/8051/8751的增强型，称为8052子系列。其中片内ROM和RAM的容量比8051子系列各增加一倍，另外，增加了一个定时/计数器和一个中断源。

（3）80C31/80C51/87C51BH是8051子系列的CHMOS工艺芯片，80C32/80C52/87C52是8052子系列的CHMOS工艺芯片，两者芯片内的配置和功能兼容。

1-6解答：

8052子系列片内ROM和RAM的容量比8051子系列各增加一倍，另外，增加了一个定时/计数器和一个中断源。

1-7解答：

AT89系列单片机是美国Atmel公司的8位Flash单片机产品。它的最大特点是在片内含有Flash存储器，在系统的开发过程中可以十分容易地进行程序的修改，使开发调试更为方便。AT89系列单片机以8031为内核，是与8051系列单片机兼容的系列。

1-8解答：

高档型单片机有AT89S51、AT89S52、AT89S53和AT89S8252等型号，其中AT89S51有4KB可下载Flash存储器，AT89S52、AT89S8252有8KB可下载Flash存储器，AT89S53有12KB可下载Flash存储器。

第二章 MCS-51系列单片机的结构及原理

2-1解答：

MCS-51单片机由8个部件组成：中央处理器（CPU），片内数据存储器（RAM），片内程序存储器（ROM/EPROM），输入/输出接口（I/O口，分为P0口、P1口、P2口和P3口），可编程串行口，定时/计数器，中断系统及特殊功能寄存器（SFR）。

中央处理器（CPU）：单片机的核心部分，它的作用是读入和分析每条指令，根据每条指令的功能要求，控制各个部件执行相应的操作。

片内数据存储器（RAM）：存放各项操作的临时数据。 片内程序存储器（ROM/EPROM）：存放单片机运行所需的程序。 输入/输出接口（I/O口）：单片机与外设相互沟通的桥梁。

可编程串行口：可以实现与其它单片机或PC机之间的数据传送。

定时/计数器：具有可编程功能，可以完成对外部事件的计数，也可以完成定时功能。 中断系统：可以实现分时操作、实时处理、故障处理等功能。 特殊功能寄存器（SFR）：反映单片机的运行状态，包含了单片机在运行中的各种状态字和控制字，以及各种初始值。

2-2解答：

EA引脚是片内外程序存储器的选择信号。当EA端保持高电平时，访问内部程序存储器，但在PC（程序计数器）值超过0FFFH（对于8051/8751/80C51）或1FFFH（对于8052）时，将自动转向访问外部程序存储器。当EA端保持低电平时，不管是否有内部程序存储器，则只访问外部程序存储器。

由于8031片内没有程序存储器，所以在使用8031时，EA引脚必须接低电平。 2-3解答：

在MCS-51单片机中，除P3口具有第二功能外，还有3条控制线具有第二功能。 P3口的第二功能：

P3.0—RXD：串行数据接收端 P3.1—TXD：串行数据发送端

P3.2—INT0：外部中断0申请输入端 P3.3—INT1：外部中断1申请输入端 P3.4—T0：定时器0计数输入端 P3.5—T1：定时器1计数输入端 P3.6—WR：外部RAM写选通 P3.7—RD：外部RAM读选通 3条控制线的第二功能：

ALE—PROG：片内EPROM编程脉冲。片内具有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。

RESET—VPD：备用电源。VCC掉电期间，此引脚可接备用电源，以保持内部RAM数据不丢失。 EA—VPP：片内EPROM编程电源。在对片内具有EPROM的芯片进行编程时，此引脚用于施加21V编程电源。

2-4解答：

MCS-51单片机的内部存储空间分为数据存储器和程序存储器。

内部数据存储器：共256字节单元，包括低128个单元和高128个单元。低128字节又分成3个区域：工作寄存器区（00H~1FH），位寻址区（20H~2FH）和用户RAM区（30H~7FH）。高128字节是供给特殊功能寄存器使用的，因此称之为特殊功能寄存器区。

