第7章80C51单片机的串行口单片机原理及应用(C51编程)-李全利-高教出版社
单片机原理-李全利第二版课后题答案
第二章2．80C51单片机的存储器的组织采用何种结构？存储器地址空间如何划分？各地址空间的地址范围和容量如何？在使用上有何特点？答：采用哈佛结构，在物理上设计成程序存储器和数据存储器两个独立的空间；80C51基本型单片机片内程序存储器为4KB，地址范围是0000H-0FFFH，用于存放程序或常数；片内数据存储器为128字节RAM，地址范围是00H-7FH，用于存放运算的中间结果、暂存数据和数据缓冲；另外在80H-FFH还配有21个SFR。
第三章7．为什么说布尔处理功能是80C51单片机的重要特点？答：单片机指令系统中的布尔指令集、存储器中的位地址空间与CPU中的位操作构成了片内的布尔功能系统，它可对位（bit）变量进行布尔处理，如置位、清零、求补、测试转移及逻辑“与”、“或”等操作。
在实现位操作时，借用了程序状态标志器（PSW）中的进位标志Cy作为位操作的“累加器”。
8．对于80C52单片机内部RAM还存在高128字节，应采用何种方式访问？答：寄存器间接寻址方式。
15．试编写程序，将内部RAM的20H、21H、22H三个连续单元的内容依次存入2FH、2EH和2DH单元。
答：MOV 2FH，20HMOV 2EH，21HMOV 2DH，22H16．试编写程序，完成两个16位数的减法：7F4DH－2B4EH，结果存入内部RAM的30H和31H单元，30H单元存差的高8位，31H单元存差的低8位。
答：CLR CYMOV 30H，#7FHMOV 31H，#4DHMOV R0，#31HMOV A，@R0SUBB A ，#4EMOV @R0，A ；保存低字节相减结果DEC R0MOV A，@R0SUBB A，#2BHMOV @R0，A ；保存高字节相减结果17．试编写程序，将R1中的低4位数与R2中的高4位数合并成一个8位数，并将其存放在R1中。
答：MOV A，R2ANL A，#0F0HORL R1，A18．试编写程序，将内部RAM的20H、21H单元的两个无符号数相乘，结果存放在R2、R3中，R2中存放高8位，R3中存放低8位。
《单片机原理及应用》-李全利主编-高等教育出版社
x=A\b
x=
1.4818
-0.4606
0.3848
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8
例2 用简短命令计算并绘制在0x6范围内的 sin(2x)、sinx^2、(sinx)^2。
x=linspace(0,6)
y1=sin(2*x),y2=sin(x.^2),y3=(sin(x)).^2;
plot(x,y1,x, y2,x, y3)
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
-1
0
1
2
3
4
5
6
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9
例3 用四种方法描述cos(x)*sin(y)图形
1
0.5
0
-0.5
-1 4
2
0
-2
0
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-4 -5
1
0.5
0
-0.5
-1 4
2 0 -2 -4 -5
4
3
2
1
0
-1
-2
5
-3
-4
-4
-2
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例2-7 求(x+y)5的展开式。
在MATLAB命令窗口，输入命令：
pascal(6) 矩阵次对角线上的元素1,5,10,10,5,1即为展
开式的系数。
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2.2 MATLAB运算
2.2.1算术运算
1. 基本算术运算 MATLAB的基本算术运算有：＋(加)、
(2) 当参与比较的量是两个维数相同的矩 阵时，比较是对两矩阵相同位置的元素按 标量关系运算规则逐个进行，并给出元素 比较结果。最终的关系运算的结果是一个 维数与原矩阵相同的矩阵，它的元素由0或 1组成。
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。
单片机与接口技术李全利
第一章绪论什么是单片机（MCU）？在一片集成电路芯片上集成中央处理器（CPU）、存储器（ROM/RAM）、I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计算机，简称单片机。
➢P14 3、5第二章80C51的结构和原理1、CPUCPU由含运算器（ACC、B、ALU、PSW）、控制器（PC （寻址64KB ROM）、IR、时钟等）及其他寄存器（DPTR、SP）组成。
2、最小系统：电源、时钟（四个周期的概念）、复位电路、存储器设置电路3、存储器4、并行口P1、P2、P3因为内部上拉电阻而被称为“准双向口”。
P0口没有内部上拉电阻，是一个真正的双向口。
