单片机原理及其接口技术--第8章 MCS-51单片机系统接口技术
单片机原理及其接口技术王敏课后作业答案
第二章作业（P40）2-4 MCS-51单片机中执行程序的地址放在哪由几个位组成最大寻址范围是多少答：放在程序计数器PC中，16位，64KB。
2-5 在程序存储器中，0000H、0003H、000BH、0013H、001BH、0023H这6个单元有什么特定的含义答： 0000H 复位后，PC=0000H，开始执行程序的地址0003H 外部中断0 （INT0）入口地址000BH 定时器0中断（TF0）入口地址0013H 外部中断1（INT1）入口地址001BH 定时器1中断（ TF1）入口地址0023H 串行口中断TI/RI入口地址2-10 开机复位以后，CPU使用哪一组工作寄存器它们的地址是什么如何改变当前工作寄存器答：使用第0组工作寄存器，00H-07H，通过修改PSW中的RS1和RS0两位来改变当前的工作寄存器。
第三章作业（P75）3-7 指出指令中的50H或66H个代表什么解：① MOV A, #50H 立即数MOV A, 50H 直接地址MOV 50H, #20H 直接地址MOV C, 50H 位地址MOV 50H, 20H 直接地址② MOV @R0, #66H 立即数MOV R6, #66H 立即数MOV 66H, #45H 直接地址MOV 66H, C 位地址MOV 66H, R1 直接地址3-9 写出能完成下列数据传送的指令：解：① R1中内容传送到R0；MOV A, R1MOV R0，A②内部RAM 20H单元中的内容送到30H单元；MOV 30H, 20H③外部RAM 20H单元中的内容送到内部RAM 20H单元；MOV R0， #20HMOVX A, @R0MOV 20H, A④外部RAM 2000H单元中的内容送到内部RAM 20H单元；MOV DPTR, #2000HMOVX A, @DPTRMOV 20H, A⑤外部ROM 2000H单元中的内容送到内部RAM 20H单元；MOV DPTR, #2000HMOV A, #00HMOVC A, @A+DPTRMOV 20H, A⑥外部2000H单元中的内容送到外部RAM 3000H单元；MOV DPTR, #2000HMOVX A, @DPTRMOV DPTR, #3000HMOVX @DPTR, A3-11 已知：（20H）=X；（21H）=Y；（22H）=Z，请用图示说明下列程序执行后堆栈的内容是多少① MOV SP, #70H ② MOV SP, #60HPUSH 20H PUSH 22HPUSH 21H PUSH 21HPUSH 22H PUSH 20H解：(73H)=Z；(72H)=Y；(71H)=X；(63H)=X；(62H)=Y；(61H)=Z；3-20 试编出能完成如下操作的程序：解：①使20H单元中数的高两位变“0”，其余位不变；ANL 20H, #3FH②使20H单元中数的高两位变“1”，其余位不变；0RL 20H, #0C0H③使20H单元中数的高两位变反，其余位不变；XRL 20H, #0C0H④使20H单元中数的高四位变“1”，低四位变“0”；MOV 20H, #0F0H⑤使20H单元中数的所有位变反。
第8章 51单片机输入输出接口-单片机原理与应用及C51程序设计(第4版)-谢维成-清华大学出版社
第8章 51单片机输入输出接口及应用
该最小系统的特点如下： (1) 由于P0、P2在扩展程序存储器时作为地址线和数 据线，不能作为I/O线，因此，只有P1、P3作为用户I/O接 口使用。 (2) 片内数据存储器同样有128B，地址空间为00H～ 7FH，没有片外数据存储器。 (3) 内部无程序存储器，片外扩展了程序存储器，其地 址空间随芯片容量不同而不一样。图8.2中使用的是2764 芯片，容量为8KB，地址空间为0000H～1FFFH。由于片 内没有程序存储器，只能使用片外程序存储器，EA 只能接 低电平。 (4) 同样可以使用两个定时/计数器T0和T1，一个全双 工的串行通信接口，5个中断源。
2.另一端送相应的编码（字段码）
第8章 51单片机输入输出接口及应用
8段发光管控制端与字节的关系。
76543210 dp g f e d c b a
00 11 1111
3FH
0 00 0 0110
06H
0101 1011
5BH
第8章 51单片机输入输出接口及应用
显示字符 共阴极字 共阳极字 显示字符 共阴极字 共阳极字
最小配置系统。对于单片机内部资源已能满足 系统需要的，可直接采用最小系统。MCS-51单 片机根据片内有无程序存储器最小系统分两种 情况。
8.1.1 8051/8751的最小系统
第8章 51单片机输入输出接口及应用
XTAL1
P0
8
8751
8051 P1
8
XTAL2
P2
8
RESET
EA GNDP3
8
+5V
+5V V
第8章 51单片机输入输出接口及应用
该最小系统的特点如下： (1) 由于片外没有扩展存储器和外设，P0、P1、P2、P3都 可以作为用户I/O接口使用。 (2) 片内数据存储器有128B，地址空间为00H～7FH，没有 片外数据存储器。 (3) 内部有4KB的程序存储器，地址空间为0000H～0FFFH
本章导读本章首先介绍MCS51单片机最小应用系统与总线
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MCS-51单片机原理与应用
