第6章 单片机接口技术
单片机原理及接口技术
单片机原理及接口技术
单片机（Microcontroller）是集成了微处理器核心、存储器、输入输出接口和定时器等外设功能于一芯片之中的微型计算机。
单片机的工作原理是通过中央处理器（CPU）来执行存储于存储器中的程序，根据程序中的指令进行运算和控制。
它的输入输出接口用于与外部设备连接，如传感器、执行器等，完成信号的输入、输出和控制操作。
单片机的工作流程通常包括以下几个步骤：
1. 初始化：单片机启动时对各个外设进行初始化设置。
2. 输入数据：通过输入接口从外部设备或传感器中接收数据。
3. 运算处理：CPU对接收到的数据进行运算和处理，执行程序指令。
4. 输出数据：通过输出接口将处理后的数据送给外部设备
或执行器进行控制。
单片机的接口技术包括以下几种：
1. 数字输入输出（Digital I/O）：用于处理数字信号的输
入和输出，通过高低电平的变化来进行数据传输和控制。
2. 模拟输入输出（Analog I/O）：用于处理模拟信号的输
入和输出，通过模数转换器（ADC）将模拟信号转换为数
字信号进行处理。
3. 串口通信（Serial Communication）：通过串口接口与外部设备进行数据的收发和通信，如RS-232、RS-485等。
4. 并口通信（Parallel Communication）：通过并口接口与外部设备进行数据的并行传输和通信，如打印机接口。
5. 定时器计数器（Timer/Counter）：用于生成定时和计
数功能，可实现时间的测量、延时等操作。
单片机的接口技术可以根据应用需求进行选择和配置，以实现与外部设备的连接和通信，完成各种控制和数据处理任务。
单片机原理及接口技术
单片机原理及接口技术在当今数字化时代，单片机已经成为嵌入式系统设计中不可或缺的重要组成部分。
本文将介绍单片机的工作原理以及与外部设备进行通信的接口技术。
单片机工作原理单片机是一种集成了处理器、存储器和输入输出设备等功能模块的微型计算机系统。
它通常由中央处理器（CPU）、存储器（RAM和ROM）、计时器（Timer）、串行通信接口（UART）和引脚（Port）组成。
单片机的工作原理可以简要描述为以下几个步骤：1.初始化：单片机在上电时会执行初始化程序，设置各种工作模式、配置寄存器等。
2.执行程序：单片机会根据存储器中存储的程序指令序列来执行相应的操作，包括算术逻辑运算、控制流程等。
3.输入输出操作：单片机通过输入输出接口与外部设备进行通信，如传感器、执行器等。
4.中断处理：单片机可以在特定条件下触发中断请求，暂停当前执行的程序，转而执行中断服务程序，处理相应的事件或信号。
单片机接口技术单片机与外部设备的通信主要依赖于接口技术，包括数字输入输出接口、模拟输入输出接口以及通信接口等。
数字输入输出接口数字输入输出接口用于与二进制设备进行通信，通过配置相应的引脚工作在输入或输出模式，实现信号的采集与输出。
常用的数字输入输出方式包括GPIO口、SPI接口、I2C接口等。
模拟输入输出接口模拟输入输出接口用于处理模拟信号，包括模拟输入端口和模拟输出端口。
模拟输入端口通过模数转换器将模拟信号转换为数字信号，模拟输出端口则通过数模转换器将数字信号转换为模拟信号。
通信接口通信接口是单片机与外部设备进行数据交换的重要手段，主要有串行通信接口（UART）、并行通信接口（Parallel）、CAN接口等。
通过这些通信接口，单片机可以实现与其他设备的数据交换与通信。
结语单片机原理及接口技术是嵌入式系统设计的基础知识，通过深入了解单片机的工作原理和接口技术，可以更好地应用单片机进行系统设计与开发。
希望本文对读者有所帮助，谢谢！以上是关于单片机原理及接口技术的简要介绍，希望能对读者有所启发。
单片机原理及其接口技术--第6章 MCS-51单片机定时器计数器
单片机原理及其接口技术
T/C方式2的逻辑结构图
1
TH1/TH0
T8
T7
T6
T5
T4
T3
T2
T1
寄存器 计数器
束
TL1/TL0
T8
T7
T6
T5
T4
T3
T2
T1
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结
单片机原理及其接口技术
4、方式3 M1M0=11 T0和T1有不同的工作方式
C/T0：
TH0和TL0被拆成2个独立的8位计数器。
28)，向CPU申请中断，标志位TF1自动置位，若中
断是开放的，则CPU响应定时器中断。当CPU响应
中断转向中断服务程序时，由硬件自动将该位清0。
&
加1计数器 & 1
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结
束
EA
ET1
单片机原理及其接口技术
2个模拟的位开关，前者决定了T/C的工作状态：当1单片机有2个特殊功能寄存器TCON和TMOD: TCON：用于控制定时器的启动与停止，中断标志。 TMOD：用于设置T/C的工作方式。
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结
束
单片机原理及其接口技术
1.定时器控制寄存器TCON
88H TCON
位地址
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 8F 8E 8D 8C 8B 8A 89 88
过实时计算求得对应的转速。
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单片机原理及其接口技术 对于定时/计数器来说，不管是独立的定时器芯片还是单
单片机原理及其接口技术
单片机原理及其接口技术
单片机是一种能够实现控制、数据采集、运算处理等功能的微处理器
技术，是拥有最广泛应用范围的控制芯片之一、单片机中主要包括由编程
器芯片（CPU）、内存、外围电路元器件以及相关的接口技术组成，正是
由于单片机的优势，其在智能家居、智能物联网、汽车电子等领域得到了
