第6章80c51单片机的串行口
单片机原理及应用第6章80C51单片机的串行口
单片机原理及应用第6章80C51单片机的串行口80C51单片机是一种基于哈佛架构的8位单片机，具有强大的串行口功能。
串行口是一种通信接口，可以通过单根线传输数据。
本章将介绍80C51单片机的串行口原理及其应用。
一、80C51单片机的串行口原理80C51单片机的串行口包含两个寄存器，分别是SBUF（串行缓冲器）和SCON（串行控制寄存器）。
SBUF寄存器用来存储待发送或接收到的数据，SCON寄存器用来配置和控制串行口的工作模式。
80C51单片机的串行口有两种工作模式：串行异步通信模式和串行同步通信模式。
1.串行异步通信模式串行异步通信是指通信双方的时钟频率不同步，通信的数据按照字符为单位进行传输，字符之间有起始位、数据位、校验位和停止位组成。
80C51单片机的串行口支持标准的RS-232通信协议和非标准通信协议。
在串行异步通信模式下，SCON寄存器需要配置为相应的工作模式。
首先，需要选择串行口的工作模式。
80C51单片机支持第9位，即扩展模式，可以用来检测通信错误。
其次，需要设置波特率。
波特率是指数据每秒传输的位数，用波特率发生器（Baud Rate Generator，BRGR）来控制。
然后，需要设置起始位、数据位和停止位的配置，包括数据长度（5位、6位、7位或8位）、停止位的个数（1位或2位）。
在发送数据时，将待发送的数据通过MOV指令传送到SBUF寄存器，单片机会自动将数据发送出去。
在接收数据时，需要检测RI（接收中断）标志位，如果RI为1，表示接收到数据，可以通过MOV指令将接收到的数据读取到用户定义的变量中。
2.串行同步通信模式串行同步通信是指通信双方的时钟频率同步，在数据传输时需要时钟信号同步。
80C51单片机的串行同步通信支持SPI（串行外设接口）和I2C（串行总线接口）两种协议。
在串行同步通信模式下，SCON寄存器需要配置为相应的工作模式。
首先，需要选择串行口的工作模式。
80C51单片机支持主从模式，可以作为主设备发送数据，也可以作为从设备接收数据。
2.3 80C51单片机的并行端口结构
80C51单片机的并行端口结构80C51共有4个8位的并行I/O口，分别记作P0、P1、P2、P3。
被归入专用寄存器。
I/O端口有串行和并行之分，串行I/O端口一次只能传送一位二进制信息，并行I/O端口一次能传送一组二进制信息。
（1）并行I/O口的功能①PO口：电路中包括一个数据输出锁存器和两个三态数据输入缓存器，另外还有一个数据输出的驱动和控制电路。
这两组端口用来作为CPU与外部数据存储器、外部程序存储器和I/O扩展口的总线接口，而不像P1、P3直接用做输出口。
P0.０～P0.7，P0口是8位双向I/O口，P0.i引脚可以是P0.0到P0.7的任何一位，即在P0口有8个与上图相同的电路组成。
该8位都是漏极开路（漏极开路即高阻状态，适用于输入/输出，其可独立输入/输出低电平和高阻状态）输出，每个引脚可以驱动8个LS型TTL负载且内部没有上拉电阻，执行输出功能时外部必须接上拉电阻（10K 即可）。
若要执行输入功能，必须先输出高电平方能读取该端口所连接的外部数据；若在访问外部存储器（RAM、ROM）和扩展的I/O口时，P0可作为地址总线（A0~A7）和数据总线（D0~D7），分时进行工作。
在指令的前半周期，P0口作为地址总线的低8位，在指令的后半周期为8位的数据总线。
P1口的各个单元：输入缓冲器：在P0口中，有两个三态的缓冲器，三态门有三个状态，即在其输出端可以是高电平、低电平和高阻状态（或称为禁止状态）。
上面一个是读锁存器的缓冲器，也就是说，要读取D锁存器输出端Q的数据，那就得使读锁存器的这个缓冲器的三态控制端（上图中标号为…读锁存器‟端）有效。
要读取P0.i引脚上的数据，也要使标号为…读引脚‟的这个三态缓冲器的控制端有效，引脚上的数据才会传输到我们单片机的内部数据总线上。
D锁存器：存储器中可以存放电荷，加一个小的存储器的单元，并在它的面前加一个开关，要让这一位输出时，就把开关打开，信号就进入存储器的单元，然后马上关闭开关，这一位的状态就被保存下来，直到下一次命令让它把开关再打开为止，这就是锁存器。
单片机80C51
单片机80C5180C51单片机的典型产品有80C51﹑80C31和87C51，80C51是ROM型单片机，内部有4KB ROM；80C31无片内ROM；87C51片内有4KB EPROM。
除此外三者的内部结构和引脚完相同。
图1-1 为80C51的内部结构80C51的内部结构包括：【中央处理器（CUP）】主要完成运算和控制功能，80C51的CPU 是一个字节为8位的中央处理器，即它对数据的处理是按字节为单位的；【内部数据处理器（内部RAM】）80C51中共有256个RAM单元，但其中能作为寄存器供用户使用的仅有前面128个，后128个被专用寄存器占用；【内部程序储存器（内部ROM）】80C51共有4KB的掩膜ROM，用于存放程序、原始数据；【定时器/计数器】80C51有2个16位的定时器/计数器；【并行I/O口】80C51共有4个8位I/O口（P0P1P2P3）可实现数据并行输入输出；【串行口】80C51有1个全双工的可编程的串行口，以实现单片机与其他设备之间的串行数据传送；【时钟电路】80C51单片机内部有时钟电路，但晶振和微调电容要外接，为其产生时钟脉冲序列；【中断系统】它共有5个中断源：2个是外部中断源/INTO和/INT1，3个内部中断源，即2个定时/计数中断，1个串行口中断；还有驱动器、锁存器、缓冲器、地址寄存器等。
图1-2 为80C51的引脚图功能说明：主电源引脚Vss（20脚）和Vcc（40脚）；时钟电路引脚XTAL1（19脚）和XTAL2（18脚），用法见图1-2；控制信号引脚如下：RST复位（9脚）输入24个时钟脉冲周期宽度以上H电平复位，接法见图1-3；ALE或/PROG、（30脚）锁存扩展地址低位字节控自信号，或EPROM编程时输入编程脉冲；/PSEN、（29脚）访问片外程序存储器是输出负脉冲作片选控制信号，12个始终周期2次生效，但访问片外RAM时无效，见时序图图1-3；/EA或Vpp（31）程序储存地址的选择，H时先选片内超址时自动跳到片外ROM，或编程时施加编程电压。