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8.2.2 数据存储器的扩展
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（3）29C010的数据线I/O0～I/O7与单片机的地址总线一一对应 同名相连, WE 与 WR 相连。单片机 PSEN 和 RD 经过与门后与 29C010的 OE 相连,两个控制信号只要有一个有效,就可以对 29C010进行读出操作。这样的接法是把29C010芯片既看作是程 序存储器,又看作是数据存储器。 把29C010看作程序存储器是在PSEN 信号有效,即执行取指指令: MOVC A,@A+DPTR。 把其看作数据存储器是在 RD 或 WR 信号有效,即执行读写指令: MOVX A,@DPTR ;读片外数据存储器 MOVX A,@Ri MOVX @DPTR,A ;写片外数据存储器 MOVX @Ri,A （4）29C010的地址范围如表8.3,其17条地址线A0～A16取值范 围从全0到全1,就可得到其为寻址空间为00000H～1FFFFH。当
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8.1 最小应用系统与总线扩展
7
数据就被锁存在锁存器中,输入端数据变化不再影响Q 端输出。当三态门的输出允许端 OE 为低电平时,三态 门处于导通状态,允许Q端输出;当 OE 为高电平时,三态 门处于高阻隔离状态,不允许Q端输出。根据74LS373 的特性,把作为P0口地址锁存器的连接如图8.4（b）。 若采用74LS273, 因其CLK端是上升沿锁存, 所以ALE 端输出锁存控制信号必须加一个反相器,如图8.4（c）。
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8.2.2 数据存储器的扩展
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（1）两扩展芯片15条地址线A0～A14都与单片机的15条地址线 一一对应同名相连,用于对存储器芯片片内单元的寻址。 （2）两扩展芯片数据线I/O0～I/O7与单片机数据总线一一对应 同名相连。单片机PSEN 与29C256的OE 相连,用于取指控制；单 片机的 WR 与 RD 信号分别与62256的 OE 和WE 相连,用于数据的 读写控制。
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。
(完整版)单片机原理及接口技术(C51编程)(第2版)-习题答案汇总
单片机答案第1章思考题及习题1参考答案一、填空1. 除了单片机这一名称之外，单片机还可称为或。
答：微控制器，嵌入式控制器.2.单片机与普通微型计算机的不同之处在于其将、、和三部分，通过内部连接在一起，集成于一块芯片上。
答：CPU、存储器、I/O口、总线3. AT89S51单片机工作频率上限为 MHz。
答：24MHz。
4. 专用单片机已使系统结构最简化、软硬件资源利用最优化，从而大大降低和提高。
答：成本，可靠性。
二、单选1. 单片机内部数据之所以用二进制形式表示，主要是A．为了编程方便B．受器件的物理性能限制C．为了通用性D．为了提高运算速度答：B2. 在家用电器中使用单片机应属于微计算机的。
A．辅助设计应用B．测量、控制应用C．数值计算应用D．数据处理应用答： B3. 下面的哪一项应用，不属于单片机的应用范围。
A．工业控制 B．家用电器的控制 C．数据库管理 D．汽车电子设备答：C三、判断对错1. STC系列单片机是8051内核的单片机。
对2. AT89S52与AT89S51相比，片内多出了4KB的Flash程序存储器、128B的RAM、11个中断源、1个定时器（且具有捕捉功能）。
对3. 单片机是一种CPU。
错4. AT89S52单片机是微处理器。
错5. AT89S51片内的Flash程序存储器可在线写入（ISP），而AT89C52则不能。
对6. 为AT89C51单片机设计的应用系统板，可将芯片AT89C51直接用芯片AT89S51替换。
对7. 为AT89S51单片机设计的应用系统板，可将芯片AT89S51直接用芯片AT89S52替换。
对8. 单片机的功能侧重于测量和控制，而复杂的数字信号处理运算及高速的测控功能则是DSP的长处。
对第2章思考题及习题2参考答案一、填空1. 在AT89S51单片机中，如果采用6MHz晶振，一个机器周期为。
答：2µs2. AT89S51单片机的机器周期等于个时钟振荡周期。
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。
MCS—51单片机学习开发系统设计-单片机原理及接口技术课程设计说明书
MCS—51单片机学习开发系统设计-单片机原理及接口技术课程设计说明书单片机原理及接口技术课程设计说明书姓名xx所在院（系）电气工程与自动化学院专业班级电气学号指导教师xxx时间MCS—51单片机学习开发系统设计摘要：该MCS--51单片机学习开发系统集成多个资源模块，每个模块各自可以成为独立的单元，也可以相互组合，可完成MCS-51单片机学习过程中的大部分实验。
将MCS-51 设计为多功能可编程接口，该系统工具是初学单片机及单片机爱好者快速掌握51系列单片机不可多得的工具，可以为他们提供不同的开发学习环境。