广泛的应用。
单片机接口技术是一种实现硬件和软件之间通信的技术，它确保系统
的稳定性和可靠性。
接口技术主要有I/O接口、传输接口、外设接口、模
拟量接口、通用接口、串行接口和无线接口等。
I/O接口是单片机的核心技术，它是用来实现硬件和软件间的任务交
互的接口，通过I/O接口，可以实现软件和外围设备之间的信息传输，它
由多种I/O接口技术，如串口口、并口、中断口和DMA（Direct Memory Access）组成，用于实现与外部设备的连接。
外设接口是一种实现单片机与外设之间的接口技术，它要求使用特定
的接口类型来连接数据。
外设一般包括存储设备、显示器、键盘、投影仪、打印机等，外设接口可以用来控制外设，传输数据，收集外边设备的信息。
外设接口主要有USB接口、SCSI接口、GPIO接口、I2C接口、SPI接口等。
单片机原理及接口技术
单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术（上）一、单片机基本原理单片机（Microcontroller）是由中央处理器（CPU）、存储器（ROM、RAM）、输入/输出接口（I/O）和定时/计数器等模块所组成的一个微型计算机系统。
单片机通过程序控制，能够完成各种控制任务和数据处理任务。
目前，单片机已广泛应用于计算机、通讯、电子、仪表、机械、医疗、军工等领域。
单片机的基本原理是程序控制。
单片机执行的程序，是由程序员以汇编语言或高级语言编制而成，存放在存储器中。
当单片机加电后，CPU按指令序列依次从存储器中取得指令，执行指令，并把执行结果存放到存储器中。
程序员通过编写的程序，可以对单片机进行各种各样的控制和数据处理。
单片机的CPU是整个系统的核心，它负责执行指令、处理数据和控制系统的各种操作。
CPU通常包括运算器、控制器、指令译码器和时序发生器等模块。
其中，运算器主要用于执行算术和逻辑运算；控制器用于执行指令操作和控制系统的运行；指令译码器用于识别指令操作码，并将操作码转化为相应的操作信号；时序发生器用于产生各种时序信号，确保系统按指定的时间序列运行。
存储器是单片机的重要组成部分，用于存储程序和数据。
存储器一般包括ROM、EPROM、FLASH和RAM等类型。
其中，ROM是只读存储器，用于存储程序代码；EPROM是可擦写可编程存储器，用于存储不经常改变的程序代码；FLASH是可擦写可编程存储器，用于存储经常改变的程序代码；RAM是随机存储器，用于存储数据。
输入/输出接口（I/O）用于与外部设备进行数据交换和通信。
单片机的I/O口可分为并行I/O和串行I/O两类。
并行I/O通常包括数据总线、地址总线和控制总线等，用于与外部设备进行高速数据传输。
串行I/O通常通过串口、I2C总线、SPI总线等方式实现，用于与外部设备进行低速数据传输。
定时/计数器是单片机中的重要组成部分，它可以产生各种时间、周期和脉冲信号，用于实现各种定时和计数操作。
单片机原理与接口技术
单片机原理与接口技术
一、什么是单片机？
单片机（Microcontroller）是一种嵌入式微处理器，具有处理器、
存储器、输入输出接口和时钟周期等功能，能够独立控制和处理系统的芯片。
可以说，单片机是电路的最小单元，它能够完成任意复杂的指令，如
加减法、计时、计算等功能，是电子系统中不可或缺的核心元件。
二、单片机原理
单片机的原理关键在于指令译码器，它是把指令逐个读出，然后通过
中央处理单元（CPU）将指令转化成相应的操作，例如加减计算、读写存
储器、输入输出接口等，从而实现电路的功能。
三、单片机接口技术
单片机接口技术是指把外部信号与微处理器系统的接口连接起来，实
现外部设备与微处理器系统的通信。
主要有：
（1）I2C接口：是一种基于两根总线的接口，能够在同一总线上同
时供应多节点器件，可以发送8位的数据。
（2）串行接口：是把数据按位（逐位）发送出去的接口，按位发送，可以极大程度上减少线路连接的数量。
它可以支持双向和多向通信，通常
用于远距离传输数据。
单片机原理及接口技术第6章习题答案
第6章习题答案1、定时器模式2有什么特点？适用于什么场合？答：（1） 模式2把TL0(或TL1)配置成一个可以自动重装载的8位定时器/计数器。
TL0计数溢出时不仅使溢出中断标志位TF0置1，而且还自动把TH0中的内容重新装载到TL0中。
TL0用作8位计数器，TH0用以保存初值。
（2） 用于定时工作方式时间（TF0溢出周期）为()82T H 012T =-⨯⨯初值振荡周期，用于计数工作方式时，最大计数长度（TH0初值=0）为28=256个外部脉冲。
这种工作方式可省去用户软件重装初值的语句，并可产生相当精确定时时间，特别适于作串行波特率发生器。
2、单片机内部定时方式产生频率为100KH Z 等宽矩形波，假定单片机的晶振频率为12MH Z ，请编程实现。
答：5100,110(00)Z f KH t T -==⨯采用定时器选择工作模式50.510-⨯=⨯⨯136（2-X ）12/(1210)13(2)5X -=81871111111111011X ==T0低5位:1BHT0高8位：FFHMOV TMOD,#00H ;设置定时器T0工作于模式0MOV TL0,#1BH ；设置5ms 定时初值MOV TH0,#0FFHSETB TR0 ；启动T0LOOP:JBC TF0,L1 ；查询到定时时间到？时间到转L1SJMP LOOP ；时间未到转LOOP ，继续查询L1：MOV TL0,#1BH ;重新置入定时初值MOV TH0,#0FFHCPL P1.0 ;输出取反，形成等宽矩形波SJMP LOOP ；重复循环3、89C51定时器有哪几种工作模式？有何区别？答：有四种工作模式：模式0，模式1，模式2，模式3（1） 模式0：选择定时器的高8位和低5位组成一个13位定时器/计数器。
TL 低5位溢出时向TH 进位，TH 溢出时向中断标志位TF 进位，并申请中断。
