单片机原理及应用 第7章80C51的串行总线扩展
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。
单片机原理及应用(李桂林)章 (7)
第 7 章 单片机并行扩展技术 图 7－1 8031 最小应用系统
第 7 章 单片机并行扩展技术
8031 芯片本身的连接除了 EA 必 须 接地 地外(选择外 部存储器),其他与 80C51 / 89C51 最小应用系统一样,也必须 有复位及时钟电路。
第 7 章 单片机并行扩展技术
7. 2 总线扩展及编址方法
第 7 章 单片机并行扩展技术
7. 1 单片机的最小系统
最小应用系统,是指能维持单片机运行的最简单配置的系 统。这种系统成本低廉、结构简单,常用来构成简单的控制系 统,如开关状态的输入/输出控制等。对于片内有ROM / EPROM 的单片机,其最小应用系统即为配有晶振、复位电路和电源的 单个单片机。对于片内无 ROM / EPROM 的单片机,其最小系统 除了外部配置晶振、复位电路和电源外,还应当外接 EPROM 或 E2 PROM作为程序存储器使用。
第 7 章 单片机并行扩展技术
图 7－3 所示为线选法应用实例。图中所扩展的芯片地址 范围如表 7 －1 所示,其中 ×可以取“0 ”,也可以取 “ 1 ”,用十六进制数表示的地址如下:
2764 ( 1 ): 4000H~5FFFH ,或 C000H~DFFFH ,有地址重 叠现象。
2764 ( 2 ): 2000H~3FFFH ,或 A000H~BFFFH ,有地址重 叠现象。
第 7 章 单片机并行扩展技术
当然,最小系统有可能无法满足应用系统的功能要求。比 如,有时即使有内部程序存储器,但由于程序很长,程序存储器 容量可能不够;对一些数据采集系统,内部数据存储器容量也可 能不够等,这就需要根据情况扩展 EPROM 、 RAM 、 I / O 口 及其他所需的外围芯片。
第 7 章 单片机并行扩展技术
《单片机原理与应用及上机指导》第7章：80C51单片机系统扩展
表7.4 常用SRAM芯片的主要性能
表7.6 80C51与6264的线路连接
7.2 并行I/O扩展
MCS-51系列单片机共有4个并行I/O口，分别是P0、P1、 P2和P3。其中P0口一般作地址线的低8位和数据线使用； P2口作地址线的高8位使用；P3口是一个双功能口，其第 二功能是一些很重要的控制信号，所以P3一般使用其第二 功能。这样供用户使用的I/O口就只剩下P1口了。另外，这 些I/O口没有状态寄存和命令寄存的功能，所以难以满足复 杂的I/O操作要求。因此，在大部分MCS-5l单片机应用系 统的设计中都不可避免地要进行I/O口的扩展。 7.2.1 并行I/O扩展原理 7.2.2 常用的并行I/O扩展芯片
线选法
若系统只扩展少量的RAM和I/O口芯片，可采用线选法。 线选法是把单片机高位地址分别与要扩展芯片的片选端相连，控制选 择各条线的电路以达到选片目的，其优点是接线简单，适用于扩展芯 片较少的场合，缺点是芯片的地址不连续，地址空间的利用率低。
图7.7 片外RAM的读时序
图7.8 片外RAM的写时序
4．数据存储器芯片及扩展电路
(1) 数据存储器 数据存储器扩展常使用随机存储器芯片，用得较多的是 Intel公司的6116(容量为2KB)和6264(容量为8KB)， 其性能 如表7.4所示。 (2) 数据存储器扩展电路 80C51与6264的连接 如表7.6所示。
全地址译码法
利用译码器对系统地址总线中未被外扩芯片用到的高位地址线进行译 码，以译码器的输出作为外围芯片的片选信号。常用的译码器有 74LS139、74LS138、74LS154等。优点是存储器的每个存储单元只 有唯一的一个系统空间地址，不存在地址重叠现象；对存储空间的使 用是连续的，能有效地利用系统的存储空间。缺点是所需地址译码电 路较多，全地址译码法是单片机应用系统设计中经常采用的方法 。
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。
[单片机原理及应用课后答案]单片机原理及应用技术
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[单片机原理及应用课后答案]单片机原理及应用技术篇一: 单片机原理及应用技术_课后答案章1 绪论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、数据总线和控制总线相连。