集成系统主要功能模块组成如下：+5V、-5V、+12V、-12V直流稳压电源模块、8位发光二极管、四位LED数码管、点阵式LCD 液晶显示器、4*4键盘、ISP下载线、并行口扩展控制线接口、A/D、D/A转换接口、串行口通信、PC标准键盘的PS／2接口、继电控制模块等。
关键字：MCS-51单片机系统设计功能模块程序设计目录第1章系统综述 (1)第2章硬件设计 (2)2.1 单片机最小系统 (2)2.2 电源电路 (4)2.3 程序下载口 (4)2.4 LED显示模块 (5)2.5 LCD液晶显示器及PC标准键盘接口 (6)2.6 键盘电路 (7)2.7 DAC0832D/A转换电路 (9)2.8 ADC0809A/D转换电路 (10)2.9 8255输入/输出（或数据总线）扩展 (11)2.10串行通信模块 (12)2.11 继电器控制模块 (14)2.12系统总图 (15)第3章软件设计 (18)3.1 8255并行扩展设计 (18)3.2 8255键盘及显示设计 (19)3.3 串行通信口设计 (20)3.4 A/D转换设计 (22)3.5 D/A转换设计 (24)第4章系统实验 (25)4.1 数码管循环计数显示实验 (25)4.2 串行口两单片机双机通信实验 (26)4.3 简单键盘控制显示实验 (27)4.4 键盘控制位循环显示实验 (27)第5章设计总结 (28)第6章参考文献 (29)附录系统模块程序设计清单 (31)1. 8255并行扩展程序设计 (31)2. 8255键盘及显示控制程序设计 (32)3. A/D转换实验程序设计 (36)4. D/A转换程序设计 (37)5. 双机通信实验程序设计 (40)6. 键盘控制位循环显示实验程序设计 (43)第1章系统综述目前,单片机已广泛应用到工业测控、智能仪表、数据采集、人工智能等领域。
单片机原理与接口技术 80C51 单片机的硬件结构
（2）控制器电路 控制器电路包括程序计数器PC、PC加1寄存器、指令
寄存器、指令译码器、数据指针DPTR、堆栈指针SP、 缓冲器以及定时与控制电路等。控制电路完成指挥控制 工作，协调单片机各部分正常工作。
2. 存储器 80C51单片机的存储器包括数据存储器和程序存储
任一时刻，cpu只能使用其中的一组寄存器，称为当 前工作寄存器组，由程序状态字寄存器PSW中的RS1， RS0位的组合来决定。没有选中的单元也可作为一般的 数寄据存缓器存：使用。系统上电复位时，默认选中第0组寄存器。 1、可用8位地址寻址； 2、在指令中既可用名称表示，也可以使用单元地址表示。
docin/sundae_meng
串行通信接口，可以同时发送和接收数据。
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6. 中断控制系统
80C51共有5个中断源，即外中断2个，定时/计数中断2个， 串行中断1个。
7. 时钟电路
80C51芯片内部有时钟电路，但晶体振荡器和微调电容 必须外接。时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列，振荡器的 频率范围为1.2MHz～33MHz，典型取值为6MHz。
器装备、飞机导航系统。 （6）计算机外部设备及电器方面：打印机、硬盘驱动器、
彩色与黑白复印机、磁带机等。 （7）多机分布式系统：可用单片机构成分布式测控系统，
它使单片机应用进入了一个全新的阶段。 （测控系统，智能仪表，智能玩具，计算机外设）
docin/sundae_meng
4.典型单片机产品简介 (1) MCS-51单片机系列
2、位寻址区 在工作寄存器后的16个数据单元（20H～2FH），它
们既可以作为一般的数据单元使用，又可以按位对每个单 元进行操作，因此这16个数据单元又称作位寻址区。位寻 址区共计128位，其位地址为00H～7FH。
51系列单片机教程(共15章) 第8章
在大多数应用的场合，还是并行扩展占主导地位。
8.3 读写控制、地址空间分配和外部地址锁存器 8.3.1 存储器扩展的读写控制 RAM芯片：读写控制引脚，记为OE*和WE* ，与MCS-51 的RD*和WR*相连。 EPROM芯片：只能读出，故只有读出引脚，记为OE* ， 该引脚与MCS-51的PSEN*相连。 8.3.2 存储器地址空间分配
口部件的扩展下一章介绍。
系统扩展结构如下图:
MCS-51单片机外部存储器结构:哈佛结构 。 MCS-96单片机的存储器结构:普林斯顿结构。 MCS-51数据存储器和程序存储器的最大扩展空间各为 64KB。 系统扩展首先要构造系统总线。 8.2 系统总线及总线构造 8.2.1 系统总线 按其功能通常把系统总线分为三组： 1.地址总线（Adress Bus,简写AB） 2.数据总线(Data Bus，简写DB) 3.控制总线（Control Bus，简写CB） 8.2.2 构造系统总线
地址锁存器一般采用74LS373，采用74LS373的地址总 线的扩展电路如下图(图8-3)。
1.以P0口作为低8位地址/数据总线。 2．以P2口的口线作高位地址线。 3.控制信号线。 *使用ALE信号作为低8位地址的锁存控制信号。 *以PSEN*信号作为扩展程序存储器的读选通信号。 *以EA*信号作为内外程序存储器的选择控制信号。 *由RD*和WR*信号作为扩展数据存储器和I/O口的 读选通、写选通信号。 尽管MCS-51有4个并行I/O口，共32条口线，但由于系 统扩展需要，真正作为数据I/O使用的，就剩下P1 口和P3口的部分口线。 8.2.3 单片机系统的串行扩展技术