80C51单片机原理
80C51单片机原理RAM地址寄存器 RAM 128B 程序地址寄存器P0驱动器 P2锁存器 P2驱动器P1锁存器 暂存器2 B 寄存器 4KB ROM暂存器1ACC SP P0锁存器 PC PC 增1 缓冲器 P3锁存器 OSC中断、串行口及定时器PSW ALU DPTRP1驱动器 P3驱动器XTAL1XTAL2 P0.0～P0.7 P2.0～P2.7 P3.0～P3.7 P1.0～P1.7 RST ALEV CCV SS定时控制 指令译码器 指令寄存器 PSEN EA表2-1 P3口各引脚与第二功能表PSW 的各位定义见表80C51 P0～P3接口功能简见大多数口线都有双重功能，介绍如下： 1、P0口具有双重功能：（1） 作为通用I/O ，外接I/O 设备。
（2） 作为地址/数据总线。
在有片外扩展存储器的系统 中，低8位地址和数据由P0口分时传送。
PSW 位地址 PS W.7PSW .6PSW .5 PSW .4 PSW .3 PSW .2 PSW .1 PSW .0 位标志CY ACF0RS1RS0OVF1P2、P1口是唯一的单功能口：作为输入/输出口，P1口的每一位都可作为输入/输出口。
3、P2口具有双重功能：（1）作为输入/输出口。
（2）作为高8位地址总线。
在有片外扩展存储器的系统中，高8位地址由P2口传送。
4、P3口具有双重功能：（1）作第一功能使用时，其功能为输入/输出口。
（2）作第二功能使用时，每一位功能定义如表2.1所示。
80C51单片机的4个I/O口都是8位双向口，这些口在结构和特性上是基本相同的，但又各具特点，以下将分别介绍之。
图2-9 P0口某位的结构图2-10 P1口某位的结构1D CPQQ MUX& T1T2锁存器地址/数据控制信号C V CC内部总线写锁存器读锁存器读引脚P0.X引脚12DCPQQ T锁存器V CC内部总线写锁存器读锁存器读引脚P1.X引脚12图2-11 P2口某位的结构图2-12 P3口某位的结构P0～P3口使用时应注意事项1、如果80C51单片机内部程序存贮器ROM 够用，不需要扩展外部存贮器和I/O接口，80C51的四个口均可作I/O 口使用。
单片机原理及接口技术课后习题答案-李朝青
第一章1.什么是微处理器(CPU)、微机和单片机？答:微处理器本身不是计算机，但它是小型计算机或微机的控制和处理部分.微机则是具有完整运算及控制功能的计算机，除了微处理器外还包括存储器、接口适配器以及输入输出设备等。
单片机是将微处理器、一定容量的RAM、ROM以及I/O口、定时器等电路集成在一块芯片上，构成的单片微型计算机。
2.单片机具有哪些特点(1）片内存储容量越来越大。
（2抗干扰性好，可靠性高。
（3）芯片引线齐全，容易扩展。
（4）运行速度高，控制功能强。
(5)单片机内部的数据信息保存时间很长，有的芯片可以达到100年以上3。
微型计算机怎样执行一个程序?答：通过CPU指令,提到内存当中,再逐一执行.5.什么是嵌入式系统？他有哪些类型?为什么说单片机是典型的嵌入式系统?答；嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物，这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。
它有嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入式DSP处理器、嵌入式片上系统等.嵌入式系统的出现最初是基于单片机的。
它从体系结构到指令系统都是按照嵌入式应用特点专门设计的，能最好的满足面对控制对象，应运系统的嵌入、现场的可靠运行以及非凡的控制品质要求.因此，她是典型的嵌入式系统。
第二章1.89C51单片机内包含哪些主要逻辑功能部件？答:80C51系列单片机在片内集成了以下主要逻辑功能部件：（l）CPU（中央处理器）:8位(2)片内RAM:128B（3)特殊功能寄存器:21个(4）程序存储器：4KB（5)并行I/O口：8位,4个(6）串行接口:全双工，1个(7）定时器/计数器：16位，2个(8）片内时钟电路：1个2。
89C51的EA端有何用途？答：/EA端接高电平时，CPU只访问片内flash Rom并执行内部程序,存储器./EA端接低电平时，CPU只访问外部ROM，并执行片外程序存储器中的指令。
单片机基础_80C51
5. 串行I/O口 目前高档 8 位单片机均设置了全双工串行 I/O 口，用以 实现与某些终端设备进行串行通信，或者和一些特殊功能 的器件相连接的能力，甚至用多个单片机相连构成多机系 统。随着应用的拓宽，有些型号的单片机内部还包含有二 个串行I/O口。 6. 定时器/计数器
3. 控制线：共4根。
· RST（VPD：备用电源引入端，当电源发生故障，电源降到下限值时， 备用电源经此端向内部 RAM提供电压，以保护内部RAM中的数据不 丢失）——复位输入信号，高电平有效。在振荡器工作时，在RST上 作用两个机器周期以上的高电平，将器件复位。 ·/EA（Vpp：编程电压,具体电压值视芯片而定）——片外程序存储 器访问允许信号，低电平有效。/EA=1，选择片内程序存储器(80C51 为4KB，80C52为8KB) ；/EA=0，则程序存储器全部在片外而不管片 内是否有程序存储器。 使用80C31时，必须接地，使用8751编程时，施加 21V的编程电 压。 · ALE（PROG：编程脉冲）——地址锁存允许信号，输出。 在访问片外存储器或 I/O 时，用于锁存低八位地址，以实现低八 位地址与数据的隔离。即使不访问外部存储器，ALE端仍以固定的频 率输出脉冲信号(此频率是振荡器频率的1/6)。在访问外部数据存储器 时，出现一个ALE脉冲。
在单片机中，常把寄存器（如工作寄存器、特殊功能 寄存器、堆栈等）在逻辑上划分在片内 RAM 空间中，所 以可将单片机内部 RAM 看成是寄存器堆，有利于提高运 行速度。