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；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、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：? A TMEL公司融入Flash存储器技术推出的A T89系列单片机；? Philips公司推出的? 华邦公司推出的- 74 -? 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高速单片机；? Cygnal公司推出的C8051F系列高速SOC单片机等。
单片机存储器的扩展(part 1 80C51)
在软件中，可用数据查询方式检测写操作中”页存 储周期“是否完成。“页存储”期间，如果对2864执行 读操作，那么读出的是最后写入的字节，若芯片的转储 工作未完成，则读出数据的最高位是原来写入字节最高 位的反码。据此，CPU可判断芯片的编程是否结束。如 果CPU读出的数据与写入的数据相同，表示芯片已完成 编程，CPU可继续向芯片加载下一页数据。
/OE：数据输出允许信号
6116共有四种工作方式：未选中、禁止、读出、写入（见教材 P127表5-4/表6.2）。
5.4.4数据存储器扩展举例 在 80C51 的扩展系统中，片外数据存储器一般由随 机存取存储器组成，最大可扩展64KB。数据存储器扩展 与程序存储器扩展在数据线、地址线的连接上是完全相 同的。所不同的只在于控制信号，程序存储器使用 /PSEN作为读选通信号，而数据存储器则使用/RD和/WR 分别作为读、写选通信号 1、单片数据存储器扩展 例：见图所示（或见教材P127图5.11/图6.9）。这里使用 了一片 6116 实现了 2KB RAM 扩展。在扩展连接中，以 /RD 信号接芯片的 /OE 端，以 /WR 信号接 /WE 端，进行 RAM芯片的读写控制。由于假定系统只有一片 6116，因 此没有使用片选信号，而把/CE端直接接地。这种情况下， 6116的地址范围是0000~07FFH。 与程序存储器相比较，数据存储器的扩展连接在数 据线、地址线的连接方法上是一致的，所不同的只是在 控制信号线上的差别。
单片机原理及应用
单片机原理及应用教案福建省三明工贸学校机电技术应用第一章绪论第一节单片机单片机即单片机微型计算机，是将计算机主机(CPU、内存和I/O接口)集成在一小块硅片上的微型机。
第二节单片机的历史与现状第一阶段（1976~1978年）：低性能单片机的探索阶段。
以Intel公司的MCS-48为代表，采用了单片结构，即在一块芯片内含有8位CPU、定时/计数器、并行I/O口、RAM 和ROM等。
主要用于工业领域。
第二阶段（1978~1982年）：高性能单片机阶段，这一类单片机带有串行I/O口，8位数据线、16位地址线可以寻址的范围达到64K字节、控制总线、较丰富的指令系统等。
这类单片机的应用范围较广，并在不断的改进和发展。
第三阶段（1982~1990年）：16位单片机阶段。
16位单片机除CPU为16位外，片内RAM和ROM容量进一步增大，实时处理能力更强，体现了微控制器的特征。
例如Intel 公司的MCS-96主振频率为12M，片内RAM为232字节，ROM为8K字节，中断处理能力为8级，片内带有10位A/D转换器和高速输入/输出部件等。
第四阶段（1990年~）：微控制器的全面发展阶段，各公司的产品在尽量兼容的同时，向高速、强运算能力、寻址范围大以及小型廉价方面发展。
第三节单片机的应用领域一、单片机在仪器仪表中的应用二、单片机在机电一体化中的应用三、单片机在智能接口和多机系统中的应用四、单片机在生活中的应用第二章硬件结构第一节MCS-51单片机及其演变特点（1）一个8位微处理器CPU。
（2）数据存储器RAM和特殊功能寄存器SFR。
（3）内部程序存储器ROM。
（4）两个定时/计数器，用以对外部事件进行计数，也可用作定时器。
（5）四个8位可编程的I/O（输入/输出）并行端口，每个端口既可做输入，也可做输出。
（6）一个串行端口，用于数据的串行通信。
（7）中断控制系统。
（8）内部时钟电路。
第二节80C51单片机的基本结构1) 中央处理器（CPU）中央处理器是单片机的核心，完成运算和控制功能。
单片机教学大纲
单片机教学大纲《单片机原理与接口技术》课程教学大纲课程性质：专业必修课总学时数：60 适合专业：电子技术应用一、课程教学目标通过本课程的教学使学生掌握单片机技术的根本知识，了解单片机的组成、工作原理、编程及外围电路设计等根底知识，掌握单片机的编程方法、编程规那么及外围电路设计技巧，着重培养学生的自学能力，编程能力，动手操作能力和分析问题、解决问题的能力。