8.3.3 外部地址锁存器
常用的地址锁存器芯片有: 74LS373、8282、74LS573 等。 1. 锁存器74LS373 带有三态门的8D锁存器,其引脚其内部结构如下图。
MCS-51单片机原理及接口技术
3. 以直接地址为目的的传送指令： MOV direct ，#data ; direct ← data MOV direct1,direct2 ; direct1 ←（direct2) MOV direct,A ; direct ←(A) MOV direct ，@Ri ; direct ←((Ri)) MOV direct,Rn ; direct ←（Rn)
•
数据传送和交换类指令主要有以下几种：
1. 2. 3. 4. 5. 6. 内部数据传递指令 数据指针赋值指令 片外数据传送指令 ROM数据访问指令 栈操作指令 数据交换指令
一、内部RAM单元间的数据传递
1. 以累加器为目的的传送指令： MOV A，#data ; A ← data MOV A,direct ; A ←（direct) MOV A,Rn ; A←（Rn) MOV A,@Ri ; A←((Ri))
30H
Eg:MOV 30H,#33H 33H
30H
XX 30H
33H
30HLeabharlann 31HEg:MOV 30H,31H
55H
XX
55H
A
Eg:MOV 30H,A
30H XX
地址
30H 33H
33H
R0
Eg:MOV 30H,@R0 55H
55H
取出
30H 78H 30H
78H
30H XX
R3
Eg:MOV 30H,R3 33H
例：加数存放在内部RAM的41H（高位）和 40H（低位），被加数存放在43H（高位）和42H （低位），将它们相加，和存放在46H~44H中。 程序： CLR C MOV A， 40H ADD A， 42H MOV 44H，A MOV A， 41H ADDC A， 43H MOV 45H，A CLR A ADDC A， #00H MOV 46H，A
单片机原理及接口技术(C51编程)(第2版)-习题答案 - 第8章习题解答
第8章思考题及习题8参考答案一、填空1、AT89S51的串行异步通信口为（单工/半双工/全双工）。
答：全双工。
2. 串行通信波特率的单位是。
答：bit/s3. AT89S51的串行通信口若传送速率为每秒120帧，每帧10位，则波特率为答：12004．串行口的方式0的波特率为。
答：fosc/125．AT89S51单片机的通讯接口有和两种型式。
在串行通讯中，发送时要把数据转换成数据。
接收时又需把数据转换成数据。
答：并行，串行，并行，串行，串行，并行6．当用串行口进行串行通信时，为减小波特率误差，使用的时钟频率为 MHz。
答：11.05927．AT89S51单片机串行口的4种工作方式中，和的波特率是可调的，与定时器/计数器T1的溢出率有关，另外两种方式的波特率是固定的。
答：方式1，方式38．帧格式为1个起始位，8个数据位和1个停止位的异步串行通信方式是方式。
答：方式1。
9．在串行通信中，收发双方对波特率的设定应该是的。
答：相同的。
10．串行口工作方式1的波特率是。
答：方式1波特率=（2SMOD/32）×定时器T1的溢出率二、单选1．AT89S51的串行口扩展并行I/O口时，串行接口工作方式选择。
A. 方式0B.方式1C. 方式2D.方式3答：A2. 控制串行口工作方式的寄存器是。
A．TCON B.PCON C. TMOD D.SCON答：D三、判断对错1．串行口通信的第9数据位的功能可由用户定义。
对2．发送数据的第9数据位的内容是在SCON寄存器的TB8位中预先准备好的。
对3．串行通信方式2或方式3发送时，指令把TB8位的状态送入发送SBUF中。
错4．串行通信接收到的第9位数据送SCON寄存器的RB8中保存。
对5．串行口方式1的波特率是可变的，通过定时器/计数器T1的溢出率设定。
对6. 串行口工作方式1的波特率是固定的，为fosc/32。
错7. AT89S51单片机进行串行通信时，一定要占用一个定时器作为波特率发生器。
单片机原理与接口技术第8章输入通道和输出通道
输入通道的特点如下：
1)输入通道的类型取决于从传感器送入信号的类 型，由于不同的信号需要不同的转换电路，这也 就决定了输入通道的类型。
2)输入通道的主要技术指标是信号的转换精度和 速度，它们是选择转换器件的依据。
3)输入通道往往是模拟电路和数字电路的混合电 路，对于传感器输出的微弱信号必须加以放大。
5） ：DAC寄存器的写信号，低电平有效。
6） ：数据传送控制信号（输入），低电平有效。 和 两个信号控制DAC寄存器是数据直通方式还是数 据锁存方式；当 =0和 =0时，为DAC寄存器直通方 式；当 =1和 =0时，为DAC寄存器锁存方式。
7）OE：输出允许信号。当OE端输入高电平信号时，三态输出 锁存器将A-D 转换结果输出。
8）D0～D7：数字量输出端。D0为最低有效位（LSB），D7 为最高有效位（MSB）。D0～D7的内部电路为三态缓冲输出 形式 ，可以和单片机的数据线直接相连。
9）VREF (+) , VREF (－)：正负基准电压输入端。作为逐次逼 近的基准。基准电压的中心值即1/2 （VREF(+)+VREF(－)）应 接近1/2VCC，其典型值VREF(+)=+5V，VREF (－) =0V。