定时时间t=(213-初值)×振荡周期×12；计数长度位213=8192个外部脉冲（2） 模式1：与模式0的唯一差别是寄存器TH 和TL 以全部16位参与操作。
单片机原理及接口技术A第6章
第6章 高性能单片机C8051F040
在大多数应用中，该引脚应直接连接 VDD VREF VREFD VREF0 VREF2 AIN0.0 AIN0.1 AIN0.2 AIN0.3 HVCAP HVREF HVAIN+ HVAINCANTX CANRX DAC0 DAC1 12 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 7 6 100 99 模拟 I/O 模拟输入 模拟输入 模拟输入 模拟输入 模拟输入 模拟输入 模拟输入 模拟 I/O 模拟输入 模拟输入 模拟输入 数字输出 数字输入 模拟输出 模拟输出 带隙电压基准输出 DAC 的电压基准输入 ADC0 的电压基准输入 ADC2 的电压基准输入 ADC0 输入通道 0(详见 ADC0 说明) ADC0 输入通道 1(详见 ADC0 说明) ADC0 输入通道 2(详见 ADC0 说明) ADC0 输入通道 3(详见 ADC0 说明) 高压差分放大器电容 高压差分放大器基准 高压差分放大器正信号输入 高压差分放大器负信号输入 控制器局域网发送输出 控制器局域网接收输入 数/模转换器 0 的电压输出 数/模转换器 1 的电压输出
第6章 高性能单片机C8051F040
P5.1/A9 P5.2/A10 P5.3/A11 P5.4/A12 P5.5/A13 P5.6/A14 P5.7/A15 87 86 85 84 83 82 81 数字 I/O 数字 I/O 数字 I/O 数字 I/O 数字 I/O 数字 I/O 数字 I/O P5.1 详见输入/输出端口部分 P5.2 详见输入/输出端口部分 P5.3 详见输入/输出端口部分 P5.4 详见输入/输出端口部分 P5.5 详见输入/输出端口部分 P5.6 详见输入/输出端口部分 P5.7 详见输入/输出端口部分 外部存储器地址总线位 8(复用方式)。外部存储 P6.0/A8m/A0 80 数字 I/O 器地址总线位 0(非复用方式)。P6.0 详见输入/输出 端口部分 P6.1/A9m/A1 P6.2/A10m/A2 P6.3/A11m/A3 P6.4/A12m/A4 P6.5/A13m/A5 P6.6/A14m/A6 P6.7/A15m/A7 79 78 77 76 75 74 73 数字 I/O 数字 I/O 数字 I/O 数字 I/O 数字 I/O 数字 I/O 数字 I/O P6.1 详见输入/输出端口部分 P6.2 详见输入/输出端口部分 P6.3 详见输入/输出端口部分 P6.4 详见输入/输出端口部分 P6.5 详见输入/输出端口部分 P6.6 详见输入/输出端口部分 P6.7 详见输入/输出端口部分
单片机原理及接口技术
单片机原理及接口技术
单片机是一种简洁、高效、低成本的微控制器，它将微处理器、存储器、输入/输出接口以及相关电路集成到一块小型的单芯片中。
由于其高集成度和低耗能，其应用非常广泛，可用于汽车电子、家用电器、工业控制系统和消费类电子产品中。
单片机原理涉及微处理器、存储器、输入/输出接口以及相关电路等，它们是单片机的核心部件。
微处理器负责单片机的运算和控制，它可以控制其他部件的工作，也可以接收外部输入，完成所需的运算处理。
存储器负责存储微处理器所需要的数据和程序，它可以存储指令、数据和参数等。
输入/输出接口用于和外部设备的连接，它可以接收外部输入和输出外部输出，为单片机提供通讯和控制功能。
单片机接口技术是指单片机与外部设备之间的连接技术，它可以帮助单片机与其他设备连接，以实现数据采集和控制。
常见的单片机接口技术包括I2C、SPI、UART等，它们可以帮助单片机实现简单快速的通信。
I2C是一种串行总线，它可以获取外部设备的数据，也可以发送控制信号，以控制外部设备。
SPI是一种全双工传输接口，它可以用于高速数据传输，支持多个设备之间的通信。
UART 是一种通用异步收发器，它可以实现两个设备之间的低速通信，并且可以用于调试单片机程序。
总的来说，单片机原理和接口技术是单片机应用非常重要的组成部分，它们可以帮助单片机与外部设备连接，实现数据采集和控制，从而实现复杂的功能和应用。
单片机原理及运用和单片机接口技术
单片机原理及运用和单片机接口技术1. 单片机的原理及运用：单片机（Microcontroller）是一种集成电路，包含了处理器（CPU）、存储器（RAM 和ROM）、输入输出接口（I/O）、定时器/计数器等功能模块。
单片机通过内部程序的控制实现各种功能，广泛应用于嵌入式系统中。
单片机的工作原理是通过执行内部程序指令来完成各种任务。
单片机的内部存储器（ROM）中存储了一段程序代码，CPU会按照程序指令的顺序执行这些代码。
通过编写适当的程序代码，可以实现各种功能，如控制外部设备、处理数据等。
单片机可以应用于各种领域，如家电控制、工业自动化、电子仪器仪表和通信设备等。
在家电控制方面，单片机可以实现对电灯、电视、空调等设备的控制；在工业自动化方面，单片机可以用于控制机器人、生产线等；在电子仪器仪表方面，单片机可以实现对传感器的数据采集和处理；在通信设备方面，单片机可以用于控制无线通信模块等。
2. 单片机接口技术：单片机接口技术是指将单片机与外部设备连接起来的技术。
通过合适的接口技术，单片机可以与各种外部设备进行通信和控制。
常见的单片机接口技术包括以下几种：2.1 并行接口（Parallel Interface）：并行接口是一种多线接口，通过多根线同时传输数据。
在单片机中，常用的并行接口是通用并行接口（GPIO），可以用来连接并行设备，如LED显示屏、液晶显示模块等。
2.2 串行接口（Serial Interface）：串行接口是一种逐位传输数据的接口，通过少量的线路传输数据。
常见的串行接口有串行通信接口（UART）、SPI（Serial Peripheral Interface）和I2C（Inter-Integrated Circuit）接口。