当内部 RAM 容量不够时，还可通过串行总线或并行 总线外扩数据存储器。
4. 并行I/O口
单片机往往提供了许多功能强、使用灵活的并行输入 /输出引脚，用于检测与控制。有些I/O引脚还具有多种功 能，比如可以作为数据总线的数据线、地址总线的地址线、 控制总线的控制线等。单片机 I/O 引脚的驱动能力也逐渐 增大，甚至可以直接驱动外扩的LED显示器。
单片机80c51引脚
80C51单片机的引脚功能80C51单片机一般采用双列直插DIP封装，共40个引脚，图2-2a为引脚排列图。
图2-2b为逻辑符号图。
40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。
图2-2 80C51引脚图1.电源(1)Vcc——芯片电源，接+５Ｖ；(2)Vss——接地端。
2.时钟XTAL1、XTAL2——晶体振荡电路反相输入端和输出端。
使用内部振荡电路时外接石英晶体。
3.控制线控制线共有4根，其中3根是复用线。
所谓复用线是指具有两种功能，正常使用时是一种功能，在某种条件下是另一种功能。
(1)ALE/PROG——地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲。
①ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址。
80C51在并行扩展外存储器（包括并行扩展I/O口）时，P0口用于分时传送低8位地址和数据信号，且均为二进制数。
那么如何区分是低8位地址还是8位数据信号呢？当ALE信号有效时，P0口传送的是低8位地址信号；ALE信号无效时，P0口传送的是8位数据信号。
在ALE信号的下降沿，锁定P0口传送的内容，即低8位地址信号。
需要指出的是，当CPU不执行访问外RAM指令（MOVX）时，ALE以时钟振荡频率1 / 6的固定频率输出，因此ALE信号也可作为外部芯片CLK时钟或其他需要。
但是，当CPU执行MOVX指令时，ALE将跳过一个ALE脉冲。
ALE端可驱动8个LSTTL门电路。
②PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。
(2)PSEN——外ROM读选通信号。
80C51读外ROM时，没个机器周期内PSEN两次有效输出。
PSEN可作为外ROM芯片输出允许OE的选通信号。
在读内ROM 或读外RAM时，PSEN无效。
PSEN可驱动8个LSTTL门电路。
(3) RST/Vpd——复位/备用电源。
①正常工作时，RST（Reset）端为复位信号输入端，只要在该引脚上连续保持两个机器周期以上高电平，80C51芯片即实现复位操作，复位后一切从头开始，CPU从0000H开始执行指令。
第6章 80C51单片机的系统扩展
80C51单片机的系统扩展 第6章 80C51单片机的系统扩展
6.1.2 常用程序存储器芯片
1、Flash(闪速 、 闪速)ROM 闪速
FlashROM是一种新型的电擦除式存储器，它是在EPROM工艺的基础上 增添了芯片整体电擦除和可再编程功能。它即可作数据存储器用，又可作程序 存储器用，其主要性能特点为： （1）电可擦除、可改写、数据保持时间长。 （2）可重复擦写/编程大于1万次。 （3）有些芯片具有在系统可编程ISP功能。 （4）读出时间为ns级，写入和擦除时间为ms级。 （5）低功耗、单一电源供电、价格低、可靠性高，性能比EEPROM优越。 FlashROM型号很多，常用的有29系列和28F系列。29系列有29C256 （32K×8）、29C512（64K×8）、29C010（128K×8）、29C020 （256K×8）、29040（512K×8）等，28F系列有28F512（64K×8）、 28F010（128K×8）、28F020（256K×8）、28F040（512K×8）等。
80C51单片机的系统扩展 第6章 80C51单片机的系统扩展
6.2.1 常用数据存储器芯片
静态存储器（SRAM）具有存取速度快、使用方便和价 格低等优点。但它的缺点是，一旦掉电，内部所有数据信 息都会丢失。常用的SRAM有6116（2KB×8）、6264 （8KB×8）、62128（16KB×8）、62256（32KB×8） 等芯片。常用SRAM芯片管脚和封装如图6-8所示，引脚功 能如下。 ① A0～A15：地址输入线。 ② D0～D7：双向三态数据总线，有时也用I/O0～I/O7表示。 ③CE：片选线，低电平有效。6264的26脚（CS）必须接高 电平，并且CE为低电平时才选中该芯片。 ④OE：读选通线，低电平有效。 ⑤WE：写选通线，低电平有效。 ⑥ VCC：电源线，接+5V电源。 ⑦ NC：空。 ⑧ GND：接地。
51单片机基础知识试题题库(含答案)
第二章习题参考答案一、填空题：1、当MCS-51引脚ALE有效时，表示从P0口稳定地送出了低8位地址。
2、MCS-51的堆栈是软件填写堆栈指针临时在片内数据存储器内开辟的区域。
3、当使用8751且EA=1，程序存储器地址小于 1000H 时，访问的是片内ROM。
4、MCS-51系统中，当PSEN信号有效时，表示CPU要从外部程序存储器读取信息。
5、MCS-51有4组工作寄存器，它们的地址范围是 00H~1FH 。
6、MCS-51片内20H~2FH范围内的数据存储器，既可以字节寻址又可以位寻址。
7、PSW中RS1 RS0=10时，R2的地址为 12H 。
8、PSW中RS1 RS0=11时，R2的地址为 1AH 。
9、单片机系统复位后，（PSW）=00H，因此片内RAM寄存区的当前寄存器是第 0 组，8个寄存器的单元地址为 00H ~ 07H 。
10、PC复位后为 0000H 。
11、一个机器周期= 12 个振荡周期= 6 个时钟周期。
12、PC的内容为将要执行的的指令地址。
13、在MCS－51单片机中，如果采用6MHz晶振，1个机器周期为 2us 。
14、内部RAM中，位地址为30H的位，该位所在字节的字节地址为 26H 。