内部程序存储器：在8031片内无程序存储器，8051片内具有4KB掩模ROM，8751片内具有4KBEPROM。

2-5解答：

MCS-51单片机提供了4组工作寄存器，对于当前工作寄存器组的选择，是通过PSW中的RS1和RS0来进行选择。具体关系如下表：

RS1 0 0 1 1 RS0 0 1 0 1 当前寄存器组 第0组工作寄存器 第1组工作寄存器 第2组工作寄存器 第3组工作寄存器

2-6解答：

内部RAM低128个单元按用途分成3个区域：工作寄存器区（00H~1FH），位寻址区（20H~2FH）和用户RAM区（30H~7FH）。

2-7解答：

DPTR是数据指针寄存器，是一个16位寄存器，用来存放16位存储器的地址，以便对外部数据存储器RAM中的数据进行操作。DPTR由高位字节DPH和低位字节DPL组成。

2-8解答：

所谓堆栈，顾名思义就是一种以“堆”的方式工作的“栈”。堆栈是在内存中专门开辟出来的按照“先进后出，后进先出”的原则进行存取的RAM区域。堆栈的用途是保护现场和断点地址。在8051单片机复位后，堆栈指针SP总是初始化到内部RAM地址07H。从08H开始就是8051的堆栈区，这个位置与工作寄存器组1的位置相同。因此，在实际应用中，通常要根据需要在程序初始化时对SP重新赋值，以改变堆栈的位置。

2-9解答：

程序状态字寄存器PSW是8位寄存器，用于存放程序运行的状态信息。 CY（PSW.7）：进位标志位。 AC（PSW.6）：辅助进位标志位。 F0（PSW.5）、F1（PSW.1）：用户标志位。 RS1（PSW.4）、RS0（PSW.3）：工作寄存器组选择位。

OV（PSW.2）：溢出标志位。 P（PSW.0）：奇偶标志位。 2-10解答：

P0口由一个所存器、两个三态输入缓冲器、场效应管、控制与门、反相器和转换开关组成；作为输出口时，必须外接上拉电阻才能有高电平输出，作为输入口时，必须先向锁存器写“1”；作为普通I/O口使用或低8位地址/数据总线使用。

P1口内没有转换开关，但有上拉电阻；只用作普通I/O口使用。

P2口比P1口多了一个转换控制开关；作为普通I/O口使用或高8位地址线使用。 P3口比P1口增加了与非门和缓冲器；具有准双向I/O功能和第二功能。 上述4个端口在作为输入口使用时，应注意必须先向端口写“1”。 2-11解答：

指令周期：执行一条指令所需要的时间。

机器周期：CPU完成一个基本操作所需要的时间。

状态：振荡脉冲经过二分频后，得到的单片机的时钟信号。 拍：振荡脉冲的周期。

当晶振频率为12MHz时，一个机器周期为1μs；当晶振频率为8MHz时，一个机器周期为3μs。 2-12解答：

在时钟电路工作后，只要在单片机的RESET引脚上出现24个时钟震荡脉冲（两个机器周期）以上的高电平，单片机就能实现复位。

复位后，CPU和系统都处于一个确定的初始状态，在这种状态下，所有的专用寄存器都被赋予默认值，除SP=07H，P0~P3口为FFH外，其余寄存器均为0。

2-13解答：

8051单片机应用系统的电压检测电路监测到电源下降时，触发外部中断，在中断服务子程序中将外部RAM中的有用数据送入内部RAM保存。（内部RAM由备用电源供电）

80C51单片机应用系统的电压检测电路监测到电源降低时，也出发外部中断，在中断服务子程序中，除了要将外部RAM中有用的数据保存以外，还要将特殊功能寄存器的有用内容保护起来，然后对电源控制寄存器PCON进行设置。

2-14解答：

单片机退出空闲状态有两种方法：中断退出和硬件复位退出。

第三章 MCS-51系列单片机的指令系统

3-1解答：

指令是规定计算机进行某种操作的命令，一台计算机所能执行的指令集合称为该计算机的指令系统。

计算机内部只识别二进制数，因此，能别计算机直接识别、执行的指令时使用二进制编码表示的指令，这种指令别称为机器语言指令。

以助记符表示的指令就是计算机的汇编语言指令。 3-2解答：

[标号：] <操作码> [操作数] [；注释] 3-3解答：

MCS-51系列单片机提供了7种寻址方式：

（1）立即寻址：操作数在指令中直接给出，立即数前面有“#”。

（2）直接寻址：在指令中直接给出操作数地址。对应片内低128个字节单元和特殊功能寄存器。 （3）寄存器寻址：以寄存器的内容作为操作数。对应的寄存器有：R0~R7、A、AB寄存器和数据指针DPTR。