二、课程的目的与任务本课程是电子技术应用专业的一门专业必修课，通过对本门课的学习，让学生掌握80C51单片机的根本知识，包括它的系统结构，指令系统程序设计方法，中断系统和定时记数系统，以及80C51单片机的系统扩展方法、应用技术和开展现状。
要求学生在学习完本门课程后可以用单片机做简单的系统设计，并且掌握汇编语言和C语言的编程方法，为学习其他型号单片机做一个知识的铺垫。
三、理论教学的根本要求1．了解当前市场主流单片机型号及种类以及单片机应用系统的根本开发方法。
2．熟悉80C51单片机的结构和工作原理,掌握80C51的内部资源,特别是存储器配置，理解单片机的工作原理和根本时序。
3．掌握C言程序设计的方法，能编写简单的程序。
4．理解中断系统的根本概念，中断系统的结构。
5．理解80C51定时/计数器的结构。
6．了解80C51单片机串行接口结构，掌握80C51单片机串行接口的使用方法。
7．理解80C51单片机的总线扩展逻辑，掌握80C51单片机存储器扩展方法。
8. 了解80C51单片机C语言程序设计根本方法。
9．了解80C51单片机应用系统的一般设计步骤，掌握提高80C51单片机系统可靠性的方法。
四、实践教学的根本要求实验学时序号 1 2 3 4 实验名称单片机仿真软件的使用方法并行口输入输出实验音频控制实验程序调试 8 应开实验工程个数 4 实验要求学时分配实验类型备注必做必做必做必做 2 2 2 2 演示性验证性综合性综合性实验一单片机仿真软件的使用方法1实验目的：了解单片机仿真软件的功能并且学会单片机仿真软件的使用方法。
微机原理及单片机应用技术第7章 80C51的指令系统及程序设计
7
7.1.3 立即寻址
特点：CPU所需寻址的操作数直接包含在指令字节 中，常以#对该操作数加以标识。
该操作数也称为立即数，可以是二进制8位或16 位，通常用#data或#data16表示。 MOV A, #7AH ;A ← 7AH MOV DPTR, #1234H ;DPH←12H, DPL ← 34H ADD 30H, #30H ;direct ←(direct)+30H
片内RAM的低128个字节 SFR
片内RAM
MOV A, 3AH
累加器A 88H
88H 3AH
6
注：
指令助记符中的direct是操作数所在存储单 元的物理地址，由两位十六进制数码表示 。当直接寻址为SFR时，即可用物理地址 表示，也可用其符号表示。
指令系统中，累计器A、ACC和E0H等三 种表示方式，分属于两种不同的寻址方法 ，但指令的执行效果相同。
片内RAM的20H~2FH字节地址 部分特殊功能寄存器
指令 MOV A，#20H MOV A，20H
MOV A，R0 MOV A，@R0 MOVX A，@DPTR MOVC A，@A+DPTR
SJMP 55H CLR C
SETB 01H
7.1.8 指令的分类
80C51单片机的指令，按功能可以分为5类： 数据传送指令、算术运算指令、逻辑操作和环移
某些SFR，其特征是物理地址能被8整除，离散的分布在 80H~FFH内。 位地址的表示方法：
直接使用物理位地址 MOV C, 7FH 字节地址加位 MOV C, 2FH.7 可位寻址的SFR允许直接采用寄存器名加位数的表示方法 MOV C, ACC.7 经伪指令定义过的字符名称
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______。
第8章80C51的串行总线扩展
MSB
D6 D5~D2 D1
LSB
单片机读（从器件输出）时，在选通有效的情况下，SCK的下降 沿时从器件将数据放在MISO线上，单片机延时并采样MISO线，将 数据位读入。然后将SCK置为高电平形成上升沿，数据被锁存。
单片机写（从器件输入）操作类似。
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【例8-3】单片机与具有SPI总线接口的E2PROM器件X25F008的
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基本操作子程序
1.应答位检查 （正常操作时F0标志为 “0”，否则为“1”） ASKC:SETB SDA
SETB SCL CLR F0;预设F0=0 MOV C,SDA JNC EXIT;应答正常 SETB F0 ;应答不正常 EXIT:CLR SCL RET
2.发送一个字节（先将欲发送的数据送入A中）
它可以使具有I2C总线的单片机（如PHILIPS公司的8xC552 ）直接 与具有I2C总线接口的各种扩展器件（如存储器、I/O口、A/D、D/A、 键盘、显示器、日历/时钟）连接。
