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习题4 答案 单片机的中断系统、定时器与串行通信 一、选择题1、若要求最大定时时间为216机器周期，则应使定时器工作于 B 。 A工作方式0 B工作方式l C工作方式2 D工作方式32、若要求最大定时时间为213机器周期，则应使定时器工作于 A 。 A工作方式0 B工作方式l C工作方式2 D工作方式33、若要求最大定时时间为28机器周期，则应使定时器工作于 C ，D 。 A工作方式0 B工作方式1 C工作方式2 D工作方式34、定时器方式控制寄存器TMOD中MlM0为l l时，则设置定时器工作于 D 。 A工作方式0 B工作方式l C工作方式2 D工作方式35、6MHz晶振的单片机在定时工作方式下，定时器可能实现的最小定时时间是 B . A1 u s B2 u s C4 u s D8 u s 6、12MHz晶振的单片机在定时工作方式下，定时器可能实现的最小定时时间是 A . A1 u sB2 u sC4 u sD8 u s7、12MHz晶振的单片机在定时工作方式下，定时器可能实现的最大定时时间是 B .A4096 u sB8192 u SC1638 u sD32768 u s8、定时器计时器0的初始化程序如下：MOV TMOD，#06HMOV TH0#0FFHMOV TLO，#0FFHSETB EASETB ET0执行该程序段后，把定时器计时器0的工作状态设置为 D 。 A. 工作方式0，定时应用，定时时间2 u s，中断禁止 B工作方式l，计数应用，计数值255，中断允许 C工作方式2，定时应用，定时时间510 u s，中断禁止 D工作方式2，计数应用，计数值1，中断允许9、设串行口工作于方式l，晶振频率为6MHz，波特率为1200位秒，SMOD=0，则定时器l的计数初值为 C 。 AFlH BF4H CF3H DFOH10、以下所列特点，不属于串行工作方式0的是 D 。 A波特率是固定的，为时钟频率的十二分之一 B8位移位寄存器 CTI和RI都须用软件清零 D在通信时，须对定时器l的溢出率进行设置11、通过串行口发送或接收数据时，在程序中应使用 A 。 AMOV指令 BMOVX指令 CMOVC指令 DSWAP指令12、若设串行控制寄存器SCON=40H，则串行口的工作方式是 B 。 A方式0 B方式l C方式2 D方式313、下列对SCON的相关位描述不正确的是 A 。 A当REN=l时，禁止串行口接收数据 B在方式0时，SM2必须为0 CRI位由软件清零 DITl=1，表示帧发送结束二、填空题1、8051单片机中的定时器计数器有 T0 和 T1 两个。2、8051单片机中用于定时器计数器的控制寄存器有 TMOD 和 TCON 两个。3、8051单片机有五个中断源，分别是 T0中断 、 T1中断 、外部中断0 、外部中断l和 串行中断 。4、8051单片机有 2 个 加 法定时器计数器，它们是由 TH0 、TL0 、 THl 、和 TLl 四个专用寄存器构成的。5、8051单片机有5个中断源，分成 2 个优先级。控制中断允许的寄存器是 IE ；控制中断优先级的寄存器是 IP 。6、8051单片机5个中断源的入口地址分别为 0003H 、000BH 、0013H 、 001BH 和 0023H 7、外部中断0和外部中断1有两种引起中断的方式，一种是下降沿引起中断 ，另一种是 低电平引起中断 。8、要将外部中断0的触发方式设置成为低电平引起中断，则应将IT0位设置成 0 。9、要将外部中断1的触发方式设置成为下降沿引起中断，则应将 ITl 位设置成 1 。10、串行中断可以由串行端口完成一帧字符发送或串行端口完成一帧字符接收引起中断。11、当计数器定时器l申请中断时，T1中断标志TFl将为 1 ；而当该中断得到了响应后，TFl为 0 。12、当串行端口完成一帧字符接收申请中断时，串行中断标志 RI 将被系统设置为 1 。当该中断得到了响应后，串行中断标志的状态为 0 。13、定时器方式控制寄存器TMOD中M1M0为01时，设置定时器工作于工作方式1 。 