串行接口适用于连接串行设备，如串口设备、传感器等。
2.3 模拟接口（Analog Interface）：模拟接口用于连接模拟设备，如传感器、电机等。
单片机通过模拟输入输出口（ADC和DAC）与模拟设备进行通信，实现模拟信号的采集和输出。
单片机的原理及接口技术
单片机的原理及接口技术
单片机是一种集成电路，封装了中央处理器、存储器和各种输入输出设备，用于控制和执行特定的任务。
它具有自主工作能力，可独立完成各种计算和控制操作。
接口技术是指单片机与外部设备之间的数据传输和控制相互连接的方式和方法。
单片机的接口技术多种多样，常见的包括串口、并行口、模拟输入输出等。
串口是单片机与计算机、外围设备之间数据传输的一种接口技术。
通过串口，单片机可以与计算机进行通信，实现数据的输入和输出。
串口由几个主要的信号线组成，包括发送线、接收线、时钟线、复位线等。
并行口是单片机与外设设备之间并行传输数据的接口技术。
通过并行口，单片机可以同时传输多个位的数据，实现对外设设备的控制和操作。
并行口通常包括数据线、地址线、控制线等。
模拟输入输出是单片机与模拟电路之间的接口技术。
单片机可以通过模拟输入输出，实现对模拟电路的监测和控制。
模拟输入可以将外界模拟信号转换为数字信号输入到单片机中，而模拟输出可以将单片机处理后的数字信号转换为模拟信号输出到外界电路中。
除了上述接口技术之外，单片机还可以通过其他方式进行数据传输和控制，如I2C总线、SPI总线、智能控制等。
这些接口
技术的选择取决于具体应用需求和外设设备的特性。
单片机通
过接口技术实现与外设设备的连接，可以实现各种应用场景下的数据传输和控制操作。
因此，掌握并理解单片机的接口技术对于进行单片机的开发和应用至关重要。
单片机接口技术
单片机接口技术一、概述单片机接口技术是指将单片机与外部设备进行连接和通信的技术。
单片机作为控制器，需要通过接口与外部设备进行数据的输入和输出，实现对外部设备的控制和操作。
本文将介绍单片机接口技术的基本原理、常用接口类型以及实现方法。
二、基本原理1. 串行通信串行通信是指在单根线路上，按照一定的时间间隔传输数据的方式。
串行通信可以分为同步串行通信和异步串行通信两种方式。
同步串行通信需要发送方和接收方在时钟上保持同步，而异步串行通信则不需要。
2. 并行通信并行通信是指在多根线路上同时传输数据的方式。
并行通信可以分为标准模式和高速模式两种方式。
标准模式下，每个数据线都只能传输一个比特位；而高速模式下，则可以同时传输多个比特位。
3. 中断技术中断技术是指当某个事件发生时，会引起CPU中断，并执行相应的中断服务程序。
中断技术可以有效地提高系统效率，使CPU能够及时地响应外部事件。
三、常用接口类型1. 串口接口串口接口是指将单片机与外部设备通过串行通信进行连接的接口。
串口接口可以分为RS232、RS485、TTL等多种类型，其中RS232是最为常用的一种。
2. 并口接口并口接口是指将单片机与外部设备通过并行通信进行连接的接口。
并口接口可以分为标准模式和高速模式两种类型，其中标准模式下使用的最为广泛的是Centronics接口。
3. USB接口USB接口是指将单片机与外部设备通过USB总线进行连接的接口。
USB接口具有传输速度快、数据稳定性好等优点，因此在许多应用中得到了广泛应用。
四、实现方法1. 软件实现软件实现是指通过编写程序来实现单片机与外部设备之间的通信。
软件实现需要掌握相应的编程语言和单片机控制器的操作方法，对于一些简单的应用场景来说效果较好。
2. 硬件实现硬件实现是指通过电路设计来实现单片机与外部设备之间的通信。
硬件实现需要掌握相应的电路设计技术和电子元器件知识，对于一些复杂或高速传输要求较高的应用场景来说效果较好。
微机原理与单片机接口技术课后题参考答案_1-6章_
5．若下列字符码（ASCII）中有奇偶校验位，但没有数据错误，采用偶校验的
三、简答题
1．简述微处理器、微计算机及微计算机系统三个术语的内涵。 答：微处理器是微计算机系统的核心硬件部件，它本身具有运算能力和控制功 能，对系统的性能起决定性的影响。微处理器一般也称为 CPU；微计算机是由微处 理器、存储器、I/O 接口电路及系统总线组成的裸机系统。微计算机系统是在微计算 机的基础上配上相应的外部设备和各种软件，形成一个完整的、独立的信息处理系 统。三者之间是有很大不同的，微处理器是微型计算机的组成部分，而微型计算机 又是微型计算机系统的组成部分。 2．什么叫总线？为什么各种微型计算机系统中普遍采用总线结构？ 答：总线是模块与模块之间传送信息的一组公用信号线。 总线标准的建立使得各种符合标准的模块可以很方便地挂在总线上，使系统扩 展和升级变得高效、简单、易行。因此微型计算机系统中普遍采用总线结构。 3．微型计算机系统总线从功能上分为哪三类？它们各自的功能是什么？ 答：微型计算机系统总线从功能上分为地址总线、数据总线和控制总线三类。 地址总线用于指出数据的来源或去向，单向；数据总线提供了模块间数据传输的路 径，双向；控制总线用来传送各种控制信号或状态信息以便更好协调各功能部件的 工作。
2
第 2 章 微处理器及其结构
一、填空题