15、若A中的内容为63H，那么，P标志位的值为 0 。
16、8051单片机复位后，R4所对应的存储单元的地址为 04H ，因上电时PSW=00H 。
这时当前的工作寄存器区是第 0 工作寄存器区。
17、使用8031芯片时，需将/EA引脚接低电平，因为其片内无程序存储器。
18、片内RAM低128个单元划分为哪3个主要部分：工作寄存器区、位寻址区和用户RAM区。
19、通过堆栈操作实现子程序调用，首先就要把 PC 的内容入栈，以进行断点保护。
调用返回时，再进行出栈保护，把保护的断点送回到 PC 。
20、MCS－51单片机程序存储器的寻址范围是由程序计数器PC的位数所决定的，因为MCS－51的PC是16位的，因此其寻址的范围为 64 KB。
单片机原理及应用技术李全利第3版答案
单片机原理及应用技术李全利第3版答案1．第一台计算机的问世有何意义？答：第一台电子数字计算机ENIAC问世，标志着计算机时代的到来。
与现代的计算机相比，ENIAC有许多不足，但它的问世开创了计算机科学技术的新纪元，对人类的生产和生活方式产生了巨大的影响。
2．计算机由哪几部分组成？答：由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成，运算器与控制器合称为CPU。
3．微型计算机由哪几部分构成？答：微型计算机由微处理器、存储器和I/O接口电路构成。
各部分通过地址总线（AB）、数据总线（DB）和控制总线（CB）相连。
4．微处理器与微型计算机有何区别？答：微处理器集成了运算器和控制器（即CPU）；而微型计算机包含微处理器、存储器和I/O接口电路等。
5．什么叫单片机？其主要特点有哪些？答：在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计算机，即单片机。
单片机主要特点有：控制性能和可靠性高；体积小、价格低、易于产品化；具有良好的性能价格比。
6．微型计算机有哪些应用形式？各适于什么场合？答：微型计算机有三种应用形式：多板机（系统机）、单板机和单片机。
多板机，通常作为办公或家庭的事务处理及科学计算，属于通用计算机。
单板机，I/O设备简单，软件资源少，使用不方便。
早期主要用于微型计算机原理的教学及简单的测控系统，现在已很少使用。
单片机，单片机体积小、价格低、可靠性高，其非凡的嵌入式应用形态对于满足嵌入式应用需求具有独特的优势。
目前，单片机应用技术已经成为电子应用系统设计的最为常用技术手段。
7．当前单片机的主要产品有哪些？各有何特点？答：多年来的应用实践已经证明，80C51的系统结构合理、技术成熟。
因此，许多单片机芯片生产厂商倾力于提高80C51单片机产品的综合功能，从而形成了80C51的主流产品地位，近年来推出的与80C51兼容的主要产品有：●ATMEL公司融入Flash存储器技术推出的AT89系列单片机；●Philips公司推出的80C51、80C552系列高性能单片机；●华邦公司推出的W78C51、W77C51系列高速低价单片机；●ADI公司推出的ADμC8xx系列高精度ADC单片机；●LG公司推出的GMS90/97系列低压高速单片机；●Maxim公司推出的DS89C420高速（50MIPS）单片机；●Cygnal公司推出的C8051F系列高速SOC单片机等。
单片机原理及应用第四版林立第六章选择题答案
第六章选择题（1）使80C51定时/计数器T0停止计数的C51命令为______。
A．IT0=0;B．TF0=0;C．IE0=0;D．TR0=0;（2）80C51单片机的定时器T1用作定时方式时是______。
A．由内部时钟频率定时，一个时钟周期加1 B．由内部时钟频率定时，一个机器周期加1C．由外部时钟频率定时，一个时钟周期加1 D．由外部时钟频率定时，一个机器周期加1（3）80C51单片机的定时器T0用作计数方式时是______。
A．由内部时钟频率定时，一个时钟周期加1 B．由内部时钟频率定时，一个机器周期加1C．由外部计数脉冲计数，一个脉冲加1D．由外部计数脉冲计数，一个机器周期加1（4）80C51的定时器T1用作计数方式时，______。
A．外部计数脉冲由T1(P3.5引脚)输入B．外部计数脉冲由内部时钟频率提供C．外部计数脉冲由T0（P3.4引脚)输入D．外部计数脉冲由P0口任意引脚输入（5）80C51的定时器T0用作定时方式时是______。
A．由内部时钟频率定时，一个时钟周期加1B．由外部计数脉冲计数，一个机器周期加1C．外部计数脉冲由T0（P3.4)输入定时D．由内部时钟频率定时，一个机器周期加1（6）设80C51晶振频率为12MHz，若用定时器T0的工作方式1产生1ms定时，则T0计数初值应为______。
A．0xfc18B．0xf830C．0xf448D．0xf060（7）80C51的定时器T1用作定时方式且选择模式1时，工作方式控制字为______。
A．TCON=0x01;B．TCON=0x0H;C．TMOD=0x10;D．TMOD=0x50; （8）80C51的定时器T1用作定时方式且选择模式2时，工作方式控制字为______。
A．TCON=0x60; B．TCON=0x02; C．TMOD=0x06; D．TMOD=0x20; （9）80C51的定时器T0用作定时方式且选择模式0时，C51初始化编程为______。
单片机习题和试题库之四 问答题
7. MCS－51单片机系统中，外接程序存储器和数据存储器公用16位地址线和8位数据线，为什么不会发生冲突？
8. 若异步通信按方式2传送，每分钟传送3000个字符，其波特率是多少？
9. 中断响应的条件是什么？
10. MCS－51单片机系统中，外接程序存储器和数据存储器公用16位地址线和8位数据线，为什么不会发生冲突？
14．指令如下：
MOV A，R4 ；
在程序状态字PSW中 ⑴ RS1=0，RS0=0; ⑵ RS1=1，RS0=0
两种情况下，上述指令执行结果有何不同？
15．MCS-51 单片机堆栈有何特点？若SP=60H，PC=2000H，标号LABEL所在的地址为3000H，问执行长调用指令LCALL LABEL后，堆栈指针和堆栈的内容发生什么变化？PC的值等于什么？