对不带有I2C接口的单片机（如89C51）可采用普通的I/O口结合软 件模拟I2C串行接口总线时序的方法，完成I2C总线的串行接口功能。
MOV @R0,#11H INC R0 MOV @R0,#22H
RET END
R0 @R0,#33H R0 @R0,#44H R0 @R0,#55H R0 @R0,#66H R0 @R0,#77H R0
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【例8－2】接口电路如前图所 示。编程实现从AT24C02的50H57H单元读出8个字节数据，并 将其存入内部RAM的40H-47H单 元。
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5.读取n个字节（由E2PROM） 入口条件：R1发送缓冲区首址
《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。
80C51单片机内部结构和工作原理
⒋ I/O线
80C51共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、 P3口，共32个引脚。P3口还具有第二功能，用于特 殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）。
P3.0 —— RXD：串行口输入端； P3.1 —— TXD：串行口输出端； P3.2 —— INT0：外部中断0请求输入端； P3.3 —— INT1：外部中断1请求输入端； P3.4 —— T0：定时/计数器0外部信号输入端； P3.5 —— T1：定时/计数器1外部信号输入端； P3.6 —— WR：外RAM写选通信号输出端； P3.7 —— RD：外RAM读选通信号输出端。
度比一般内RAM要快，指令字节比一般直接寻址 指令要短，还具有间址功能，能给编程和应用 带来方便。
工作寄存器区分为4个区：0区、1区、2区、3 区。每区有8个寄存器：R0～R7，寄存器名称相 同。但是，当前工作的寄存器区只能有一个，由 PSW中的D4、D3位决定。
⒉ 位寻址区
⑴地址: 从20H～2FH共16字节（Byte，缩写为英文大写字
Intel MCS-52 子系列
8032 8052
8752
256
80C32 80C52 87C52 字节
(8K字节) (8K字节)
3x16
4x8位
1
6
1051(1K)/ 2051(2K)/ 4051(4K)
ATEML
（20条引脚DIP封装）
128
2
15
1
5
89C系列
(常用型)
89C51(4K)/ 89C52(8K) （40条引脚DIP封装）
04H
03H
《单片机原理及应用技术》(第3版 李全利)习题答案：xt7
章7 80C51单片机的系统扩展1．以80C31为主机，用2片27C256扩展64K EPROM，试画出接口电路。
答：2．以80C31为主机，用1片27C512扩展64K EPROM，试画出接口电路。
答：3．以80C31为主机，用1片27C256扩展32K RAM，同时要扩展8K的RAM，试画出接口电路。
答：4．当单片机应用系统中数据存储器RAM地址和程序存储器EPROM地址重叠时，它们内容的读取是否会发生冲突，为什么？答：不会。
由于80C51对ROM的读操作由PSEN控制，指令用MOVC类；对RAM读操作用RD控制，指令用MOVX。
所以，尽管ROM与RAM的逻辑地址是重叠的，它们内容的读取也不会发生冲突。
5．根据图7.14电路，编程完成对81C55的操作：a、读81C55的80H单元。
b、将立即数88H写入81C55的30H单元。
答：a、MOV DPTR,#7E80HMOVX A,@DPTRb、MOV A,#88HMOV DPTR,#7E30HMOVX A,@DPTR6．I2C总线的特点是什么？答：a、二线制传输。
器件引脚少，器件间连接简单，电路板体积减小，可靠性提高。
b、传输速率高标准模式传输速率为100Kb/s，快速模式为400Kb/s，高速模式为3.4Mb/s。
c、支持主/从和多主两种工作方式7、I2C总线的起始信号和终止信号是如何定义的？答：SCL线为高电平期间，SDA线由高电平向低电平的变化表示起始信号；SCL线为高电平期间，SDA 线由低电平向高电平的变化表示终止信号。
起始和终止信号如图所示。
起始信号 S终止信号 P8、I2C总线的数据传送方向如何控制？答：在主机发出起始信号后要再传输1个控制字节：7位从器件地址，1位传输方向控制位（用“0”表示主机发送数据，“1”表示主机接收数据）。