1．8086/8088 CPU执行指令中所需操作数地址由 EU 计算出 16 位偏移量部分 送 BIU ，由 BIU 最后形成一个 20 位的内存单元物理地址。 2．8086/8088 CPU在总线周期的T1时刻，用A19/S6～A16/S3 输出 20 位地址信息 的最高 4 位，而在其他时钟周期，则输出 状态 信息。 3．8086/8088 CPU复位后，从 0FFFF0H 单元开始读取指令字节，一般这个单 元在 ROM 区中，在其中设置一条 跳转 指令，使CPU对系统进行初始化。 4． 8086系统的存储体系结构中， 1MB存储体分 2 个库， 每个库的容量都是512K 字节， 其中和数据总线D15～D8相连的库全部由 奇地址 单元组成， 称为高位字节库， 并用 BHE 作为此库的选通信号。 5．8086/8088系统中，可以有 64K 个段起始地址，任意相邻的两个段起始地址 相距 16 个存储单元。 6．用段基值及偏移量来指明内存单元地址的方式称为 逻辑地址 。 7．通常8086/8088 CPU中当EU执行一条占用很多时钟周期的指令时，或者在多 处理器系统中在交换总线控制时会出现 空闲 状态。 8．8086 CPU使用 16 根地址线访问I/O端口，最多可访问 64K 个字节端口， 使用 20 根地址线访问存储单元，最多可访问 1M 个字节单元。 9． CPU取一条指令并执行该指令的时间称为 指令 周期， 它通常包含若干个 总 线 周期，而后者又包含有若干个 时钟 周期。 10．设内存中一个数据区的起始地址是1020H：0A1CBH，在存入5个字数据后， 该数据区的下一个可以使用的单元的物理地址是 1020H：0A1D5H 或1A3D5H。 11．8086系统中，默认方式下对指令寻址由寄存器 CS 和 IP 完成，而堆栈段 中的偏移量可由寄存器 SP 或 BP 来指示。 12． 8086的中断向量表位于内存的 00000H~003FFH 区域， 它可以容纳 256 个 中断向量，每个向量占 4 个字节。 13． 8086CPU中典型总线周期由 4 个时钟周期组成， 其中T1期间， CPU输出 地 址 信息；如有必要，可以在 T3和T4 两个时钟周期之间插入1个或多个TW等待周期
《单片机原理及接口技术(第2版)张毅刚》第6章习题及答案
《单片机原理及接口技术》（第2版）人民邮电出版社第6章定时器/计数器思考题及习题61．下列哪些说法是正确的。
A.特殊功能寄存器SCON，与定时器/计数器的控制无关。
对B.特殊功能寄存器TCON，与定时器/计数器的控制无关。
错C.特殊功能寄存器IE，与定时器/计数器的控制无关。
错D.特殊功能寄存器TMOD，与定时器/计数器的控制无关。
错2．如果采用的晶振的频率为3MHz，定时器/计数器工作在方式0、1、2下，其最大定时时间各为多少？答：定时器/计数器工作方式0下，其最大定时时间为TMAX =8.192mS方式1下的最大定时时间为262.144ms；方式2下的最大定时时间为1024ms。
3．定时器/计数器用作定时器模式时，其计数脉冲由谁提供？定时时间与哪些因素有关？答：定时/计数器作定时时，其计数脉冲由系统振荡器产生的内部时钟信号12分频后提供。
定时时间与时钟频率和定时初值有关。
4．定时器/计数器用作计数器模式时，对外界计数频率有何限制？答：由于确认1次负跳变要花2个机器周期，即24个振荡周期，因此外部输入的计数脉冲的最高频率为系统振荡器频率的1/24。
5．采用定时器/计数器T0对外部脉冲进行计数，每计数100个脉冲后，T0转为定时工作方式。
定时1ms后，又转为计数工作方式，如此循环不止。
假定AT89S51单片机的晶体振荡器的频率为5MHz，请使用方式1实现，要求编写程序。
答：定时器/计数器T0在计数和定时工作完成后，均采用中断方式工作。
除了第一次计数工作方式设置在主程序完成外，后面的定时或计数工作方式分别在中断程序完成，用一标志位识别下一轮定时器/计数器T0的工作方式。
参考程序如下：ORG 0000HLJMP MAINORG 000BHLJMP IT0PMAIN: MOV TMOD,#06H ；定时器/计数器T0为计数方式2MOV TL0,#156 ；计数100个脉冲的初值赋值MOV TH0,#156SETB GATE ；打开计数门SETB TR0 ；启动T0，开始计数SETB ET0 ；允许T0中断SETB EA ；CPU开中断CLR F0 ；设置下一轮为定时方式的标志位WAIT: AJMP WAITIT0P: CLR EA ；CPU关中断JB F0,COUNT ；F0=1，转计数方式设置MOV TMOD,#00H ；定时器/计数器T0为定时方式0MOV TH0,#0FEH ；定时1ms初值赋值MOV TL0,#0CHSETB EARETICOUNT: MOV TMOD,#06HMOV TL0,#156SETB EARETI6．定时器/计数器的工作方式2有什么特点？适用于哪些应用场合？答：定时器/计数器的工作方式2具有自动恢复初值的特点，适用于精确定时，比如波特率的产生。
单片机原理及接口技术讲解
单片机原理及接口技术讲解单片机（Microcontroller）是一种集成电路芯片，内含有中央处理器（CPU）、存储器、输入输出端口、定时器计数器、串行通信接口等核心模块，可用于控制、计算、存储和通信等多种功能。
单片机的工作原理是通过处理器执行存储在存储器中的指令来实现各种功能。
它的内部包含一个由晶体管、逻辑门等构成的微处理器，负责执行计算和控制指令。
单片机的芯片上还集成了存储器，用于存储程序指令和数据。
输入输出端口可以与外部设备进行数据交互，定时器计数器可以实现精确的定时和计数功能。
通过串行通信接口，单片机可以与其他设备进行数据传输和通信。
单片机的接口技术是指单片机与外部设备进行数据传输和通信的技术。
常见的接口技术包括并行接口、串行接口、模拟接口等。
并行接口是通过多个并行数据线同时传输数据的接口技术。
常见的并行接口有通用并行接口（GPIO）、地址总线、数据总线等。
通用并行接口（GPIO）是一组可编程的并行输入输出线，可以被程序员控制来进行数据的输入输出。
地址总线用于传输内存或外设的地址信息，数据总线用于传输数据信息。
串行接口是通过单个数据线按照一定的时间顺序传输数据的接口技术。
常见的串行接口有串行通信接口（UART）、串行外设接口（SPI）、I²C接口等。
串行通信接口（UART）是一种通用的串行数据通信接口，用于将数据转换为串行格式进行传输。
串行外设接口（SPI）是一种高速串行接口，用于在单片机与其他外设之间进行数据传输和通信。
I²C接口是一种双线制的串行接口，用于在多个设备之间进行数据传输和通信。
模拟接口是通过模拟信号进行数据传输和通信的接口技术。