5）START：A-D 转换信号输入端。有效信号为一正脉冲。在 脉冲上升沿，A-D 转换器内部寄存器均被清零，在其下降沿开 始A-D 转换。
6）EOC：A-D 转换结束信号。在START信号上升沿之后0～ （2μs+8个时钟周期）时间内，EOC变为低电平。这一点在启 动A-D 转换后查询EOC信号时须加注意。当A-D 转换结束后， EOC立即输出一正阶跃信号，可用来作为A-D 转换结束的查询 信号或中断请求信号。
单片机原理及接口技术(C51编程)(第2版)-习题答案-第8章习题解答
第8章思考题及习题8参考答案、填空1. _______________________________ AT89S51的串行异步通信口为 (单工/半双工/全双工)。
答：全双工。
2. 串行通信波特率的单位是______ 。
答：bit/s3. AT89S51的串行通信口若传送速率为每秒120帧，每帧10位，则波特率为_________答：12004•串行口的方式0的波特率为 ______ 。
答：fosc/125. AT89S51单片机的通讯接口有 ______ 和________ 两种型式。
在串行通讯中，发送时要把数据转换成 _____ 数据。
接收时又需把______ 数据转换成______ 数据。
答：并行，串行，并行，串行，串行，并行6•当用串行口进行串行通信时，为减小波特率误差，使用的时钟频率为 ______ z 。
答：11.05927. AT89S5单片机串行口的4种工作方式中，______ 和______ 的波特率是可调的，与定时器/计数器T1的溢出率有关，另外两种方式的波特率是固定的。
答：方式1,方式38 •帧格式为1个起始位，8个数据位和1个停止位的异步串行通信方式是方式________ 。
答：方式1。
9•在串行通信中，收发双方对波特率的设定应该是 _______ 的。
答：相同的。
10.串行口工作方式1的波特率是________ 。
答：方式1波特率=(2SMO D32 )X定时器T1的溢出率二、单选1. _____________________________________________________________ AT89S51的串行口扩展并行I/O 口时，串行接口工作方式选择____________________________ 。
A.方式0B. 方式1C. 方式2D. 方式3答: A2. 控制串行口工作方式的寄存器是______ 。
A. TCONB.PCONC. TMODD.SCON答：D三、判断对错1串行口通信的第9数据位的功能可由用户定义。
第8章 MCS-51与DA、AD的接口(ghl)
第8章 MCS-51与D/A、A/D的接口
8.2 MCS-51单片机与DAC的接口 8.2.1 D/A转换器概述 一．D/A转换器的性能指标 1．分辨率 2．精度 3．线性度 4．温度灵敏度 5．建立时间 二．D/A转换的分类
D/A转换器的品种繁多、性能各异。按输入数字 量的位数分：8位、10位、12位和16位等；按输入的 数码分：二进制方式和BCD码方式；按传送数字量 的方式分：并行方式和串行方式；按输出形式分： 电流输出型和电压输出型，电压输出型又有单极性 和双极性；按与单片机的接口分：带输入锁存的和 不带输入锁存的。下面介绍几种常用的D/A转换芯片。
第8章 MCS-51与D/A、A/D的接口
4) 线性度 线性度有时又称非线性度，指AD器件实际的 转换函数与理想直线的最大误差。
输出 编码
0
输入电压
ADC线性度说明
第8章 MCS-51与D/A、A/D的接口
8.1.2 ADC0809与MCS-51的接口 一．ADC0809芯片 ADC0809是CMOS单片型逐次逼近型A/D转换器， 具有8路模拟量输入通道，有转换起停控制，模拟输入 电压范围为0~+5V，转换时间为100s，它的内部结构 如图所示。
第8章 MCS-51与D/A、A/D的接口
四．ADC0809与MCS-51单片机的接口 1) 硬件连接 下图是一个ADC0809与8051的一个接口电路图。
P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 ALE 8051 WR P2.7 RD + OE 分 频 器 D0 IN0 D1 IN1 D2 IN2 D3 IN3 D4 IN4 D5 IN5 D6 IN6 D7 IN7 ADDA ADDB ADDC VREF+ CLK ALE VREFSTART
《单片机微型计算机原理与接口技术》第八章 80C51单片微机的系统扩展原理与接口技术
②开始数据传送 在串行时钟线（SCL）保持高电平的情况下，串行数据线（SDA ）上发生一个由高电平到低电平的变化作为起始信号（START） ，启动I2C 总线。I2C总线所有命令必须在起始信号以后进行。 ③停止数据传送 在串行时钟线（SCL）保持高电平的情况下，串行数据线 （SDA）上发生一个由低电平到高电平的变化，称为停止信号（ STOP）。这时将停止I2C 总线上的数据传送。 ④数据有效性 在开始信号以后，串行时钟线（SCL）保持高电平的周期 期间，当串行数据线（SDA）稳定时．串行数据线的状态表示数 据线是有效的。需要一个时钟脉冲。 每次数据传送在起始信号（START）下启动，在停止信号 （STOP）下结束。 在I2C总线上数据传送方式有两种，主发送到从接收和从发 送到主接收。它们由起始信号（START）后的第一个字节的最低 位（即方向位R／W）决定。