（4）寄存器间接寻址：以寄存器的内容作为RAM地址，该地址中的内容才是操作数。对应片内RAM的低128个单元采用R0、R1作为间址寄存器，片外RAM低256个单元可用R0、R1作为间址寄存器，整个64KB空间可用DPTR作为间址寄存器。

（5）变址寻址：以DPTR或PC作为基址寄存器，以累加器A作为变址寄存器，并以两者内容相加形成的16位地址作为操作数地址。对应片内、片外的ROM空间。

（6）相对寻址：只在相对转移指令中使用。对应片内、片外的ROM空间。

（7）位寻址：对可寻址的位单独进行操作。对应位寻址区20H~2FH单元的128位和字节地址能被8整除的特殊功能寄存器的相应位。

3-4解答：

直接寻址方式。 3-5解答：

寄存器间接寻址方式。 3-6解答：

立即寻址方式，直接寻址方式，寄存器寻址方式，寄存器间接寻址方式，位寻址方式。 3-7解答： 变址寻址方式 3-8解答：

对于8052单片机内部RAM的高128B，必须采用寄存器间接寻址方式进行访问。 3-9解答：

外部数据传送指令有6条：

MOVX A，@DPTR MOVX @DPTR，A MOVX A，@Ri MOVX @Ri，A MOVC A，@A+DPTR MOVC A，@A+PC （1）MOVX A，@R1 MOVX A，@DPTR 都是访问片外RAM，但二者寻址范围不同。

前1条指令是对片外RAM低256个单元的“读”操作。 后1条指令是对片外RAM64KB空间的“读”操作。 （2）MOVX A，@DPTR MOVX @DPTR，A 访问空间相同，但数据传送方向不同。

前1条指令是对片外RAM64KB空间的“读”操作。 后1条指令是对片外RAM64KB空间的“写”操作。 （3）MOV @R0，A MOVX @R0，A 二者访问的空间不同。

前1条指令是对片内RAM低128个单元的“写”操作。 后1条指令是对片外RAM低256个单元的“写”操作。 （4）MOVC A，@A+DPTR MOVX A，@DPTR

二者访问的空间不同，寻址方式不同。

前1条指令是变址寻址方式，对ROM操作。

后1条指令是寄存器间接寻址方式，对片外RAM操作。 3-10解答： R0←30H，（R0）=30H A←（（R0）），（A）=40H R1←（A），（R1）=40H B←（（R1）），（B）=10H （R1）←（P1），（（R1））=（40H）=EFH P2←（P1），（P2）=EFH 10H←20H，（10H）=20H 30H←（10H），（30H）=20H 结果：（R0）=30H，（A）=40H，（R1）=40H，（B）=10H，（40H）=EFH，（P2）=EFH，（10H）=20H，（30H）=20H

3-11解答：

（1）由于在工作寄存器与工作寄存器之间不能直接传送数据，所以需要借助累加器A。 MOV A，R1 MOV R0，A （2）片外RAM向片内RAM传送数据，不能直接进行，需要借助累加器A。由于片外RAM是60H单元，地址小于FFH，所以间址寄存器使用Ri即可。 MOV R1，#60H MOVX A，@R1 MOV R0，A （3） MOV R1，#60H MOVX A，@R1 MOV 40H，A

（4）片外数据不能直接送入片外单元，需要先将片外数据读入累加器，然后再送到片外。 MOV DPTR，#1000H MOVX A，@DPTR MOV R1，#40H MOVX @R1，A

（5）ROM中的数据需要使用查表指令才能读出来，所以此题不能使用一般的传送指令从ROM中读数据。

MOV DPTR，#2000H MOV A，#00H MOVC A，@A+DPTR MOV R2，A （6） MOV DPTR，#2000H MOV A，#00H MOVC A，@A+DPTR MOV 40H，A

（7） MOV DPTR，#2000H MOV A，#00H MOVC A，@A+DPTR MOV DPTR，#0200H MOVX @DPTR，A 3-12解答：

片外RAM与片内RAM之间的数据传送不能直接进行，需要借助累加器A。数据交换需要使用数据交换指令XCH。 MOV DPTR，#1000H MOVX A，@DPTR XCH A，60H MOVX @DPTR，A 3-13解答：