3456，623，105
57. 写出下列字符的ASCII码
A 9 * = ！
58. 设机器字长为8位，求下列数值的二、十六进制原码、反码、和补码
+0，-0，+33，-33，+127，-127，+75，-75；
59. 已知X=+59，Y=+78用八位机器数补码运算求X+Y=？，X-Y=？并判别溢出情况？
82．用74373输入（P2.0片选），74377输出（P2.1片选），试画出与80C51的连接电路，并编制程序，从373依次读入8个数据，取反后，从377输出。
83．51系列单片机具有几个中断源，分别是如何定义的?其中哪些中断源可以被定义为高优先级中断，如何定义?
84．各中断源对应的中断服务程序的入口地址是否能任意设定?
单片机原理及应用选择题答案
第一章习题 单项选择题（1） 单片机又称为单片微计算机，最初 的英文缩写是____。
答案(D)（6） 十六进制数 93 的二进制数是 ______。
答案(A)（2） Intel 公司的 MCS-51 系列单片机 是______的单片机。
答案(C)位 位 位 位 （3） 单片机的特点里没有包括在内的是 ______。
答案(C) A.集成度高 B.功耗低 C.密封性强 D.性价比高 （4） 单片机的发展趋势中没有包括的是 ______。
答案(B) A.高性能 B.高价格 C.低功耗 D.高性价比 （5） 十进制数 56 的二进制数是 ______。
答案(A)（7） 二进制数的十六进制数是______。
答案(B)（8） 二进制数的十进制无符号数是 ______。
答案(B)（9） 二进制数的十进制有符号数是 ______。
答案(B)（10）十进制数 29 的 8421BCD 压缩码是 ______。
答案(A)（11）十进制数-36 在 8 位微机中的反码 和补码是______。
答案(D)A. 00100100B、B 、B 、B 、B （12）十进制数+27 在 8 位微机中的反码 和补码分别是______。
答案(C) 、B 、B 、00011011B 、B （13） 字符 9 的 ASCII 码是______。
答 案(D)（14） ASCII 码 1111111B 的对应字符是 ______。
答案(C)⊕B=F D.(A⋅ B) ⃗=F （17）二进制数 B 与 00000000B 的 “与”、“或”和“异或”结果是 ______。
答案(B) 、B、00000000B 、B、B 、B、00000000B 、00000000B、B （18）二进制数 B 与 01110111B 的 “与”、“或”和“异或”结果是 ______。
答案(D) 、B、B 、B、01100110B 、01110111B、B 、B、B （19）下列集成门电路中具有与门功能的 是______。
《单片机》课程标准
《单片机原理及应用》课程标准适用专业：五年制高职楼宇智能化工程技术专业（560404）课程类别：□A类（纯理论课）；RB类（理论+实践）；□C类（纯实践课）课程性质：G1必修课；口专业选修课；口公共选修课教学时数：72学时总学分数：4学分一、课程概述（一）课程性质地位单片机课程是高职高专电子类相关专业的的一门专业课程。
可作为（高中后大专、对口单招、五年制高职）层次学生的教学参考。
它以MCS-51单片机为例，详细介绍片内结构、工作原理、接口技术和单片机在各领域中的应用。
为学生进一步学习微机在智能仪表、工业控制领域中的应用技术奠定必要的基础。
（二）课程基本理念《单片机原理及应用》是一门实践性很强的课程，它服务于工程实际，其主要任务是通过学习单片机的结构、工作原理、接口技术和单片机汇编语言程序设计的知识,使学生掌握单片机的基本结构、接口技术以及汇编语言程序设计方法,熟悉单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，并了解单片机在测量、控制、机电一体化等领域的应用，初步具备应用单片机进行机电设备技术改造、产品开发的能力。
本课程的教学重在培养学生的创新意识和学习能力以及分析问题、解决问题的能力，形成以学生为中心的教学模式，采用启发式教学方法，突出教师的指导作用，突出能力培养，体现实用性原则，采用多煤体教学手段，强化作业的设计性、连续性、综合性，倡导研究性学习，激发学生创造欲望和专业学习兴趣。
（≡）课程设计思路本课程主要以80C51系列单片机为体系，通过学习单片机的结构、工作原理、接口技术和单片机汇编语言程序设计的知识,使学生掌握单片机的基本结构、接口技术以及汇编语言程序设计方法，熟悉单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，并了解单片机在测量、控制、机电一体化等领域的应用，初步具备应用单片机进行机电设备技术改造、产品开发的能力。
主要内容可以分为四个大的模块:（1）8051系列单片机的结构和工作原理；（2）单片机主要接口芯片的结构及工作原理；（3）单片机的指令系统和汇编程序设计；（4）单片及应用系统的开发设计二、课程目标知识教学目标：C语言是一种通用程序设计语言，具有表达简洁、控制流与数据结构先进和操作功能丰富等特点。
51单片机串口原理
51单片机串口原理
51单片机串口原理是指通过串行通信协议实现数据的发送与
接收的一种通信方式。
串口通信可以用于串联外部设备与单片机进行数据传输，如与计算机、传感器、模块等进行数据交互。
串口通信由发送端与接收端组成。
发送端将要发送的数据转换成串行数据流，通过串行引脚将数据发送到接收端。
接收端接收到串行数据流后，将其转换为并行数据并进行相应的处理。
51单片机的串口通信主要依靠两个寄存器：TBUF（发送缓冲器）和RBUF（接收缓冲器）。
发送端通过向TBUF写入数据
实现数据发送，接收端通过读取RBUF来获取接收到的数据。
串口通信的波特率是指每秒钟传送的位数，它是串口通信中十分重要的参数。
串口通信的波特率由波特发明，并以其名字命名。
常见的波特率有9600、38400、115200等。