①串行数据线（MISO、MOSI） 主机输入／从机输出数据线（MISO）和主机输出／ 从机输入数据线（MOSI），用于串行数据的发送和接收。 数据发送时．先传送MSB（高位），后传送LSB（低位）。 在SPI设置为主机方式时，MISO线是从机数据输入线 ，MOSI是主机数据输出线；在SPI设置为从机方式时， MISO线是从机数据输出线，MOSI是从机数据输入线。
8.1.1外部并行扩展原理
单片微机是通过芯片的引脚进行系统扩展的。 80C51系列带总线的单片微机芯片引脚可以构成图8－1所 示的三总线结构．即地址总线（AB）数据总线（DB）和控制总 线（CB）。具有总线的外部芯片都通过这三组总线进行扩展。 （1）地址总线（AB） 地址总线由单片微机P0口提供 低8位地址A0～A7，P2口提 供高8位地址A8～A15。P0口是地址总线低8位和8位数据总线复 用口，只能分时用作地址线。故P0口输出的低8位地址A0～A7必 须用锁存器锁存。 锁存器的锁存控制信号为单片微机ALE引脚输出的控制信 号。在ALE的下降沿将P0口输出的地址A0～A7锁存。P0、P2口 在系统扩展中用做地址线后便不能作为一般I/O口使用。 由于地址总线宽度为16位，故可寻址范围为64 KB。 （2）数据总线（DB） 数据总线由P0口提供，用D0～D7表示。P0口为三态双向
单片机的系统扩展原理及接口技术 第8章习题答案 高锋第二版
第8章思考与练习题解析【8—1】简述单片机系统扩展的基本原则和实现方法。
【答】系统扩展是单片机应用系统硬件设计中最常遇到的问题。
系统扩展是指单片机内部各功能部件不能满足应用系统要求时，在片外连接相应的外围芯片以满足应用系统要求。
80C5 1系列单片机有很强的外部扩展能力，外围扩展电路芯片大多是一些常规芯片，扩展电路及扩展方法较为典型、规范。
用户很容易通过标准扩展电路来构成较大规模的应用系统。
对于单片机系统扩展的基本方法有并行扩展法和串行扩展法两种。
并行扩展法是指利用单片机的三组总线(地址总线AB、数据总线DB和控制总线CB)进行的系统扩展；串行扩展法是指利用SPI三线总线和12C双线总线的串行系统扩展。
1．外部并行扩展单片机是通过芯片的引脚进行系统扩展的。
为了满足系统扩展要求，80C51系列单片机芯片引脚可以构成图8-1所示的三总线结构，即地址总线AB、数据总线DB和控制总线CB。
单片机所有的外部芯片都通过这三组总线进行扩展。
2．外部串行扩展80C51．系列单片机的串行扩展包括：SPI(Serial Peripheral Interface)三线总线和12C双总线两种。
在单片机内部不具有串行总线时，可利用单片机的两根或三根I／O引脚甩软件来虚拟串行总线的功能。
12C总线系统示意图如图8—2所示。
【8—2】如何构造80C51单片机并行扩展的系统总线?【答】80C51并行扩展的系统总线有三组。
①地址总线(A0～A15)：由P0口提供低8位地址A0～A7，P0 口输出的低8位地址A0～A7必须用锁存器锁存，锁存器的锁存控制信号为单片机引脚ALE输出的控制信号。
由P2口提供高8位地址A8～A1 5。
②数据总线(DO～D7)：由P0 口提供，其宽度为8位，数据总线要连到多个外围芯片上，而在同一时间里只能够有一个是有效的数据传送通道。
哪个芯片的数据通道有效则由地址线控制各个芯片的片选线来选择。
③控制总线(CB)：包括片外系统扩展用控制线和片外信号对单片机的控制线。
MCS-51单片机原理及接口技术
2 5 6 9 12 15 16 19
19 18 9 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8
1Q 2Q 3Q 4Q 5Q 6Q 7Q 8Q
MCS-51
A 1 3 2 74LS32
RD WR PSEN ALE/P TXD RXD
74LS273引脚封装图 引脚封装图
MCS-51与74LS273的接口电路图 与 的接口电路图
ห้องสมุดไป่ตู้
4.3.1简单I/O接口芯片的扩展 4.3.1简单I/O接口芯片的扩展 简单I/O
简单的I/O口扩展通常是采用 电路锁存器、 简单的 口扩展通常是采用TTL或CMOS电路锁存器、三 口扩展通常是采用 或 电路锁存器 态门等作为扩展芯片（ 态门等作为扩展芯片（74LS244、74LS245、74LS273、 、 、 、 74LS373、 74LS377等 ） ， 通过P0口来实现扩展的一种 、 等 通过 口来实现扩展的一种 方案。它具有电路简单、成本低、配置灵活的特点。 方案。它具有电路简单、成本低、配置灵活的特点。 简单的I/O口扩展主要包括： 简单的 口扩展主要包括： 口扩展主要包括 缓冲器扩展输入口（三态门： 缓冲器扩展输入口（三态门： 74LS244、74LS245等） 、 等 锁存器扩展输出口（锁存器： 锁存器扩展输出口（锁存器： 74LS273、74LS373、 、 、 74LS377等） 等
4.3 输入 输出接口扩展 输入/输出接口扩展