➢P47 2、4、5、8第三章80C51的指令系统1、指令格式：操作码 [目的操作数] [，源操作数] [；注释] 2、常用符号：3、寻址方式（7种）：4、指令：➢P87 11、13、第四章80C51的汇编语言程序设计1、常用伪指令：2、基本程序结构：顺序、分支、循环、子程序3、一个完整的源程序必备的四个要素：（1）有ORG 0000H，即源程序的机器码从ROM的0000H 单元开始存放。
（2）有END，告知汇编程序，你的源程序结束了。
（3）源程序的主程序框架一定是一个顺序执行的无限循环的程序，运行过程必须构成一个圈。
（4）通常主程序的存放要跳过中断向量区。
实现方法：在0000H单元存放一条转移指令，转向中断向量区后的主程序的真实的入口地址，如START、MAIN等。
4、子程序：现场保护与恢复、参数传递、子程序返回➢P104 例4-5➢P129 6、8、9第五章80C51的中断系统及定时/计数器一、中断系统1、中断响应过程：中断响应→保护现场→中断服务→恢复现场→中断返回2、中断源（5个）、中断优先级（2个）3、中断控制相关寄存器二、定时/计数器1、80C51单片机内设有两个可编程的16位定时器/计数器：T0和T1。
它们既可用以定时，也可用来对外部脉冲计数。
2、相关SFR3、定时/计数器工作方式➢P152 例5-6 例5-7➢P160 1、5、8第六章80C51的串行口1、通信的基本方式可分为并行通信和串行通信2、串行通信依据传输方向和时间的关系分为单工、半双工和全双工的通信方式。
51单片机-串行口ppt课件
为发送时CPU是主动的，不会产生重叠错误。
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8.2.2 80C51串行口的控制寄存器
SCON 是一个特殊功能寄存器，用以设定串行口的工 作方式、接收/发送控制以及设置状态标志：
SM0和SM1为工作方式选择位，可选择四种工作方式：
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●SM2，多机通信控制位，主要用于方式2和方式3。 当接收机的SM2=1时可以利用收到的RB8来控制是否 激活RI（RB8＝0时不激活RI，收到的信息丢弃； RB8＝1时收到的数据进入SBUF，并激活RI，进而在 中断服务中将数据从SBUF读走）。当SM2=0时，不 论收到的RB8为0和1，均可以使收到的数据进入 SBUF，并激活RI（即此时RB8不具有控制RI激活的 功能）。通过控制SM2，可以实现多机通信。
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
LSB
MSB
异步通信的特点：不要求收发双方时钟的
严格一致，实现容易，设备开销较小，但 每个字符要附加2～3位用于起止位，各帧 之间还有间隔，因此传输效率不高。
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2、同步通信
同步通信时要建立发送方时钟对接收方时钟的直接控制， 使双方达到完全同步。此时，传输数据的位之间的距离均 为“位间隔”的整数倍，同时传送的字符间不留间隙，即 保持位同步关系，也保持字符同步关系。发送方对接收方 的同步可以通过两种方法实现。
波特率=2SMOD/32×T1的溢出率 = 2SMOD × fosc/[ 32 × 12×（2K-初值）]
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3、传输距离与传输速率的关系
串行接口或终端直接传送串行信息位流的
教学课件 单片机原理及接口技术(第二版)李全利
输入设备
存储器
输出设备
控制器
运算器
2023/3/2
5
电子计算机经历了五个年代
电子管计算机 晶体管计算机 集成电路计算机 大规模集成电路计算机 超大规模集成电路计算机
结构仍然没有突破冯·诺依曼提出的计算机的经 典结构框架。
2023/3/2
6
1.1.2 微型计算机的组成及其应用形态
微处理器
1971年1月，INTEL将： ❖ 运算器 ❖ 控制器 ❖ 一些寄存器 集成在一个芯片上 --------微处理器
2023/3/2
3
1.1 电子计算机概述
1.1.1 电子计算机的经典结构
1946年2月 15日，第一 台电子数字 计算机问世。
ENIAC
标志着计算机时代的到来，对人类的生产和生活方式产生了 巨大的影响 。
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4
冯·诺依曼提出“程序存储”和“二进制运 算”的思想，构建了计算机经典结构：
特点：结构体系完善，性能已大大提高，面向控制 的特点进一步突出。现在，MCS-51已成为公认的单 片机经典机种 。
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性能提高阶段
近年来，不断有单片机新品出现。如ATMEL公司推出 的单片机AT89C51RD2：