本题需要采用查表指令。 ORG 0200H MOV DPTR，#TAB MOV A，R7

MOVC A，@A+DPTR ORG 0300H TAB： DB 0，1，4，9，16，25，36，49，64，81 3-14解答： （1）结果：（A）←→（R1），（A）=40H，（R1）=5BH，（PSW）=81H （2）结果：（A）←→（40H），（A）=C3H，（40H）=5BH，（PSW）=80H （3）结果：（A）←→（（R1）），（A）=C3H，（（R1））=（40H）=5BH，（PSW）=80H （4）结果：（A）0~3←→（（R1））0~3，（A）=53H，（（R1））=（40H）=CBH，（PSW）=80H （5）结果：（A）0~3←→（A）4~7，（A）=B5H，（PSW）=81H （6）结果：A←（A）+（R1），（A）=9BH，（PSW）=05H （7）结果：A←（A）+（40H），（A）=1EH，（PSW）=80H （8）结果：A←（A）+40H，（A）=9BH，（PSW）=05H （9）结果：A←（A）+（40H）+CY，（A）=1FH，（PSW）=81H （10）结果：A←（A）-（40H）-CY，（A）=97H，（PSW）=85H （11）结果：A←（A）- 40H - CY，（A）=1AH，（PSW）=01H 3-15解答：

（1）该组指令执行后（A）=00H，不影响CY位。 （2）该组指令执行后（A）=00H，影响CY位。

说明：单独执行INC指令，只影响奇偶标志位P，不影响半进位标志位AC和进位位CY位。执行ADD指令后，将影响CY、AC和P位。

3-16解答：

本题涉及的是16位数的减法运算，首先应让低8位相减，然后让高8位带着借位相减。注意：应在低8位相减前将进位位CY清空0。 CLR C

MOV A，#56H SUBB A，#78H MOV R0，A MOV A，#23H SUBB A，#45H MOV R1，A 3-17解答：

A←（A）∧23H，（A）=03H 42H←（42H）∨（A），（42H）=37H A←（A）?（（R0）），（A）=34H A←（A），（A）=CBH 结果：（A）=CBH 3-18解答： （1） MOV DPTR，#1000H MOVX A，@DPTR CPL A

MOVX @DPTR，A （2） MOV R0，#60H MOVX A，@R0 ANL A，#3FH XRL A，#03H MOVX @R0，A 3-19解答：

DA A指令的作用是对A中刚进行的两个BCD码的加法结果进行修正，即继续使BCD码加法运算的结果保持为BCD码。使用时，DA A指令只能使用在加法指令后，即ADD指令和ADDC指令。

3-20解答： MOV DPTR，#1000H MOVX A，@DPTR MOV B，#10 MUL AB MOV 30H，A MOV 31H，B MOV DPTR，#2000H MOVX A，@DPTR MOV B，#32 MUL AB ADD A，30H MOV 30H，A MOV A，B ADDC A，31H MOV 31H，A

3-21解答： MOV R7，#10 MOV DPTR，#block1 MOV R0，#block2 LOOP： MOVX A，@DPTR MOV @R0，A INC DPTR INC R0

DJNZ R7，LOOP 3-22解答： MOV A，#01H LOOP： MOV P0，A RL A

LCALL DELAY SJMP LOOP DELAY： MOV R7，#00H DELAY1： MOV R6，#00H DJNZ R6，$

DJNZ R7，DELAY1 RET 3-23解答： ORL C，11H MOV 11H，C MOV C，P1.0 ORL C，10H ANL C，11H MOV P1.0，C 3-24解答： （1）正确。

（2）错误。原因：清零指令只能用于累加器ACC和位操作，而本题中E0H只能是字节地址（位地址的范围是00H~7FH），所以该条指令错误。

（3）错误。原因：ACC是直接字节地址，不能用于清零指令。 （4）正确。ACC.0是一个位，可以应用到清零指令中。 （5）正确。

（6）错误。原因：取反指令只能用于累加器ACC和位操作，而本题中E0H只能是字节地址（位地址的范围是00H~7FH），所以该条指令错误。

（7）错误。原因：ACC是直接字节地址，不能用于取反指令。 （8）正确。ACC.0是一个位，可以应用到取反指令中。 3-25解答： ANL A，B ORL A，C