• MCS-51系列单片机内部有4个双向的8位并行I/O端 MCS-51系列单片机内部有4个双向的8位并行I/O端 系列单片机内部有 I/O P0、P1、P2和P3口 口：P0、P1、P2和P3口。 • 在实际的应用系统中，P0口分时地作为低8位地址 在实际的应用系统中，P0口分时地作为低 口分时地作为低8 线和数据线，P2口作为高 位地址线。这时，P0口 口作为高8 线和数据线，P2口作为高8位地址线。这时，P0口 和部分或全部的P2口无法再作通用I/O P2口无法再作通用I/O口 和部分或全部的P2口无法再作通用I/O口。 • P3口的一些口线首先要满足第二功能的要求。这 P3口的一些口线首先要满足第二功能的要求 口的一些口线首先要满足第二功能的要求。 时就需要进行单片机I/O口的扩展。 I/O口的扩展 时就需要进行单片机I/O口的扩展。 常用的I/O扩展有以下两种形式： I/O扩展有以下两种形式 常用的I/O扩展有以下两种形式： 简单I/O I/O接口芯片的扩展 简单I/O接口芯片的扩展 可编程I/O接口电路的扩展 可编程I/O接口电路的扩展 I/O
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第二步是再识别是哪一个键按下。
键盘中哪一个键按下是由列线逐列置低电平后，检查行输 入状态，称为逐列扫描。其方法是：从列口第0位开始，依次输出
“0”，置对应的列线为低电平，然后读入行线状态，如果全为"1"， 则所按下之键不在此列；如果不全为"1"，则所按下的键必在此列， 而且是与0电平行线相交的交点上的那个键。
除抖动、排除多次执行键功能操作等功
能，可参考查询工作方式键盘程序。
主目录 上一页 下一页 结 束
单片机原理及其接口技术
8.1.4 键盘接口应用实例 例8.1 独立式键盘接口应用实例：电路原 理图如图所示，要求编程实现当按下任一键时，
数码管显示对应的键值。
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结
束
单片机原理及其接口技术
的办法计算。
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结
束
单片机原理及其接口技术 2) 定时扫描工作方式
开 始
定时扫描方式程序框图
键盘上有键闭合否
Y N KM=1 0 → KM 0 → KP Y N
Y 1 → KM
KP=1 N 查询键码 1 → KP
做两次查询，都有 键后进行键码计算。 主目录 上一页
返 回
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结
束
3) 中断工作方式 单片机原理及其接口技术
1.独立式按键 2.行列式键盘
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结
束
1. 独立式按键 单片机原理及其接口技术
（1）．独立式按键接口结 构 一般用排阻进行上拉。
独立式按键的接口电路示意图 主目录 下一页 (b) 查询方式 结 束 (a) 中断方式 上一页
2．独立式按键的软件结构 单片机原理及其接口技术 下面是查询方式的键盘程序。 K0～K7为功能程序入口地址标号 PROM0～PROM7分别为每个按键的功能程序
计算机应用系统工作时，并不经常
需要键输入。但无论是查询工作方式还 是定时扫描工作方式，CPU经常处于空 扫描状态。为了提高CPU的效率，可采 用中断工作方式。这种工作方式是当键
盘上有键按下时，向CPU发一个中断请
求信号，CPU响应中断后，在中断服务 程序中扫描键盘，执行键功能程序。
中断服务程序中应完成键识别、消
/Q
/S
Q
原理：基本RS触发器，/S＝0，Q＝1 /R＝0，Q＝0 主目录 上一页 下一页 抖动时，/R=/S=1,Q不变。 结 束
单片机原理及其接口技术
（2）软件消抖法：键按下的时间与操作者的按 键动作有关，约为十分之几到几秒不等。而键抖动 时间与按键的机械特性有关，一般为5～10ms不等。 软件消抖法即是采用延时（一般延时10～20ms）的 方法，以避开按键的抖动，即在按键已稳定地闭合 或断开时才读出其状态。
发生窜键的处理原则：把最后放开的按键作为真 正被按的按键。
主目录 上一页 下一页 结 束
单片机原理及其接口技术 8.1.2 键盘接口和键输入软件中应解决的几个问题
3．键编码及键值
(1) 用键盘连接的I/O线的二进制组合表示键码。 如图 所示，各键相应的键值为： 88H、84H、82H、81H、 48H、44H、42H、41H、 28H、24H、22H、21H、 18H、14H、12H、11H。
0 1 2 3
8155扩展I/O口组成的行列式键盘 共32个键 主目录 上一页 下一页 结 束
单片机原理及其接口技术
（2）键盘工作原理
按键设置在行、列线的交点上，行、列线分别连接到按键开
关的两端。行线通过上拉电阻接+5 V，被箝位在高电平状态。 对键盘的工作过程可分两步： 第一步是CPU首先检测键盘上是否有键按下； 第二步是再识别是哪一个键按下。
这种键值编码软件较为简单直观，
但离散性大，不便安排散转程序的 入口地址。 主目录 上一页 下一页 结 束
单片机原理及其接口技术 (2) 顺序排列键编码。 如图所示，这种方法键值的形成 要根据I/O线的状态作相应的程序处 理。键码可按下式形成： 键码=行首键码+列号
列
3 2 1 0
12 8 4 0
行
单片机原理及其接口技术 8.1.2 键盘接口和键输入软件中应解决的几个问题 4．键盘的监测方法
对于计算机应用系统，键盘扫描只是CPU工作
的一部分，键盘处理只是在有键按下时才有意义。
对是否有键按下的信息输入方式有中断方式与查询
方式两种。
主目录
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结
束
单片机原理及其接口技术
8.1.3 非编码键盘
单片机原理及其接口技术
+5V