串口通信使用的是异步串行通信，即数据以比特为单位依次传送。
在每个数据字节的前后，都有一个起始位和一个或多个停止位。
起始位用于通知接收端数据的到来，停止位用于标记数据的结束。
在51单片机中，通过设置相应的寄存器来配置串口的波特率、数据位数、停止位数和校验位。
通过配置串口通信的参数，可以实现不同设备之间的数据传输。
以上就是51单片机串口通信的基本原理，通过串口通信可以
实现单片机与外部设备之间的数据交互，为嵌入式系统的开发提供了方便和灵活性。
单片机原理及接口技术 梅丽凤 习题解答(课后答案)
单片机原理及接口技术教材习题全部解答第1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。
MCS-51单片机的串行口及串行通信技术
MCS-51单⽚机的串⾏⼝及串⾏通信技术数据通信的基本概念串⾏通信有单⼯通信、半双⼯通信和全双⼯通信3种⽅式。
单⼯通信：数据只能单⽅向地从⼀端向另⼀端传送。
例如，⽬前的有线电视节⽬，只能单⽅向传送。
半双⼯通信：数据可以双向传送，但任⼀时刻只能向⼀个⽅向传送。
也就是说，半双⼯通信可以分时双向传送数据。
例如，⽬前的某些对讲机，任⼀时刻只能⼀⽅讲，另⼀⽅听。
全双⼯通信：数据可同时向两个⽅向传送。
全双⼯通信效率最⾼，适⽤于计算机之间的通信。
此外，通信双⽅要正确地进⾏数据传输，需要解决何时开始传输，何时结束传输，以及数据传输速率等问题，即解决数据同步问题。
实现数据同步，通常有两种⽅式，⼀种是异步通信，另⼀种是同步通信。
异步通信在异步通信中，数据⼀帧⼀帧地传送。
每⼀帧由⼀个字符代码组成，⼀个字符代码由起始位、数据位、奇偶校验位和停⽌位4部分组成。
每⼀帧的数据格式如图7-1所⽰。
⼀个串⾏帧的开始是⼀个起始位“0”，然后是5〜8位数据（规定低位数据在前，⾼位数据在后），接着是奇偶校验位（此位可省略），最后是停⽌位“1”。
起始位起始位"0”占⽤⼀位，⽤来通知接收设备，开始接收字符。
通信线在不传送字符时，⼀直保持为“1”。
接收端不断检测线路状态，当测到⼀个“0”电平时，就知道发来⼀个新字符，马上进⾏接收。
起始位还被⽤作同步接收端的时钟，以保证以后的接收能正确进⾏。
数据位数据位是要传送的数据，可以是5位、6位或更多。
当数据位是5位时，数据位为D0〜D4；当数据位是6位时，数据位为D0〜D5；当数据位是8位时，数据位为D0〜D7。
奇偶校验位奇偶校验位只占⼀位，其数据位为D8。
当传送数据不进⾏奇偶校验时，可以省略此位。
此位也可⽤于确定该帧字符所代表的信息类型，“1"表明传送的是地址帧，“0”表明传送的是数据帧。
停⽌位停⽌位⽤来表⽰字符的结束，停⽌位可以是1位、1.5位或2位。
停⽌位必须是⾼电平。
接收端接收到停⽌位后，就知道此字符传送完毕。
单片机复习题
一、填空题：1、当P1 口做输入口输入数据时，必须先向该端口的锁存器写入（FF ），否则输入数据可能出错。
2、中断源的优先级别被分为高级和低级两大级别，各中断源的中断请求是属于什么级别是由（IP ）寄存器的内容决确定的。
3、寄存器PSW 中的RS1 和RS0 的作用是（选择工作寄存器组）。
4、LED 数码显示有（静态显示）和（动态显示）两种显示形式。
5、当单片机CPU 响应中断后，程序将自动转移到该中断源所对应的入口地址处，并从该地址开始继续执行程序，通常在该地址处存放转移指令以便转移到中断服务程序。
其中INT1 的入口地址为（0013H），串行口入口地址为（0023H ），T0 的入口地址为（000BH ）。
6、用汇编语言编写的程序称为（源）程序，通过汇编后得到的用机器码表示的程序称为（机器）程序。
7、堆栈的地址由(SP)的内容确定，其操作规律是“( 先) 进( 后)出”。
8、扩展并行I/O 口时，常采用（8255 ）和（8155 ）可编程芯片。
9、编程时，一般在中断服务子程序和调用子程序中需用保护和恢复现场，保护现场用（PUSH）指令，恢复现场用（POP）指令。
10、能在紫外线照射下擦除和重写的存储器是(EPROM) 型存储器,能够直接在线路中快速写入和读出的存储器是(flashROM ) 型存储器。
11、单片机内部与外部ROM 之间的查表指令是（MOVC A，@A+PC ）。
1、8031 单片机一般使用的时钟晶振频是（6MHZ ）、（12MHZ ）。
2、假定（SP）=40H,(39H)=30H ，（40H）=60H 。
执行下列指令：POP DPH ，POP DPL 后，DPTR 的内容为（6030H ），SP 的内容是（38H ）。
3、单片机的堆栈栈顶由（SP）来指示，复位时起位置在（07H ）单元。
4、当P1 口做输入口输入数据时，必须先向该端口的锁存器写入（FFH ），否则输入数据可能出错。
单片机原理及应用选择题答案
单片机原理及应用选择 题答案Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】第一章习题 单项选择题（1） 单片机又称为单片微计算 机，最初的英文缩写是____。
?答 案(D)（6） 十六进制数 93 的二进制数 是______。
答案(A)（2） Intel 公司的 MCS-51 系列 单片机是______的单片机。
?答案 (C)位 位 位 位 （3） 单片机的特点里没有包括 在内的是______。
答案(C) A.集成度高 B.功耗低 C.密封性强 D.性价比高 （4） 单片机的发展趋势中没有 包括的是______。
答案(B) A.高性能 B.高价格 C.低功耗 D.高性价比 （5） 十进制数 56 的二进制数是 ______。
答案(A)（7） 二进制数的十六进制数是 ______。
答案(B)（8） 二进制数的十进制无符号 数是______。
答案(B)（9） 二进制数的十进制有符号 数是______。
答案(B)（10）十进制数 29 的 8421BCD 压 缩码是______。
答案(A)（11）十进制数-36 在 8 位微机 中的反码和补码是______。
答案 (D)A. 00100100B、B 、B 、B 、B （12）十进制数+27 在 8 位微机 中的反码和补码分别是______。