MOV F，C 3-26解答：

指令LJMP addr16是长转移指令，指令中提供了16位目的地址，寻址范围是64KB。

指令AJMP addr11是绝对转移指令，指令中11位目的地址，其中a7~a0在第二字节，a10~a8则占据第一字节的高3位，寻址范围是与PC当前值（本指令所在地址+本条指令所占用的字节数2）在同一个2K的区域内。

3-27解答： （1） MOV P1，#0CAH ；P1←CAH，P1=CAH=11001010B MOV A，#56H ；A←56H，A=56H=01010110B JB P1.2，L1 ；若P1.2=1，则转移至L1 JNB ACC.3，L2 ；若ACC.3=0，则转移至L2 … L1： … L2： …

执行完本段程序后将转移至L2，因为P1.2=0，ACC.3=0，所以转至L2。 （2） MOV A，#43H ；A←43H，A=43H=01000011B JB ACC.2，L1 ；若ACC.2=1，则转移至L1 JBC ACC.6，L2 ；若ACC.6=1，则转移至L2，同时将ACC.6清零 … L1： … L2： …

执行完本段程序后将转移至L2，因为ACC.2=0，ACC.6=1，所以转至L2，并且将ACC.6清零。 3-28解答： （1） MOV A，P1 CPL A ANL A，#0F0H SWAP A MOV P1，A （2）：

LOOP： JNB P1.4，L1 ； JNB P1.5，L2 ； JNB P1.6，L3 ； JNB P1.7，L4 ； LJMP LOOP ； L1： MOV P1，#01H ； LJMP LOOP ； L2： MOV P1，#02H ； LJMP LOOP ； L3： MOV P1，#03H ； LJMP LOOP ；

5-6解答：

单片机系统复位后（TMOD）=00H，即T0工作在模式0，使用的是TL0的低5位和TH0构成13位定时/计数器，由于（TH0）=06H，（TL0）=00H，所以定时的初值为：

X=0000011000000B=192

假设系统晶振频率为6MHz，机器周期T=2μs，则定时时间为：

5-7解答： ORG LJMP ORG START： MOV MOV SETB LOOP： SETB MOV LOP1： JBC SJMP LOP2： CLR MOV LOP3： JBC SJMP END 5-8解答： ORG LJMP ORG START： MOV LOOP： CLR MOV MOV SETB LOP1： JBC SJMP LOP2： CLR MOV MOV SETB LOP3： JBC SJMP END 5-9解答：

定时值=（M-X）T=（213-192）×2μs=16000μs=16ms

0000H START 0200H TMOD，#20H TL1，#231 TR1 P1.2 TH1，#81 TF1，LOP2 LOP1 P1.2 TH1，#231 TF1，LOOP LOP3 0000H START 0300H TMOD，#51H TR0 TL1，#18H TH1，#0E0H TR1 TF1，LOP2 LOP1 TR1 TL0，#18H TH0，#0E0H TR0 TF0，LOOP LOP3

TF0为定时/计数器T0的溢出标志位。 TF1为定时/计数器T1的溢出标志位。 TF2为定时/计数器T2的溢出中断标志位。

EXF2为定时/计数器T2的外部触发中断标志位。

当定时/计数器T0或T1溢出时TF0或TF1由硬件置1，使用查询方式时，此位做状态位供查询，查询有效后需由软件清零；使用中断方式时，此位做中断申请标志位，进入中断服务后被硬件自动清零。

当定时/计数器T2计数溢出或外部触发时，TF2或EXF2置1，并申请中断，但该两位只能靠软件清除。

5-10解答：

RCLK为接收时钟选择位，靠软件置位或清除，用以选择定时/计数器2或1做串行口接收波特率发生器。

TCLK为发送时钟选择位，靠软件置位或清除，用以选择定时/计数器2或1做串行口发送波特率发生器。

如果两者都被清零，则T2工作在定时/计数器方式。此时当C/T2=0时，TH2和TL2计的是机器周期数，做定时器使用；当C/T2=1时，计数脉冲来自T2（P1.0）引脚，TH2和TL2做外部信号脉冲计数用。