8位CPU；64K字节ROM(有ISP能力）；256字节RAM+1K 字节的XRAM+2K字节EEPROM；1个全双工串行口；3个 16位定时/计数器；7个中断源，4个优先级；硬件看 门狗等。
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指令的表示形式
指令是让单片机执行某种操作的命令，按 一定的顺序以二进制码的形式存放于程序存 储器。如：
0000 0100B
04H
04H:累加器A的内容加1，难记！ INC A，记忆容易。称为符号指令。
《单片机原理及应用技术》(第3版 李全利)电子教案：第1章绪论
十进制数 0 1 2 3 4
BCD码 0000B 0001B 0010B 0011B 0100B
十进制数 5 6 7 8 9
BCD码 0101B 0110B 0111B 1000B 1001B
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6
1.1.3 计算机中带符号数的表示
原码、机器数及其真值
原码：数的值用其绝对值表示，最高位作为符号位 机器数：数在计算机内的表示形式 真值：数本身
普通高等教育“十一五”国家级规划教材 （高职高专教育）
单片机原理及应用技术
（第3版）
主编 李全利
课程特点：
实践性强，旨在应用 硬件、软件结合紧密
学习方法：
课前预习，课后复习 软硬兼顾，上机实践 广阅书刊，用好网络
2020/4/2
2
第1章 绪论
1.1 数制与编码的简单回顾 1.2 电子计算机概述 1.3 单片机的发展过程及产品近况 1.4 单片机的特点及应用领域 1.5 单片机应用系统开发过程 1.6 µVision 集成开发环境简介
输入设备
存储器
输出设备
控制器
运算器
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电子计算机经历了五个年代
电子管计算机 晶体管计算机 集成电路计算机 大规模集成电路计算机 超大规模集成电路计算机
结构仍然没有突破冯·诺依曼提出的计算机的经 典结构框架。
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1.2.2 微型计算机的组成及其应用形态
微处理器
1971年1月， INTEL公司将：
运算器 控制器 一些寄存器 集成在一个芯片 上----微处理器
4004微处理器
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微型计算机
微 处 理 器
第3章80C51单片机汇编语言概述单片机原理及应用(C51编程)-李全利-高教出版社
0000H R7,#16 R0,#30H A,#55H @R0,A R0 R7,LOOP $
;R7存放单元数量16 ;R0作为地址寄存器，初值为30H ;数据55H放入累加器中 ;累加器内容送入R0指向的单元中 ;调整地址指向下一单元 ;循环直至16个单元全都完成 ;踏步暂停
2
3.1.2
13
以direct为目的，例如： MOV 30H，A ；(30H)←(A) MOV 30H，#55H ；(30H)←#55H MOV 30H，55H ；(30H)←(55H) MOV 30H，R0 ；(30H)←(R0)
MOV 30H，@R0 ；(30H)←((R0))
以@Ri为目的，例如： MOV MOV MOV @R0，A ；(R0)←A @R0，#55H ；(R0)←#55H @R0，55H ；(R0)←(55H)
00H
MOV A,#50H RAM 操作码后紧跟 操作数50H 50H SFR ACC
ROM
对于MOV DPTR，#2100H指令，立即数高8位“21H”装入DPH
2015-1-6 9
五、变址寻址
操作数地址：基地址+偏移量 寻址空间： ROM 【例】（A）＝0FH （DPTR）=2400H
49H ② PSW ④
1 1 0 0
0 0 CY AC
1 1 0 1
奇数个1
0 OV
1 P
PSW
结果：CY为0；AC为0 ；OV为0 ；P为1
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运算结果分析：
1、对于无符号数：第一个数为132（84H），第二 个数为73（49H），相加后，由于CY为0，所以结果 为CDH（即205）。
3.4.2
单片机原理及应用李全利主编高等教育出版社
2019/12/28
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§1.4 仿真、仿真器
仿真是单片机开发过程中非常重要的一个环节， 除了一些极简单的任务，一般产品开发过程中都要进 行仿真，仿真的主要目的是进行软件调试，当然借助 仿真器，也能进行一些硬件排错。一块单片机应用电 路板包括单片机部份及为达到使用目的而设计的应用 电路，仿真就是利用仿真器来代替应用电路板（称目 标机）的单片机部份，对应用电路部份进行测试、调 试。
主要内容
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章