模拟接口包括模数转换接口、数字模拟转换接口等。
模数转换接口用于将模拟信号转换为数字信号，数字模拟转换接口用于将数字信号转换为模拟信号。
单片机接口技术的选择取决于具体应用的需求。
并行接口适合需要大量数据同时进行传输的场景，串行接口适合需要高速传输的场景。
单片机原理及接口技术(C51编程)(第2版)-习题答案 - 第6章参考答案
第6章思考题及习题6参考答案一、填空1．外部中断1的中断入口地址为。
定时器T1的中断入口地址为。
答：0013H；001BH2．若（IP）=00010100B，则优先级最高者为，最低者为。
答：外部中断1，定时器T13．AT89S51单片机响应中断后，产生长调用指令LCALL，执行该指令的过程包括：首先把的内容压入堆栈，以进行断点保护，然后把长调用指令的16位地址送入，使程序执行转向中的中断地址区。
答：PC、PC、程序存储器4．AT89S51单片机复位后，中断优先级最高的中断源是。
答：外部中断05．当AT89S51单片机响应中断后，必须用软件清除的中断请求标志是。
答：串行中断、定时器/计数器T2中断二、单选1．下列说法错误的是（）。
A. 同一级别的中断请求按时间的先后顺序响应B. 同一时间同一级别的多中断请求，将形成阻塞，系统无法响应C. 低优先级中断请求不能中断高优先级中断请求，但是高优先级中断请求能中断低优先级中断请求D. 同级中断不能嵌套答：B2．在AT89S51的中断请求源中，需要外加电路实现中断撤销的是（）。
A. 电平方式的外部中断请求B．跳沿方式的外部中断请求C．外部串行中断D．定时中断答：A3．中断查询确认后，在下列各种AT89S51单片机运行情况下，能立即进行响应的是（）。
A．当前正在进行高优先级中断处理B．当前正在执行RETI指令C．当前指令是MOV A，R3D．当前指令是DIV指令，且正处于取指令的机器周期答：C4．下列说法正确的是（）。
A. 各中断源发出的中断请求信号，都会标记在AT89S51的IE寄存器中B. 各中断源发出的中断请求信号，都会标记在AT89S51的TMOD寄存器中C. 各中断源发出的中断请求信号，都会标记在AT89S51的IP寄存器中D. 各中断源发出的中断请求信号，都会标记在AT89S51的TCON、SCON寄存器中答：D三、判断对错1．定时器T0中断可以被外部中断0中断。
第6章(第5版)李朝青-单片机原理及接口技术(第5版)课件
• TMOD不能位寻址，只能用字节设置定时器的工作模
式，低半字节设置T0，高半字节设置T1。
• 89C51/S51系统复位时，TMOD的所有位被清0。
• TMOD各位的定义格式如 图6-4 所示。
• TMOD各位定义及具体的意义归纳如 图6-4所示。
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单片机原理及接口技术
图6-4 工作模式寄存器TMOD的位定义
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单片机原理及接口技术
§6.3 定时器的四种模式及应用
• • • • 89C51/S51 单片机的定时器／计数器 T0 和 T1 可由软件对特殊功能寄 存器TMOD中控制位C／Ｔ进行设置，以选择定时功能或计数功能。 对 M1 和 M0 位的设置对应于4种工作模式，即模式 0 、模式1 、模式 2 和模式3。 在模式0、模式1和模式2时，T0与T1的工作模式相同；在模式3时， 两个定时器的工作模式不同。 模式0为TL0（5位）、TH0（8位）方式，模式1为TL1（8位）、TH1 （8位）方式，其余完全相同。通常模式0很少用，常以模式1替代， 本章不再介绍模式0。
§6.1
定时器概述
• 89C51/S51/S51单片机片内有两个16位定时器／计 数器，即定时器0(T0)和定时器1(T1)。
• 它们都有定时和事件计数的功能，可用于定时控
制、延时、对外部事件计数和检测等场合。
12:51
单片机原理及接口技术
§6.1.1
1、计数工作方式
什么是计数和定时
• 所谓计数是指对外部事件进行计数。
41综合应用举例完单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术64思考题与习题单片机用内部定时方法产生频率为100khz的等宽矩形波假定单片机的晶振频率为12mhz
单片机原理及接口技术讲解
单片机原理及接口技术讲解
1.什么是单片机
单片机（MCU，Micro-Controller Unit）是一种半导体集成电路，由微处理器，ROM， RAM，I / O口，定时器 / 计数器，模拟 / 数字转换器，A / D转换器和其他支持电路组成，但它可以完成复杂的控制功能，又是一种体积小、价格低的微型计算机和控制系统，具有比普通的微处理器更强大的能力和更低的功耗，因此，它被广泛应用于各种工控系统、自动控制系统和电子产品中。
2.单片机接口技术
单片机接口技术是指将外部设备与单片机之间进行数据交换的技术。
它通过在单片机和外部设备的I/O口之间实现数据通信，从而使外部设备能够控制或与单片机通信。
常见的接口技术包括RS232、RS485、SPI、
I2C等接口方式。
（1）RS232接口
RS232接口是一种串行接口，它使用一条粗糙或半双工的信号线。
外部设备通过其发送和接收信号来和单片机通信，通常用于与个人计算机或大型控制系统进行远程通信。
（2）RS485接口
RS485接口是串行接口技术，该技术采用信号平衡传输方式，具有传输距离长，通信效率高等优点，因此被广泛应用于工业控制及家用智能控制等领域。
（3）SPI接口
SPI接口（Serial Peripheral Interface）是一种常用的串行接口，它的特点是接口简单。
单片机及接口技术
实现并行数据传输的接口。
并行通信总线
如PCI、PCIe等，用于连接高速外设和处理器。
04 单片机实际应用案例
智能家居控制系统
01
02
03