5-11解答：

52系列单片机的T0、T1和T2对外来脉冲进行计数时，T0的外来脉冲引入引脚为P3.4；T1的外来脉冲引入引脚为P3.5；T2的外来脉冲引入引脚为P1.0。

5-12解答：

CP/RL2为捕获或重装载标志，由软件设置或清除。当CP/RL2=1时选择捕获功能，这时若EXEN2=1，且T2EX端的信号负跳变时，发生捕获操作，即把TH2和TL2的内容传递给RCAP2H和RCAP2L；当CP/RL2=0时，选择重装载功能，这时若定时器2溢出，或在EXEN2=1条件下T2EX端信号有负跳变，都会造成自动重装载操作，即把RCAP2H和RCAP2L的内容传送给TH2和TL2。

5-13解答：

初值=65 536－fose/（波特率×2×16）

=65 536－（11.059 2×106）/（19 200×2×16） =65 536－18 =65518 =FFEEH

即T2的重复装载常数为：TH2=0FFH，TL2=0EEH

第6章 串行接口

6．1解答：

计算机与外界信息交换的基本方式可分为并行通信与串行通信：并行通信是数据的各位同时传送，并行通信的特点是传送速度快，但不适用长距离传输；串行通信是数据的各位依次逐位传送，串行通信的特点是传送速度较慢，但传输距离较长。

并行通信适合近距离的CPU之间或设备之间快速进行数据交换；串行通信适合长距离的CPU之间或设备之间进行数据交换，或近距离的慢速数据交换。 6．2解答：

①异步通信依靠起始位、停止位、保持通信同步。

②特点是数据在线路上的传送不连续，传送时，字符间隔不固定，各个字符可以是连续传送，也可以间断传送，这完全取决于通信协议或约定。

③ 串行异步通信的数据帧格式如图6-1：一位起始位“0”电平；其后是5位、6位、7位或8位数据位，低位在前，高位在后；后面是一位奇偶校验位；最后是停止位“1”电平。

起始位 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 奇偶校验位 停止位 图6-1 异步通信的数据帧格式 6．3 解答：

串行通信有3种数据传送形式 单工方式：数据传送是单向的。

半双工方式：数据传送是双向的，在同一时间只能做一个方向的传送。 全双工方式：数据传送是双向的，即可同时发送，又可同时接收。

A B A B A B A单工方式 b半双工方式 C全双工方式 图6-2串行通信数据传送3种形式

6．4解答：

波特率表示每秒传输的二进制数据位数。

Fb＝11×250＝2750 其波特率应为2750bps。 6．5解答：

MCS-51单片机串行口有4种工作模式，由串行控制寄存器SCON 中的SM0、SM1 两位组合来确定。

模式0是同步位移寄存器方式，用于I/O口的串、并转换。

模式1是8位异步通信方式，桢格式10位，波特率可变，用于双机通信。 模式2是9位异步通信方式，桢格式11位，波特率固定，用于多机通信。

模式3是9位异步通信方式，桢格式11位，波特率可变，用于多机远距离通信。 模式1、2、3的区别主要表现在桢格式和波特率两个方面。 6．6解答：

模式0的波特率固定：fosc/12

模式2的波特率固定：fosc/n（n=64或32）

模式1、3的波特率可变：T1溢出率/n（n=32或16） 6．7解答：

定时器T1模式2是自动装载初值模式，波特率精度高。若已知系统晶振频率、通信选用的波特率，

其初值

x?256?fosc(smod?1)384*波特率

6．8解答：

MCS-51单片机串行口的模式0是同步位移寄存器方式，用于I/O口的串、并转换。扩展并行I/O口时，需要对串行控制寄存器SCON进行初始化设置；串行口需外接移位寄存器，串行口的TXD端作为同步时钟端，RXD作为串行数据的I/O端。 6．9解答：

多机通信时，主机发送的信息可传送到各个从机，而各从机发送的信息只能被主机接收，利用SCON

中的TB8/RB8和SM2可实现多机通信。

多机通信过程：

①所有从机在初始化时置SM2=1，都处于只能接收主机发送的地址桢（RB8=1）。 ②主机发送地址桢（TB8=1），指出接收从机的地址。 ③所有从机接收到主机发送的地址桢后，与自身地址相比较，相同则置SM2=0；相异则保持SM2=1不变。