答案(C) 、B 、B 、00011011B 、B （13） 字符 9 的 ASCII 码是 ______。
答案(D)（14） ASCII 码 1111111B 的对 应字符是______。
答案(C)（16）异或逻辑的表达式是 ______。
答案(C)*B=F +B=F ⊕B=F D.(A?B) ?=F （17）二进制数 B 与 00000000B 的“与”、“或”和“异或”结 果是______。
答案(B) 、B、00000000B 、B、B 、B、00000000B 、00000000B、B （18）二进制数 B 与 01110111B 的“与”、“或”和“异或”结 果是______。
80C51的串行口
1、方式2和方式3输出
写入SBUF TXD TI（中断标志） 起始
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 TB8
停止位
①发送开始时，先把起始位0输出到TXD引脚，然后发 送移位寄存器的输出位（D0）到TXD引脚。每一个 移位脉冲都使输出移位寄存器的各位右移一位，并 由TXD引脚输出。 ②第一次移位时，停止位“1”移入输出移位寄存器的 第9位上 ，以后每次移位，左边都移入0。当停止位 移至输出位时，左边其余位全为0，检测电路检测到 这一条件时，使控制电路进行最后一次移位，并置 TI=1，向CPU请求中断。
3、过程特性 过程特性规定了信号之间的时序关系， 以便正确地接收和发送数据 。
TXD 计 算 机 RXD RTS DSR M O D E M
电话线
M O D E M
TXD RXD RTS DSR 计 算 机
远程通 信连接
TXD 计 RXD 算 机 甲
TXD RXD 计 算 机 乙
计 算 机 甲
TXD RXD 4 5 6 20
6.1.2 串行通信接口标准
一、RS-232C接口 RS-232C是EIA（美国电子工业协会）1969年修订RS232C标准。RS-232C定义了数据终端设备（DTE）与 数据通信设备（DCE）之间的物理接口标准。 1、机械特性 RS-232C接口规定使用25针连接器，连接器的尺寸及每 个插针的排列位置都有明确的定义。（阳头）
空 闲 起 始 位 D0 LSB 1帧共10位 数据位8位 D7 MSB 停 止 位 空 闲
1、方式1输出
写入SBUF TXD TI（中断标志） 起始
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
停止位
2、方式1输入
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fosc/12
10位UART（8位数据）
可变
11位UART（9位数据） fosc/64或fosc/32
11位UART（9位数据）
可变
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19
SM2：多机通信控制位
SM2=1时,接收机处于地址帧筛选状态。若RB8＝ 1，该地址帧信息可进入SBUF，并使RI为1，进 而在中断服务中再进行地址号比较;若RB8＝0， 该帧不是地址帧，应丢掉，且保持RI=0。
传输距离随波特率的增加而减小。
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10
6.1.2 串行通信接口标准
RS-232C定义的是DTE与DCE间的接口标准。
机械特性
1
13
1
5
14
25
DB-25（阳头）连接器
6
9
DB-9（阳头）连接器
阳头通常用于计算机侧，阴头用于连接线侧
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11
功能特性
插针序号
1 2（3） 3（2） 4（7） 5（8） 6（6） 7（5） 8（1） 20（4） 22（9）
6.3.1 利用单片机串口的并行I/O扩展
P1.1 P1.0
80C51
RXD
TXD &
P1.2
FEDCBA 9 8 01234567
QA QB QC QD QE QF QG QH
CP AB
74LS164
A
QA QB
74LS164
B
QC QD
QE
CP QF QG
QH
74LS164
A QA QB
B QC QD QE QF
写入SBUF
TXD
起始 D0 D1
D2 D3
D4
D5
D6
D7 停止位
TI（中断标志）
串行接收：(置REN=1启动接收过程)
RXD
起始 D0 D1
D2 D3 D4 D5 D6 D7 停止位
位采样脉冲
RI（中断标志）
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27
方式2和方式3：11位帧，用于多机通信
起 空始 闲位
D0 LSB
6.2 80C51单片机的串行口
1个全双工串口：通信或接口扩展
6.2.1 80C51串行口的结构
99H
SBUF 写SBUF
T1溢出率
读SBUF
SBUF 99H
TXD 控制门
TH1 TL1 1
发送控制器 TI 去中断逻辑
÷2
÷16
≥1
0
SMOD
接收控制器 RI
RXD 移位寄存器
接收发送缓冲器逻辑同名、物理分开；接收双缓冲。
比特率：每秒钟传送的信息量。单位：位／秒（bps） 波特率：每秒钟传送码元数目，单位：波特（Baud）
基带传输（每个码元带有“1”或“0”这1 bit信息， 传码率与传信率相同），波特率和比特率是相同的。 常用波特率为：2400、4800、 9600、14.4K、19.2K等
传输距离与传输速率的关系
TXD
RXD 计 算 机 乙
无联络线方式
TXD
RXD 计4 算5 机6 甲 20
TXD
R45 XD计算 6机 20 乙
联络线短接（伪连接）方式
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15
RS-232C电平与TTL电平转换驱动电路
早期常用MC1488、MC1489