9、具备I2C总线接口的E2PROM芯片有哪几种型号？容量如何？答：典型产品如A TMEL公司的AT24C系列：型号容量AT24C01A 128AT24C02 256AT24C04 512AT24C08A 1KAT24C16A 2KAT24C32A 4KAT24C64A 8KAT24C128B 16KAT24C256B 32KAT24C512B 64K10、A T24C系列芯片的读写格式如何？答：a、写操作过程对A T24C02写入时，单片机发出起始信号之后再发送的是控制字节，然后释放SDA线并在SCL线上产生第9个时钟信号。
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______。
单片机原理及智能仪表技术第7章
计数状态：X=M-N
定时状态：X=M-定时时间/T，T为机器周期
2、TMOD定时器方式设置寄存器（89H）：
TMOD主要用于 选择定时器的工作 模式(C/T)、启动方 式(GATE)和工作方 式等。该寄存器的 格式如图所示。
2、TMOD定时器方式设置寄存器（89H）：
TMOD，#方式字 THx，#XH TLx，#XL EA ETx TRx
；选择方式 ；装入Tx时间常数 ；开Tx中断
；启动Tx定时器
需考虑：1. 按实际需要选择定时/计数功能； 2. 按时间或计数长度选择工作方式； 3. 计算时间常数：
二、定时/计数器初值的计算
(1)定时器初值的计算
在定时器模式下，计数器由单片机主脉冲经 12 分频后 计数。因此，定时器定时时间T的公式：T=(M-TC)×T计数， 上式也可写成：TC=M-T/T计数 式中，M为模值，和定时器的工作方式有关,在方式0时 M为213,在方式1时M为216,在方式2和方式3时M为28；T计数是 单片机振荡周期TCLK的12倍；TC为定时器的定时初值。 例：单片机时钟频率12MHz,定时器工作在方式1下，定 时100us,初值为多少？ 解：时钟频率Ф CLK=12MHz，所以振荡周期TCLK=1/12us T计数=12×TCLK=1us，M=216=65536，T=100us 所以，TC=65536-100/1=65436，0xFF9C
定时器工作方式：当选择定时器方式时(C/T=0)，TR1=1，定时器对系统的机器周 期计数，每过一个机器周期，计数器TH1，TH0加1，直至计满规定个数回零，置 位定时器中断标志(TF1)产生溢出中断。根据机器周期和设定的计数初值，可以定 时产生各种精确的时间。 计数器工作方式：当选择计数器方式时(C/T=1)，外部脉冲通过引脚T1(P3.5)引入， 计数器对此外部脉冲的下降沿进行加1计数，直至计满规定值回零，置位定时器中 断标志(TF1)产生溢出中断。根据规定的时间内的计数个数，可以得到信号的频率。 计数最高频率不得超过振荡频率的1/24。
单片机原理与应用选择题答案
第一章习题（6）十六进制数93 的二进制数是1.1 单项选择题______。
答案(A)（1）单片机又称为单片微计算机，最初A.10010011B的英文缩写是____。
答案(D)B.00100011BA.MCPC.11000011BB.CPUD.01110011BC.DPJ（7）二进制数11000011 的十六进制数 D.SCM是______。
答案(B)（2）Intel 公司的MCS-51系列单片机A.B3H是______的单片机。
答案(C)B.C3HA.1 位C.D3H B.4 位D.E3HC.8 位D.16 位（8）二进制数11001011 的十进制无符号数是______。
答案(B)（3）单片机的特点里没有包括在内的是A.213______。
答案(C)B.203 A.集成度高C.223B.功耗低D.233C.密封性强（9）二进制数11001011 的十进制有符 D.性价比高号数是______。
答案(B) （4）单片机的发展趋势中没有包括的是A.73______。
答案(B)B.-75A.高性能C.-93B.高价格D.75 C.低功耗D.高性价比（10）十进制数29 的8421BCD压缩码是______。
答案(A)（5）十进制数56 的二进制数是______ 。
A.00101001B 答案(A)B.10101001B A.00111000BC.11100001B B.01011100BD.10011100B C.11000111BD.01010000B （11）十进制数-36 在8 位微机中的反码和补码是______。
答案(D)A. 00100100B 、11011100B C.A⊕B=FB.00100100B、11011011B D.(A ?B) =F（17）二进制数10101010B 与00000000BC.10100100B、11011011B的“与”、“或”和“异或”结果是D.11011011B、11011100B______。