04
智能家居控制系统利用单片机 技术，实现对家居设备的智能
化控制。
常见的应用包括智能照明、智 能安防、智能空调、智能窗帘
等。
单片机通过接收用户指令或传 感器信号，实现对家居设备的
用于比较模拟信号的大小。
音频接口
用于连接微控制器和音频设备。
串行通信接口
01
UART接口
通用异步收发器，实现串行通信。
SPI接口
同步串行总线，用于连接微控制器 和外围设备。
03
02
I2C接口
双向串行总线，用于连接微控制器 和外围设备。
CAN接口
控制器局域网总线，用于汽车电子 和工业控制领域。
04
并行通信接口
物联网与单片机结合应用
无线通信
物联网技术的普及为单片机提供了无线通信的能力，使得单片机 可以远程控制和数据传输。
传感器集成
单片机可以集成各种传感器，实现环境参数的采集和监测，为物 联网应用提供数据支持。
智能控制
结合物联网技术，单片机可以实现智能家居、智能农业等领域的 智能控制功能。
AI技术与单片机的融合
机器人技术
机器人技术利用单片机技术， 实现机器人的智能化和自主化
。
常见的应用包括家庭服务机器 人、工业机器人、医疗机器人
等。
单片机通过接收传感器信号或 用户指令，实现对机器人的运 动控制和任务执行。
机器人技术提高了机器人的自 主性和适应性，同时也为人类 的生活和工作带来了便利和安 全。
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3) 数码管字形编码 要使数码管显示出相应的数字或字符，必须使段数据口输出相应的 字形编码。对照图6.2（a），字型码各位定义为：数据线D0与a字段对应， D1与b字段对应……，依此类推。如使用共阳极数码管，数据为0表示对 应字段亮，数据为1表示对应字段暗；如使用共阴极数码管，数据为0表 示对应字段暗，数据为1表示对应字段亮。如要显示“0”，共阳极数码管 的字型编码应为：11000000B（即C0H）；共阴极数码管的字型编码应 为：00111111B（即3FH）。依此类推，可求得数码管字形编码如表1.1 所示。 LED七段数码管有静态显示和动态显示两种方式，下面分别叙述。 6.1.3 静态显示接口 1) 静态显示概念 静态显示是指数码管显示某一字符时，相应的发光二极管恒定导通 或恒定截止。这种显示方式的各位数码管相互独立，公共端恒定接地 （共阴极）或接正电源（共阳极）。每个数码管的8个字段分别与一个8 位I/O口地址相连，采用静态显示方式，较小的电流即可获得较高的亮度， 且占用CPU时间少，编程简单，显示便于监测和控制，但其占用的口线 多，硬件电路复杂，成本高，只适合于显示位数较少的场合。
6.1.4．动态显示接口 1) 动态显示概念 动态显示是一位一位地轮流点亮各位数码管，这种逐位点亮显示 器的方式称为位扫描。通常，各位数码管的段码线都并联在一起，由一 个8位的I/O口控制；各位的位选线（公共阴极或阳极）由另外的I/O口 线控制。动态方式显示时，各数码管分时轮流选通，要使其稳定显示， 必须采用扫描方式，即在某一时刻只选通一位数码管，并送出相应的段 码，在另一时刻选通另一位数码管，并送出相应的段码。依此规律循环， 可使各位数码管显示将要显示的字符。虽然这些字符是在不同的时刻分 别显示，但由于人眼存在视觉暂留效应，只要每位显示间隔足够短就可 以给人以同时显示的感觉。 采用动态显示方式比较节省I/O口，硬件电路也较静态显示方式简 单，但其亮度不如静态显示方式，而且在显示位数较多时，CPU要依次 扫描，占用CPU较多的时间。 用8051系列单片机构建数码管动态显示系统时，采用8255A可编 程I/O扩展接口，其典型应用如图6.3所示。 图中，数码管采用共阴极LED，8255的B口线经过8路驱动电路后 接至数码管的各段。当B口线输出“1”时，驱动数码管发光。8255的A 口线经过8路驱动电路后接至数码管的公共端。当A口线输出“0”时， 选通相应位的数码管发光。
N Y
缓冲区右边第一位 (30H)＋1→30H
(INC R0)
显示
6位显示完了 Y 返回
GND
8051
P3.0
AB CLR
CP
AB CLR
CP
AB CLR CP
AB CLR CP
P1.0 P3.1
ORG 0000H MOV SCON,#00H MOV A, #1 ACALL LED_DISPLAY MOV A, #2 ACALL LED_DISPLAY MOV A, #3 ACALL LED_DISPLAY MOV A, #4 ACAL LED_DISPLAY SJMP $
510 ×8 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 MCS-51 单片机 P3.3 ＋5 V
Hale Waihona Puke 1 2 3 4 5 6 7 8
a b f c d e e f g dp
DPY a g d b c dp
编程如下：
ORG 1000H MOV TMOD，#60H ；定时器1工作在方式2，计数 MOV TH1，#0F0H ；定时器1臵初值 MOV TL1，#0F0H SETB TR1 ；启动定时器1 MAIN：MOV A，#00H ；计数显示初始化 MOV P1，#0C0H ；数码管显示0 DISP：JB P3.3，DISP ；监测按键信号 ACALL DELAY ；消抖延时 JB P3.3，DISP ；确认低电平信号 DISP1：JNB P3.3，DISP1 ；监测按键信号 ACALL DELAY ；消抖延时 JNB P3.3，DISP1 ；确认高电平信号 CLR P3.5 ；T1引脚产生负跳变 NOP NOP SETB P3.5 ；T1引脚恢复高电平 INC A ；累加器加1 MOV R1，A ；保存累加器计数值 ADD A，#08H ；变址调整 MOVC A，@A+PC ；查表获取数码管显示值 MOV P1，A ；数码管显示查表值 MOV A，R1 ；恢复累加器计数值 JBC TF1，MAIN ；查询定时器1计数溢出 SJMP DISP ；16次不到继续计数