④主机发送数据桢（TB8=0），由于指定的从机已将SM2=0，能接收主机发送的数据桢，而其它从机仍置SM2=1，对主机发送的数据桢不予理睬。

⑤被寻址的从机与主机通信完毕，重置SM2=1，恢复初始状态。 6．10 解答：

串行口工作在模式2，确定SMOD＝1。未规定波特率，定时器初值任取，但两机要保持一致。 甲机发送子程序：

TXDA：MOV TMOD， #20H ；置T1定时器工作方式2 MOV TL1， #0FDH ；置初值 MOV TH1， #0FDH ；置初值 SETB TR1 ；启动T1

MOV SCON， #90H ；置串口方式2，允许接收，且SM2=0 MOV PCON， #80H ；置SMOD=1（SMOD不能位操作） CLR ES ；禁止串行中断

MOV DPTR， #2200H ；指发送数据区首地址 MOV R2， #51H ；指发送数据长度 TRSA：MOVX A， @DPTR ；读一个数据 MOV C,P MOV TB8,C ；置校验位

MOV SBUF， A ；发送

JNB TI， $ ；等待一桢数据发送完毕 CLR TI ；清发送中断标志 INC DPTR ；指向下一字节单元

DJNZ R2， TRSA ；判数据发完否？未完继续 RET ； 乙机接收子程序：

RXDB：MOV TMOD， #20H ；置T1定时器工作方式2 MOV TL1， #0FDH ；置初值 MOV TH1， #0FDH ；置初值 SETB TR1 ；启动T1

MOV SCON， #90H ；置串行方式2，允许接收，且SM2=0 MOV PCON， #80H ；置SMOD=1（SMOD不能位操作） CLR ES ；禁止串行中断

MOV DPTR， #1400H ；置接收数据区首地址 MOV R2， #51H ；置接收数据长度 SETB REN ；启动接收 SETB F0 ；先置出错标志F0为1。 RDSB：JNB RI， $ ；等待一桢数据接收完毕

CLR RI ；清接收中断标志 MOV A， SBUF ；读接收数据 MOVX @DPTR， A ；存接收数据 MOV C,RB8 ANL C,P

JC RDSB2 ；都是1，则正确 MOV C,RB8 ORL C,P

JNC RDSB2 ；都是0，则正确 LJMP RXDBD ；出错

RDSB2：INC DPTR ；指向下一数据存储单元

DJNZ R2， RDSB ；判数据接收完否？未完继续 CLR F0 ；正确接收，则清除出错标志F0

RXDBD：RET ；

第7章 中断系统

7．1解答：

①MCS-51系统有INT②INT00 、T0、INT1 、T1和串行口共五个中断源；

和INT1的中断标志是IE0和IE1，在电平方式下，当外部中断输入信号是低电平时，由硬

件置1；在边沿方式下，当外部中断输入信号是下降沿时，由硬件置1；定时计数器溢出中断T0和T1的中断标志位是TF0和TF1，当定时/计数器产生溢出时，该位由硬件置1；串行口中断标志是TI或RI，当单片机接收到或发送完一帧数据后，由硬件置1。

③外部中断INT0和INT1的电平方式，无法清除，需采取硬件和软件相结合的方法来清除；边沿方

式，在CPU响应中断后自动清除；定时/计数器0和1的溢出中断，在CPU响应中断后自动清除；串行口中断（包括串行接收中断RI和串行发送中断TI），由软件清零。

④INT0 、T0、INT1 、T1和串行口中断5个中断源分别对应的中断入口地址是：

0003H、000BH、0013H、001BH、0023H。 7．2 解答：

MCS-51的中断系统有两个中断优先级：高优先级和低优先级。 中断优先级的控制方式是：

①高优先级中断可以中断正在响应的低优先级中断，反之则不能。

②优先级中断不能互相中断。即某个中断（不论是高优先级或低优先级）一旦得到响应，与其同级的中断就不能再中断它。

③同一中断优先级中优先权由高到低的次序是INT0 、T0、INT1 、T1和串行口中断，若有多个中

断源同时请求中断，CPU将先响应优先权高的中断，后响应优先权低的中断。

通过中断优先级控制寄存器IP可以选择5个中断源的优先级别 7．3解答：

①MCS-51有IE0、TF0、IE1、TF1、TI和RI 共6个中断标志位。

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