单片微机原理及应用 徐春辉第10章 习题答案51系列单片机的串行通信习题与思考题答案

练习与思考题10

1.串行数据传送的主要优点和作用是什么？

答：串行数据传送的主要优点是硬件接口简单，接口端口少（2个）。主要用于微机之间或微机与外设之间的数据通信。

2.单工、半双工、全双工通信有什么异同？

答：相同之处在于都是串行通信；

单工方式：数据仅按一个固定方向传送。

半双工方式：数据可实现双向传送，但不能同时进行。

全双工方式：允许通信双方同时进行数据双向传送。。

3.假定串行口串行发送的字符格式为1个起始位，8个数据位，1个奇校验位，1个停止位，

请画出传送字符“F”的帧格式。

起始位0 1 1 0 0 0 1 0 校验位0 停止位

4.若异步通信接口按方式3传送，已知其每分钟传送3600个字符，其波特率是多少？

答：已知每分钟传送3600个字符，方式3每个字符11位，则：

波特率=（11b/字符）×（3600字符/60s）=660b/s

5.AT89S51单片机的串行口由哪些功能部件组成？各有什么作用？

答：AT89S51单片机的串行接口由发送缓冲器SBUF，接收缓冲器SBUF、输入移位寄存器、串行接口控制器SCON、定时器T1构成的波特率发生器等部件组成。

由发送缓冲期SBUF发送数据，接收缓冲期SBUF接收数据。串行接口通信的工作方式选择、接收和发送控制及状态等均由串行接口控制寄存器SCON控制和指示。定时器T1产生串行通信所需的波特率。

6.AT89S51单片机串行口有几种工作方式？有几种帧格式？各种工作方式的波特率如何

确定？

答：串行口有4种工作方式：方式0、方式1、方式2、方式3；

有3种帧格式，方式2和3具有相同的帧格式；

方式0的发送和接收都以fosc/12为固定波特率，

方式1的波特率=2SMOD/32×定时器T1的溢出率

方式2的波特率=2SMOD/64×fosc

方式3的波特率=2SMOD/32×定时器T1的溢出率

7.为什么MCS-51串行口的方式0帧格式没有起始位（0）和停止位（1）？

解答：串行口的方式0为同步移位寄存器输入输出方式，常用于外接移位寄存器，以扩展并行I/O口，一般不用于两个MCS-51之间的串行通信。该方式以fosc/12的固定波特率从低为位到高位发送或接受数据。

8.AT89S51中SCON的SM2，TB8，RB8有何作用？

答：A T89S51中SCON的SM2是多机通信控制位，主要用于方式2和方式3.若置SM2=1，则允许多机通信。

TB8是发送数据的第9位，在方式2或方式3中，根据发送数据的需要由软件置位

或复位。它在许多通信协议中可用作奇偶校验位；在多机通信中作为发送地址帧或数据帧的标志位。

RB8是接收数据的第9位，在方式2或方式3中接收到的第9位数据放在RB8位。它或是约定的奇偶校验位，或是约定的地址/数据标示位。

9. 为什么定时器/计数器T1用做串行口波特率发生器时，采用方式2？若已知时钟频率、

通讯波特率，如何计算其初值？

解答：因为定时器/计数器在方式2下，计数初值是自动重装的，这样在做串口波特率发生器设置时，就避免了重装参数的操作。另外，若选用工作方式0或工作方1，当定时器T1溢出时，需在中断服务程序中重装初值，这样就带来了难以补偿的定时误差，而方式2每次自动重装初值所花的时间都是一样的，这样就提高了波特率的精度。

已知时钟频率、通讯波特率，根据公式：

)