3 4 7 8 13 14 17 18
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7
2 5 6 9 12 15 16 19
3 4 7 8 13 14 17 18
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7
2 5 6 9 12 15 16 19
+5 V
300*81 2 3 4 5 6 7 8
a DPY b a c f g b d ee c f d dp g dp
300*8 1 2 3 4 5 6 7 8
a DPY b a cf b d g ee c f d dp g dp
300*81 2 3 4 5 6 7 8
a DPY b a c f g b d ee c f d dp g dp
4 5 6
2 4 6 8 10 12
74LS04
+5 V
8051
RXD TXD ALE PSEN
RESET
10 11 30 29
P3.0 P3.1 P3.2 P3.3
TXD RXD INT0 INT1
软件设计如下： 以单片机内部RAM的30H35H单元作为显示数据缓冲区。六位数 码管段码的获取及显示控制由显示子程序完成。单片机每接收一次按键 信号（即模拟生产线计数信号），显示缓冲区的待显示数据就被刷新一 次，然后再调用一次显示子程序。如连续按键，即可产生计数数据从左 至右循环移动的效果。软件流程图如图6.4所示。
第6章 单片机接口技术
6.1 单片机应用系统的键盘和显示接口设计 6.2 液晶显示器（LCD）原理与应用 6.3 键盘接口设计 6.4 单片机应用系统中的A/D、D/A接口 6.5 单片机IO实现I2C总线 6.6 单片机与实时时钟芯片接口
6.1 单片机应用系统的键盘和显示接口设计 6.1.1 LED显示和接口 常用的LED显示器有LED状态显示器（俗称发光二极管）、LED 七段显示器（俗称数码管）和LED十六段显示器。发光二极管可显示 两种状态，用于系统状态显示；数码管用于数字显示；LED十六段显 示器用于字符显示。本节重点介绍LED七段显示器。 例6.1 用定时/计数器模拟生产 线产品计件，以按键模拟产品 检测，按一次键相当于产品计 数一次。检测到的产品数送P1 口显示，采用单只数码管显示， 计满16次后从头开始，依次循 环。系统采用12 MHz晶振。 解：根据题意可设计出硬件电 路如右图所示。
2) 数码管工作原理 共阳极数码管的8个发光二极管的阳极（二极管正端）连接在一起。 通常，公共阳极接高电平（一般接电源），其它管脚接段驱动电路输出 端。当某段驱动电路的输出端为低电平时，则该端所连接的字段导通并 点亮。根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。此时，要求 段驱动电路能吸收额定的段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通 电流来确定相应的限流电阻。 共阴极数码管的8个发光二极管的阴极（二极管负端）连接在一起。 通常，公共阴极接低电平（一般接地），其它管脚接段驱动电路输出端。 当某段驱动电路的输出端为高电平时，则该端所连接的字段导通并点亮， 根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。此时，要求段驱动 电路能提供额定的段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通电流来 确定相应的限流电阻。 例6.1 采用共阳极数码管与单片机P1口直接连接，其电路连接如图 6.1所示。数码管公共阳极接+5 V电源，其它管脚分别接P1口的8个端口， 限流电阻为510 ，数码管字段导通电流约为6 mA（额定字段导通电流 一般为5 20 mA）。
3 4 7 8 13 14 17 18
1 11
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 E LE
Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7
2 5 6 9 12 15 16 19
3 4 7 8 13 14 17 18
1 11
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 E LE
Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7
TAB： DB DB DB DB DB DB
0C0H，0F9H，0A4H 0B0H，99H，92H 82H，0F8H，80H 90H，88H，83H， 0C6H，0A1H，86H 8EH
；0，1，2 ;共阳极数码管码表 ；3，4，5 ；6，7，8 ；9，A，B ；C，D，E ；F
6.1.2 数码管简介 1) 数码管结构 数码管由8个发光二极管（以 下简称字段）构成，通过不同的组 合可用来显示数字0 9、字符A F、 H、 L、P、 R、 U、Y、 符号 “”及小数点“”。数码管的外 形结构如图6.2（a）所示。数码管 又分为共阴极和共阳极两种结构， 分别如右图所示。
300*8 1 2 3 4 5 6 7 8
a b cf d ee f g dp
DPY a g b d c dp
300*8 1 2 3 4 5 6 7 8
a DPY b a cf g b d ee c f d dp g dp
300*8 1 2 3 4 5 6 7 8
a DPY b a c f g b d ee c f d dp g dp
2) 多位静态显示接口应用 例6.1是数码管静态显示方式的一种典型应用，其硬件及软件都非常简 单，但其只能显示一位，如要用P1口显示多位，则每位数码管都应有各自 的锁存、译码与驱动器，还需有相应的位选通电路。位选通电路输出位码。