概述 MCS-51单片机的结构和原理 MCS-51单片机的指令系统 MCS-51单片机的程序设计 MCS-51单片机的中断系统 MCS-51单片机的串行接口 MCS-51单片机的系统扩展 MCS-51单片机的测控接口(部分)
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根据近年来国外实地考察，Intel公司的单片机 在市场上占有量为67％，其中MCS—51系列产品又占 54％。在我们国内虽然上述各公司的产品均有引进， 但由于各种原因，至今在我国所应用的单片机仍然 是以MCS—48、MCS—51、MCS—96为主流系列。随着 这一系列的深入开发，其主流系列的地位会不断巩 固下去。因而我们在此主要介绍Intel公司的单片机 系列。
1
第一章 概述 §1.1 微型计算机与单片机
巨
计 算 机
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大
中
小 多片机（PC）
微 单片机
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★单片机SCMC(Single Chip MicroComputer) ----属于微型机的一种 ----具有一般微机的基本组成和功能
又称为微控制器MCU（MicroController Unit）
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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
单片机原理及接口技术_答案_李全利_高等教育出版
《单片机原理及接口技术》李全利高等教育答案章1 绪论1.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.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．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.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. 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.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.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。
单片机原理与接口技术(第2版)第7章80C51单片机的系统扩展资料
Vcc Vcc Vcc Vcc
PGM PGM A14 A14
NC A13 A13 A13
A8 A8 A8
A8
A9 A9 A9
A9
A11 A11 A11 A11
OE OE OE OE/Vpp
A10 A10 A10 A10
CE CE CE
CE
Q7 Q7 Q7
Q7
Q6 Q6 Q6
Q6Leabharlann Q5 Q5 Q5Q5
Q4 Q4 Q4
27C512 27C256 27C128 27C64
A15 A12 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 Q0 Q1 Q2 GND
Vpp A12 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 Q0 Q1 Q2 GND
Vpp A12 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 Q0 Q1 Q2 GND
25 A8 A8
A8
A5 A5 A5 5
24 A9 A9
A9
A4 A4 A4 6 62 C 64 23 A11 A11 A11
A3 A2
A3 A2
A3 A2
7 8
62C128
22 21
OE A10
OE OE/RFSH A10 A10
A1 A0
A1 A0
A1 A0
9 62C256 20
10
19
CE D7
【例7-1】读外部ROM时序。
1个机器周期 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1
ALE PSEN P2口 P0口
34H
12H
74H
34H
13H
50H
3412H 74H 3413H 50H
《单片机原理及应用技术》(第3版 李全利)习题答案：xt5
章5 80C51的中断系统及定时/计数器1.80C51有几个中断源？各中断标志是如何产生的？又是如何复位的？CPU响应各中断时，其中断入口地址是多少？答：5个中断源，分别为外中断INT0和INT1、T0和T1溢出中断、串口中断。
电平方式触发的外中断标志与引脚信号一致；边沿方式触发的外中断响应中断后由硬件自动复位。
T0和T1，CPU响应中断时，由硬件自动复位。
RI和TI，由硬件置位。
必须由软件复位。
另外，所有能产生中断的标志位均可由软件置位或复位。
各中断入口地址：INT0―0003H，T0—000BH，INT1—0013H，T1—001BH，RI和TI—0023H。