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写操作过程
写单字节
S 器件寻址写 A 片内地址写 A Data1 A P
单片机发出起始信号S 单片机完成器件寻址写操作 被选中的器件返回确认应答（或非应答） 单片机完成片内地址写操作 器件返回确认应答（或非应答）
单片机发送数据字节 器件产生应答 单片机发出停止信号P
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器件发送数据字节 单片机产生应答 ------------------单片机发出非应答及停止信号P
（程序略）
7.3 SPI总线接口及其扩展
由Motorola推出。基本信号3根线:MOSI、 MISO、SCK。传输速率由SCK决定，MOSI为主机 数据输出、MISO为主机数据输入。
另外，主机要发出CS来控制对哪个从芯片进 行通信;某个从芯片的CS信号有效时，能通过 MOSI接收指令或数据，并通过MISO发出数据。 而未被选中的从芯片的MISO为高阻状态。
CPOL和CPHA位决定了SPI的四种工作模式 CPOL位：空闲状态时，时钟电平为0或1； CPHA位：采样时钟是第1个还是第2个边沿。
有标准SPI接口的主机可以通过配置工作方 式与外设接口器件进行连接。
无标准SPI接口的80C51单片机，要与SPI器 件传输数据，就要利用I/O口进行软件模拟。
7.3.3 TLC5615 D/A转换器简介
报警搜索 ECH 主机搜索越限报警的DS18B20器件
RAM操作命令
指令及代码
温度转换
44H
读缓冲器
BEH
写缓冲器
4EH
复制缓冲器 48H
回读E2PROM B8H
读供电方式 B4H
说
明
启动DS18B20开始转换
读缓冲器的9个字节数据
向DS18B20写TH、TL及配置寄存器数据
将缓冲器的TH、TL和配置寄存器值送E2PROM
写字节
void DS18B20_WByte(uchar dat) {
uchar i=0; for (i=8; i>0; i--) {
DQ = 0; DQ = dat&0x01; Delay10Us(5);//54 DQ = 1; dat>>=1; } }
7.1.5 DS18B20应用实例
7.2 I2C总线接口及其扩展
❖器件地址由固定部分和可编程部分组成。
以AT24CXX系列存储器为例，见下页表。
器件地址表
器件型号
AT24C01A AT24C02 AT24C04 AT24C08A AT24C16A AT24C32A AT24C64A AT24C128B AT24C256B AT24C512B
字节容量
固定标识
寻址字节 可编程地址 R/W
AGND：模拟地；
REFIN：基准电压输入端, 2V～(VDD - 2);
标准80C51没有SPI接口，可模拟SPI时序。
用于E2PROM、A/D、D/A、实时时钟等。
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33
7.3.1 单片机扩展SPI总线的系统结构 对于80C51，主从模式接口电路如下：
P1.0 P1.1 P1.2
89S51
P1.3 P1.4 P1.5
SO SI SCK CS 1#器件
Data n
AP
注：图中深底色表示主机控制SDA线，白底色表示从器件控制SDA线（但起动位始终由主机控制）。
单片机发出起始信号S
单片机完成器件寻址写操作（伪写）
被选中的器件返回确认应答（或非应答）
单片机完成数据地址写操作（伪写）
被选中的器件返回确认应答（或非应答） 单片机完成器件寻址读操作 被选中的器件返回确认应答（或非应答）
第7章 80C51的串行总线扩展
7.1 一线总线接口及其扩展 7.2 I2C总线接口及其扩展 7.3 SPI总线接口及其扩展
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串行扩展 连接线根数少； 系统板尺寸减小； 可靠性提高。
常用的串行扩展总线 一线总线（单总线）; I2C总线； SPI总线。
7.1 一线总线接口及其扩展
内部地址 字节数 1
2
页面写 最多可挂 字节数 器件数
8
8
8
8
16
4
16
2
16
1
32
8
32
8
64
8
64
8
128
8
注：P0位，可以区分页。如AT24C04有2个256字节的页。