89C51 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
主目录
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下一页
结
束
单片机原理及其接口技术 PA口每位依次送出0，如有某键按下，则在PC口能 读到相应的值，结合PA口的信息，则能确定键值。
列 线 行线 0 1 2 3 4 5 6 7
8. 掌握典型芯片ADC0809、DAC0832的接口应用电路
主目录 及其编程方法。 上一页 下一页 结 束
单片机原理及其接口技术
8.1 按键、键盘及其接口
键盘是单片机应用系统中使用最广泛的一种数据输 入设备。键盘是一组按键的组合。
按键通常是一种常开型（也有常闭型的）按钮开关， 常态下键的两个触点处于断开状态，按下键时它们才闭
D4：0行→0000 D5：1行→0100
D0：0列→0000 D1：1列→0001
键码 0000,0001,0010,0011 0100,0101,0110,0111
D6：2行→1000
D2：2列0010
1000,1001,1010,1011
D7：3行→1100 D3：3列→0011 1100,1101,1110,1111 主目录 上一页 下一页 结 束
单片机原理及其接口技术
第8章 MCS-51单片机系统接口技术
教学目标 8.1 按键、键盘及其接口 8.2 LED显示及其接口 8.3 A/D转换器及其接口
8.4 D/A转换器及其接口
本章小结
思考题与习题
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单片机原理及其接口技术
教学目标
通过本章教学，要求达到以下目标：
1. 理解独立式按键和矩阵式键盘的结构形式及特点。 2. 理解键盘扫描三种方法及特点。 3. 了解LED显示器的结构组成、分类和主要技术参数。 4. 学会LED显示器编码方法，掌握将显示数据转换为显 示字段码的编程方法。 5. 理解静态显示和动态显示方式的电路结构、原理和 特点。 6. 掌握典型LED显示应用电路及程序编制方法。 7. 了解ADC、DAC主要性能指标和分类情况。
100ms
10ms 键抖动时间
10ms
软件消抖法延时区间示意图 主目录 上一页 下一页 结 束
单片机原理及其接口技术 8.1.2 键盘接口和键输入软件中应解决的几个问题 2．窜键处理
因不小心同时按下两个或两个以上的按键，即 发生了窜键。 +5V
89C51 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
构还是软件设计都比较简单，故重点讨论矩阵式键
盘的工作原理与程序设计。
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单片机原理及其接口技术
+5V
+5V 89C51
S1 S2 S3 S4
P0.0 P0.1 P0.2 P0.3
89C51
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
图8.1 独立式键盘接口 特点：每个按键占用一条I/O 线，当按键数量较多时，I/O 口利用率不高，但程序编制简 单。适用于所需按键较少的场 合。
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单片机原理及其接口技术 第一步是CPU首先检测键盘上是否有键按下
无按键按下
列线输出 0 0 0 0
0 0 0 0
行线输入 1 1 1 1 行线输入 1 0 1 1
有按键按下 列线输出 0 0 0 0
有一根行线电平被拉至低电平，从而使行 输入状态不全为“1”，说明有按键按下！
JNB ACC.7，K7
AJMP START K0：AJMP PROM0 K1：AJMP PROM1 …
；检测7号键是否按下，按下转
；无键按下返回，再顺次检测
；入口地址表
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K7：AJIMP PROM7 主目录
单片机原理及其接口技术
PROM0：………………………
……………………… LJMP START PROM1：……………………… ………………………
START：MOV A，#0FFH
MOV P1，A ；读P1口引脚
MOV A，P1
JNB ACC.0，K0 JNB ACC.1，K1 主目录 上一页
；键状态输入
；检测0号键是否按下，按下转 ；检测1号键是否按下，按下转 下一页 结 束
单片机原理及其接口技术 JNB ACC.2，K2 JNB ACC.3，K3 JNB ACC.4，K4 JNB ACC.5，K5 JNB ACC.6，K6 ；检测2号键是否按下，按下转 ；检测3号键是否按下，按下转 ；检测4号键是否按下，按下转 ；检测5号键是否按下，按下转 ；检测6号键是否按下，按下转
合（短路）。
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单片机原理及其接口技术
通常，键盘有编码和非编码两种。
编码键盘通过硬件电路产生被按按键的键码和
一个选通脉冲。选通脉冲可作为CPU的中断请求信 号。这种键盘使用方便，所需程序简单，但硬件电 路复杂，常不被单片机采用。 非编码键盘键码由软件扫描产生。按组成结构 又可分为独立式键盘和矩阵式键盘。无论是硬件结