2.某系统有三个外部中断源1、2、3，当某一中断源变低电平时便要求CPU处理，它们的优先处理次序由高到低为3、2、1，处理程序的入口地址分别为2000H、2100H、2200H。
试编写主程序及中断服务程序（转至相应的入口即可）。
答：将3个中断信号经电阻线或，接INT1。
ORG 0000HLJMP MAINORG 00013HLJMP ZDFZORG 0040HMAIN：SETB EASETB EX1SJMP $0RG 0200HZDFZ:PUSH PSWPUSH ACCJB P1.0,DV0JB P1.1,DV1JB P1.2,DV2INRET:POP ACCPOP PSWRETIORG 2000HDV0:------------JMP INRETORG 2100HDV1:------------JMP INRETORG 2200HDV2:------------JMP INRET3.外部中断源有电平触发和边沿触发两种触发方式，这两种触发方式所产生的中断过程有何不同？怎样设定？答：当IT0=0时，INT0为电平触发方式。
电平触发方式时，CPU在每个机器周期的S5P2采样INT0引脚电平，当采样到低电平时，置IE0＝１向CPU请求中断；采样到高电平时，将IE0清0。
单片机原理及应用-C51语言李全利
4.3.3 LCD1602模块的命令
序号
指令
RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
1 清屏 2 光标归位 3 输入模式设置 4 显示与不显示设置
0
0 00000001
0
0 0000001*
0
0 0 0 0 0 0 1 I/D S
0
0 0 0 0 0 1 DCB
5
光标或屏幕内容移位 选择
字型
00000000B 00000001B 00000010B 00000011B
00000100B 00000101B 00000110B 00000111B
字符00H(或08H)
unsigned char code WeekWord[]=
{
}
数据
LoadCgram(WeekWord);
00000100B DispChar(0,1,0); 00000100B
单片机原理及应用-C51语言李全利
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单片机 最小系统 AT89S52
LED 数码管 蜂鸣器 LCD
每根口线最大可吸收10mA的（灌）电流 P0口吸收电流的总和不能超过26mA P1、P2和P3每个口吸收电流的总和限制在15mA 4个口所有口线的吸收电流总和限制在71mA
CGROM 字符发生器，存储不同的点阵字符图形表， 每个字符都有固定的代码。
CGRAM 自定义字符发生器，可定义8个字符图形。
DDRAM 显示缓冲区。
CGROM
例：代码41H显示字符“A”。
CGRAM
可以自定义8个字符： 0—7 或8--15
CGRAM的内容：
CGRAM地址
4.3.2 LCD1602模块的组成
单片机原理及应用技术第6章80C51单片机的串行口
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
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
2020/7/30
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。
1 11100110
RXD
收、发设备时钟独立，以字符(帧)为单位传输
2020/7/30
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）
信号名称 PGND TXD RXD RTS CTS DSR SGND DCD DTR
RI
功能
信号方向
保护接地
发送数据（串行输出） 接收数据（串行输入） 请求发送 允许发送 DCE就绪（数据建立就绪）
DTE→DCE DTE←DCE DTE→DCE DTE←DCE DTE←DCE
单片机原理及接口技术_李全利_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（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。
《单片机原理及应用技术》(第3版 李全利)电子教案：第3章80C51的指令系统
3.1.1 机器指令的字节编码形式
单字节指令（49条）
8位编码仅为操作码 位号 字节
如：INC A 编码为：
76543210 opcode
0 0 0 0 0 1 0 0 即：04H
8位编码含操作码和寄存器编码 位号 7 6 5 4 3 2 1 0
如：MOV A，R0 编码为：
字节 opcode r r r
00H
E8H
MOV A,R0
30H R0
操作数 在R0
RAM
30H
ACC
ROM
SFR
2020/4/2
6
3.2.2 直接寻址
操作码后字节存放的是操作数的地址
寻址空间： 片内RAM低128字节 SFR（符号形式）