近期常用MAXM232：
片内带有自升压电路 仅需+5V电源 内含2个发送器，2个接收器
起始 D0 D1
D2 D3
D4
D5
D6
D7 RB8 停止位
RI（中断标志）
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29
6.2.4 80C51波特率确定与初始化步骤
波特率的确定 波特率的计算 固定波特率：
方式0波特率= fosc/12 方式2波特率=（2SMOD/64）* fosc
可变波特率：
方式1波特率=（2SMOD/32）*（T1溢出率） 方式3波特率=（2SMOD/32）*（T1溢出率）
1 11100110
RXD
收、发设备时钟独立，以字符(帧)为单位传输
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4
异步通信帧格式
起 空始 闲位
一个字符帧 数据位
校停 验止 位位
空 下一字符 闲 起始位
D0
D7
起始位（１位）； 数据位（８位）； 奇偶校验位（１位，可无校验位）；
停止位（１位）。
特点
易于实现 效率不高
同步通信（发、收时钟直接连接，效率高。板内元件间的SPI接口）
2019/11/8
18
6.2.2 80C51串行口的控制寄存器
串行口控制寄存器SCON
7
6
5
4
3
2
1
SCON SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI
0 RI 字节地址：98H
SM0和SM1：工作方式选择位
SM0 0 0 1 1
SM1 0 1 0 1
方式 0 1 2 3
说明
波特率
移位寄存器
2019/11/8
8
代码和校验
发送方将所发数据块求和（或各字节异或）， 产生的校验和字节附加到数据块的末尾。
接收方在接收数据时要对数据块（除校验字节 外）求和（或各字节异或），将所得的结果与 收到的“校验和”进行比较，相符则无差错， 否则就认为传送过程出现了差错。
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9
传输速率与传输距离 传输速率
2
12 R1OUT
R1IN 13
3
10 T2IN
T2OUT 7
5
9 R2OUT
R2IN 8
15
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35
通信协议
串口方式1，2400 Baud，T1定时方式2， 晶振选11.0592MHz，查表知：TH1=TL1=F4H，SMOD=0
A机发“E1”联络，B机同意接收发“E2”响应 A机收到“E2”后，发数据块及校验字节。
2019/11/8
22
6.2.3 80C51串行口的工作方式
方式0：同步移位寄存器，用于扩展并行口
RXD：输入或输出引脚 TXD：移位脉冲输出 接收和方式都是8位 波特率固定为：fosc/12
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23
数据输出：
写入SBUF
TCY
RXD（数据）
D0 D1
TXD（移位脉冲） TI（中断标志）
DTE就绪（数据终端准备就绪） DTE→DCE
振铃指示
DTE←DCE
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12
电气特性
RS-232C采用负逻辑电平，规定（-3～-25V）为逻辑“1”， （+3～+25V）为逻辑“0”。-3V～+3V是未定义的过渡区。 试比较：
V0101
+5
2 0.8
0
TTL电平
1
0t
V0101 +25
R2OUT R2IN
GND
A机
R1IN R1OUT MAX232AGND
T2OUT RT22IINN
RXD TXD
GND B机T2OU8T0C51
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电平转换器件与接线
+5V
80C51
TXD RXD
+1
16
2+
+10V
3
6 -10V
MAX232
+4
+
5
11 T1IN
T1OUT 14
0 1 1
0 1 T0 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7
特点：传送控制简单、速度快，但传输线较多，成本高。
2019/11/8
2
串行通信
发送 设备
0 D7 1 D6 1 D5 0 D4 1 D3 1 D2 0 D1 1 D0
TXD
接收 设备
D2(1)
D1 0 D0 1
RXD
时钟
数据线
10 1 10 110 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
CP QG QH
a
+5V
b
c
d
e
f
g
dp
300Ω×2
a b c d e f g
dp
串口无通信需 求时！
2019/11/8
33
6.3.2 单片机与单片机间的通信
硬件连接
近程连接 （直连）
TXD
RXD 80C51
GND
RXD
TXD 80C51 GND
远程连接 (电平转换)
TXD RXD 80C51
T1IN T1OUT MAX232A
多机方式的地址/数据帧标志。也可作为奇偶校验位。
TI：发送中断标志位，要由软件清0 RI：接收中断标志位，要由软件清0
2019/11/8
21
电源控制寄存器PCON
7
6
5
4
3
2
1
0
PCON SMOD
字节地址：97H
SMOD：波特率倍增位。在串行口方式1、方式2、方式3 时，波特率与SMOD有关，当SMOD=1时，波特率提高一倍。 复位时，SMOD=0。
2019/11/8
7
串行通信的错误校验
奇偶校验
发送字符时，数据位尾随1位奇偶校验位（1 或0）。奇校验时，数据中“1”的个数与校 验位“1”的个数之和应为奇数；偶校验时， 数据中“1”的个数与校验位“1”的个数之和 应为偶数。
接收字符时，对“1”的个数进行校验，若发 现不一致，则说明传输数据过程中出现了差 错。