256(12322X f OSC SMOD

-⨯⨯波特率＝ 可计算出初值X 。

10. 以方式一为例，简述A T89S51串行口接收和发送数据的过程。

答：以方式一为例。发送：数据位由TXT 端输出，发送1帧信息为10为，当CPU 执行1条数据写发送缓冲器SBUF 的指令，就启动发送。发送开始时，内部发送控制信号/SEND 变为有效，将起始位想TXD 输出，此后，每经过1个TX 时钟周期，便产生1个移位脉冲，并由TXD 输出1个数据位。8位数据位全部完毕后，置1中断标志位TI ，然后/SEND 信号失效。接收：当检测到起始位的负跳变时，则开始接收。接受时，定时控制信号有2种，一种是位检测器采样脉冲，它的频率是RX 时钟的16倍。也就是在1位数据期间，有16个采样脉冲，以波特率的16倍的速率采样RXD 引脚状态，当采样到RXD 端从1到0的跳变时就启动检测器，接收的值是3次连续采样，取其中2次相同的值，以确认是否是真正的起始位的开始，这样能较好地消除干扰引起的影响，以保证可靠无误的开始接受数据。

11. 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（ 1 ）。

12. 通过串行口发送或接收数据时，在程序中应使用：(选（3）)

（1）MOVC 指令 （2）MOVX 指令 （3）MOV 指令 （4）XCHD 指令

13. 在串行通讯中，收发双方的波特率的应该是（ 相等 ）的。

14. 若定时器T1设置成模式2作波特率发生器，已知fosc ＝6MHz 。求可能产生的最高和最

低的波特率。

解：最高波特率为T1定时最小值时，此时初值为255，并且SMOD=1，有：

)

256(12322X f OSC SMOD

-⨯⨯波特率＝=31250bps 最低波特率为T1定时最大值时，此时初值为0，并且SMOD=0，有：

)

256(12322X f OSC SMOD

-⨯⨯波特率＝=61bps

@@@13．使用8031的串行口按工作方式1进行串行数据通讯，假定波特率为2400b/s ，以

中断方式传送数据，请编写全双工通讯程序。

解答：略

@@@14．使用8031的串行口按工作方式3进行串行数据通讯，假定波特率为1200b/s，第9数据位作奇偶校验位，以中断方式传送数据，请编写通讯程序。

解答：略

@@@15．某8031串行口，传送数据的帧格式为1个起始位（0），7个数据位，1个偶校验位和1个停止位（1）组成。当该串行口每分钟传送1800个字符时，试计算出波特率。

解答：串口每秒钟传送的字符为：1800/60=30个字符/秒

所以波特率为：30个字符/秒×10位/个字符=300b/s

15.设fosc＝11.059MHz，试编写一段程序，其功能为对串行口初始化，使之工作与方式1，

波特率为1200b/s；并用查询串行口状态的方法，读出接收缓冲器的数据并回送到发送缓冲器。

解：

START:MOV SCON,#50H ;串行接口工作于方式1

MOV TMOD,#20H ;定时器T1工作于模式2

MOV TH1,#0E8H ;赋定时器计数初值

MOV TL1,#0E8H

SETB TR1 ;启动定时器T1

JNB RI,$ …………………..;查询接收

CLR RI ;清RI标志

MOV A,SBUF ;读出接收缓冲器数据

MOV SBUF,A ;启动发送过程

JNB TI,$ ;等待发送完

CLR TI ;清TI标志

SJMP $ ;结束

16.89S51通过串行口将内部数据存储器20H单元开始的10个字节的数据传送出去，同时

将接收到的10个字节的数据存放在内部数据存储器40H开始的存储单元中。假定fosc 为11.0592MHz，波特率为1200bps，以中断方式传送数据，第9数据位作为奇校验位，如果出现校验错误则发送数据“FFH”，然后停止工作。请编写通信程序。

解：

ORG 0000H

AJMP MAIN ;上电，转向主程序

ORG 0023H ;串行口的中断入口地址

AJMP STOP ;转向中断服务程序

ORG 0040H ;主程序

MAIN: MOV SP,#60H

MOV TMOD,#20H

MOV TH1,#0E8H

MOV TL1,#0E8H

SETB TR1

MOV SCON ,#0D0H

MOV PCON ,#00H