【例】若（50H）=3AH ， 执行MOV A,50H后,（A）=3AH
另一类直接寻 址是转移目标地 址的寻址。如： LJMP ADDR16
例：执行指令 MOV DPTR，#1234H 后 （DPH）=12H，（DPL）=34H。
11
3.2.7 位寻址
寻址位数据 寻址空间
片内RAM位空间 SFR位空间
位寻址方式实 质属于位的直 接寻址。
【例】位地址00H内容为1，MOV C，00H 执行后，位地址PSW.7的内容为1。
位地址07H 20H
位地址00H 1
A2H 00H
MOV C，00H
RAM
1
PSW
PSW.7（或CY）
ROM
2020/4/2
4
描述符号
Rn（n=0~7）-当前工作寄存器组中的寄存器R0~R7之一 Ri（i=0,1）-当前工作寄存器组中的寄存器R0或R1 @ ----------间址寄存器前缀 #data ------8位立即数/ #data16-----16位立即数 direct------片内低128个RAM单元地址及SFR地址 addr11------11位目的地址 addr16------16位目的地址 rel---------8位地址偏移量，范围：－128～＋127 bit---------片内RAM位地址、SFR的位地址 （×）------表示 × 地址单元或寄存器中的内容 / ----------位操作数的取反操作前缀
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2015-1-6
23
数据输出：
写入SBUF RXD（数据） TXD（移位脉冲） TI（中断标志）
R0 D0
TCY
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
RXD
A B
Q0
80C51 TXD P1.0
74LS164 CLK CR Q7 R7 1K*8
24
CR用于对74LS164清0
2015-1-6
D7
数据输入：
停止位
2015-1-6
29
7.2.4
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 SMOD 方式2波特率=（2 /64）* fosc
可变波特率：(方式1、方式3) 波特率=（2
SMOD
/32）*（T1溢出率）
T1溢出率 = fosc /{12×[256 －（TH1）]}
第7章 80C51单片机的串行口
7.1
计算机串行通信基础
7.2
80C51单片机的串行口
7.3
80C51单片机的串行口应用
2015-1-6
1
7.1 计算机串行通信基础
通信：并行通信与串行通信
并行通信
0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1
时钟 D7 0 1 1 D6 D5 : : : D1 D0
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：
V
+5 1 2 0.8 0 0
0 1 0 1
V
+25 +3 -3
0 1 0 1
0
t
t
1
-25 RS232电平Fra bibliotekTTL电平
电平转换电路（如MAX232）。
2015-1-6 13
传输速率
等时间间隔信号称为码元 每个码元可以携带n位信息
基带传输（每个码元带有“1”或“0”这1 bit信息)。 波特率：每秒钟传送信息的位数，单位：波特（Baud）
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
传输距离随波特率的增加而减小。
2015-1-6 10
发送 设备
接收 设备
选通 状态
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。
2015-1-6 2
串行通信
发送 设备
0 1 1 0 1 1 0 1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 TXD
时钟
接收 设备
数据线
0 1 0 1 1 0 1 1 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
1个全双工串口：通信或接口扩展
7.2.1 80C51串行口的结构
99H
SBUF 写SBUF TH1 TL1 发送控制器 1 T1溢出率 读SBUF ÷2 0 SMOD ÷16 接收控制器
TXD 控制门 TI 去中断逻辑
≥1
RI RXD
SBUF 99H
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。
80C51
RXD
A A B
TXD P1.2
&
CP
a b c d e f g dp a b c d e f g dp
+5V
74LS164
300Ω× 2
A B CP
74LS164
2015-1-6
33
7.3.2
单片机与PC机间的通信
单片机端的电平转换
+5V
+ 1 3 + 11 12 10 9 4 5 16 2 6 +
电话网
DCE DCE
DTE
调制解调器 调制 解调