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7.2.2 80C51的I2C总线时序模拟
I2C总线典型信号时序模拟
＞4.7μS
SDA
＞4μS
＞4μS
64位
ROM
及
一线
总线
电 源
接口
检
测
存储器和控制器
高速缓冲 存储器
8位CRC生成器
温度敏感元件 低温触发器TL 高温触发器TH
配置寄存器
64位ROM
MSB 8位CRC MSB LSB
高速缓冲存储❖1器
48位序列号
CRC字节 保留
保留
保留 配置寄存器 TL
E2PROM 配置寄存器 TL
LSB 0010 1000 MSB LSB
SO SI SCK CS 2#器件
SO SI SCK CS 3#器件
7.3.2 SPI总线的数据传输时序
CPOL=0 CPHA=0 CLK CPOL=0 CPHA=1 CLK
CPOL=1 CLK CPHA=0
CPOL=1 CPHA=1
CLK
MISO/MOSI
MSB
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SPI模式0 SPI模式1 SPI模式2 SPI模式3 LSB
MSB
LSB
7.1.2 DS18B20操作命令 ROM操作命令
指令及代码
说
明
读ROM
33H 读总线上DS18B20的序列号
匹配ROM 55H 依序列号访问确定的DS18B20器件
跳过ROM CCH 只使用RAM命令，操作在线的DS18B20器件
搜索ROM F0H 对总线上的多个DS18B20进行识别
{
SDA
SDA = 0;
SCL = 1;
NOP5();
SCL = 0;
SCL
SDA = 1;
}
＞4μS
应答(“0”)
发送非应答位“1”
void Nack(void)
{
SDA = 1;
SDA
SCL = 1;
NOP5();
SCL = 0;
SCL
SDA = 0;
}
＞4μS
非应答(“1”)
7.2.3 80C51与AT24C02的接口
SDA
＞4.7μS
SCL
SCL
起始信号 S
停止信号 P
SDA SCL
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＞4μS
应答(“0”)
SDA SCL
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＞4μS
非应答(“1”)
I2C总线典型信号模拟子程序
起始信号 void Start(void) {
SDA = 1; SCL = 1; NOP5(); SDA = 0; NOP5(); SCL = 0; }
十六进制表示 07D0H 0191H 0008H 0000H FFF8H FE6FH FC90H
十进制温度 /℃ +125 +25.0625 +0.5 0 -0.5 -25.0625 -55
12位格式
扩展的符号位
S S S S 27 26 25 24 23 22 21 20 2-1 2-2 2-3 2-4
MSB
LSB
TH
TH
温度值
配置寄存器：
பைடு நூலகம்
位： D7 D6
0
R1
7FH，即分辨率为12位—750ms
D5
D4
D3
D2
D1 D0
R0
1
1
1
1
DS18B20的温度格式
18B20采样值与温度值关系
二进制采样值 0000 0111 1101 0000 0000 0001 1001 0001 0000 0000 0000 1000 0000 0000 0000 0000 1111 1111 1111 1000 1111 1110 0110 1111 1111 1100 1001 0000
128
A2 A1 A0 1/0
256
A2 A1 A0 1/0
512
A2 A1 P0 1/0
1K
A2 P1 P0 1/0
2K
P2 P1 P0 1/0
4K
1 0 1 0 A2 A1 A0 1/0
8K
A2 A1 A0 1/0
16K
A2 A1 A0 1/0
32K
A2 A1 A0 1/0
64K
A2 A1 A0 1/0
7.1.1 DS18B20的引脚及内部结构
DS18B20的引脚
DS18B20引脚 GND，电源地 ； DQ，数字信号输入/输出端 ； VDD，外接电源输入端（在寄生电源接线方式时接地） 。
DALLAS 18B20 123 GND DQ VDD
123
DS18B20的内部结构
寄生取电
DQ
GND VDD
AT24C02为内含256字节的串行E2PROM存储器。体积小、 功耗低、占用I/O口线少。
A0 1 8 VCC A1 2 7 WP A2 3 6 SCL VSS 4 5 SDA
AT24C02
Vcc
P3.5 P3.4
89S51