DTE
DTE：数据终端设备 DCE：数据通信设备
2015-1-6
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。
16
采用RS-232C接口存在的问题 传输距离短、速率低 通常不超过15米，速率20Kbps
有电平偏移
RS-232收发共地，地电流会使电平偏移出现逻辑错误。
抗干扰能力差 RS-232单端输入，易混入干扰。（故用大摆幅）
新标准RS-485改善了传输特性，应用广泛！
2015-1-6 17
7.2 80C51单片机的串行口
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）
2015-1-6 5
串行通信的传输方向
单工
发送 接收
半双工
发送
时间1
接收
接收
时间2
发送
全双工
发送 接收 发 送 接收
80C51有1个全双工串行口
2015-1-6
6
信号的调制与解调
RS-232C RS-232C
TXD RXD 计 算 机 甲
TXD RXD 计 算 机 乙
无联络线方式
联络线短接（伪连接）方式
2015-1-6
15
RS-232C电平与TTL电平转换驱动电路
早期采用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
2015-1-6
起始位：1位 数据位：9位 停止位：1位
2015-1-6 28
串行发送：（写SBUF启动发送过程）
写入SBUF TXD TI（中断标志） 起始
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 TB8
停止位
串行接收：(置REN=1启动接收过程)
RXD 位采样脉冲 RI（中断标志） 起始
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 RB8
+10V -10V
80C51
TXD RXD
MAX232
+
T1IN R1OUT T2IN R2OUT
T1OUT R1IN T2OUT R2IN
14 13 7 8
2 3 5
15
与PC机的硬件连接 直通连接
2 3
MAX232
TXD RXD GND 80C51 单片机
停止位
串行接收：(置REN=1启动接收过程)
RXD 位采样脉冲 RI（中断标志） 起始
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
停止位
2015-1-6
27
方式2和方式3：11位帧，用于多机通信
1帧共11位 空 闲 起 始 位 D0 LSB 数据位9位 D7 MSB 停 止 位 空 闲
RB8/TB8
D1 D0
0 1
D2(1)
RXD
T0 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7
特点：传送控制复杂、速度慢，传输线少，成本低
2015-1-6 3
7.1.1
串行通信的基本概念
异步通信与同步通信
异步通信
以“0”作为起始 以“1”作为停止 各帧间隔时间任意
发送 设备
10100100 0
TXD
接收 设备
1 11100110
RXD
1 10100100 0
1 11100110 0
收、发设备时钟独立，以字符(帧)为单位传输
2015-1-6 4
异步通信帧格式
空 闲 起 始 位 一个字符帧 数据位 校 验 位 停 止 位 空 闲
下一字符 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）。
说 移位寄存器
明
波特率 fosc/12 可变 fosc/64或fosc/32 可变
10位UART（8位数据） 11位UART（9位数据） 11位UART（9位数据）
19
SM2：多机通信控制位
SM2=1时,接收机地址帧甄别使能 。 若RB8＝1，接收的信息可进入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，该帧不接收，丢弃掉，且保持RI=0。 SM2=0时，接收机地址帧甄别禁止。不论收到的 RB8为0或1，均可以使接收帧进入SBUF，并使 RI=1。此时的RB8通常为校验位。 REN：串行接收使能位，软件置1时，启动接收过程
5（ 8 ）
6（ 6 ） 7（ 5 ）
CTS
DSR SGND
允许发送
DCE就绪（数据建立就绪） 信号接地
DTE←DCE
DTE←DCE
8（ 1 ）
20（4） 22（9）
DCD
DTR RI
载波检测
振铃指示
DTE←DCE
DTE←DCE
DTE就绪（数据终端准备就绪） DTE→DCE
2015-1-6
12
电气特性
25
方式1：10位帧，用于双机通信
空 闲 起 始 位 D0 LSB 1帧共10位 数据位8位 D7 MSB 停 止 位 空 闲
起始位：1位 数据位：8位 停止位：1位
2015-1-6 26
串行发送：（写SBUF启动发送过程）
写入SBUF TXD TI（中断标志） 起始
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7