14定时器方式控制寄存器TMOD中C/T为1时，定时器工作于 计数 状态。15、当定时器控制寄存器TCON中的TF0为1时，说明T0有中断请求 。16、中断服务程序必须使用 RETI 指令返回到主程序。17、8051单片机工作于定时状态时，计数脉冲来自单片机内部(振荡脉冲12分频后的脉冲 。18、8051单片机工作于计数状态时，计数脉冲来自 外部引脚(T0或T1) 。19、计算机的数据传送共有两种方式：并行数据传送 和 串行数据传送 。20、从起始位开始到停止位结束的全部内容 称为一帧(frame)。21、串行数据通信有三种数据通路形式(方向)：单工形式、全双工形式和半双工形式。22、MCS-5l的串行口有一个缓冲寄存器，在串行发送时，从片内总线向 发送缓冲寄存器 写入数据；在串行接收时，从 接收缓冲寄存器 向片内总线读出数据。23、由于串行口的发送和接收缓冲寄存器为同一地址，所以发送与接收不能同时进行。24、在基波传输时，波特率是用来表示每秒钟传送格式位的数目的。因此，1波特= l位/秒 。25、通信是指 计算机与其外界的数据传送 .26、单片机中使用的串行通信都是 异步 方式。27、P30的第二功能线为串行端口的TXD 端。P31的第二功能线为串行端口的RXD端。28、串行端口的RXD是第 10 引脚；串行端口的TXD是第 11 引脚。三、判断题1、MCS-51单片机共有五个中断源，因此相应地在芯片上就有五个中断请求输入引脚。( )2、当全局中断允许位EA=0时，系统将不响应任何中断。( )3、在MCS-51单片机中，高级中断可以打断低级中断形成中断嵌套。( )4、在一般情况下，MCS-51单片机允许同级中断嵌套。( )5、只要有中断出现，CPU就立即响应中断。( )6、MCS-51单片机定时工作方式0与定时工作方式l除了计数结构位数不同，别无差别。( )7、除了低优先级中断不能打断高优先级中断的情况外，其他情况都能形成中断嵌套。 ( )8、T0和T1都是减法定时器计时器。( )9、在定时工作方式2状态下，因为把TH作为预置寄存器，所以在应用程序中应当在有计数溢出时从TH向TL加载计数初值的操作。( )10、中断初始化时，对中断控制寄存器的状态设置，只能使用位操作指令，而不能使用字节操作指令。( )11、MCS-51单片机的定时和计数都使用同一计数机构，所不同的只是计数脉冲的来源。来自于单片机内部的是定时，而来自于外部的则是计数。( ) 四、问答题1、设单片机的fosc=6MHz，定时器处于不同的工作方式时，最大计数范围和定时范围分别是多少?解答：方式0的计数范围为：1213方式1的计数范围为：12116方式2的计数范围为：128方式3的计数范围为：128方式0的定时范围为：(1213)2 u s =16384 u s1638ms方式l的定时范围为：(1216)2 u s =131072 u s131072ms方式2的定时范围为：(128)2 u s =512 u s方式3的定时范围为：(128)2 u s=512 u s2、简述如果要求产生的定时时间超过了单片机定时的最大范围时，如何处理才能达到要求定时的时间?设单片机的fosc=6MHz，要求产生1秒钟的定时，如何处理?解答：(1)当要求产生的定时时间超过了单片机定时的最大范围时，则要采用硬件计数与软件计数相结合的方法来产生所要求的定时时间。用软件的方法对硬件定时时间进行计数，如果软件计数为n，则定时时间=n硬件定时时间。(2)使定时器工作于工作方式l(16位方式)，使之产生100ms的定时时间，每100ms产生一次中断。然后使用软件对其进行计数，中断10次，软件就计数10次，从而产生1s的定时时间。3、8051单片机内设有几个定时器计数器?它们是由哪些专用寄存器构成的?其地址分别是多少?解答：(1)805l单片机内设有两个定时器计数器，一个是T0，另一个是Tl。(2)它们是由TL0、TH0、TLl和THl专用寄存器构成的。(3)其地址分别是8AH、8CH、8BH和8DH。4、805l单片机有几个中断源?分成几个优先级?解答：(1)8051单片机有5个中断源。(2)分成2个优先级，高优先级和低优先级。5、简述8031单片机中断嵌套的规定。解答：在MCS一51单片机中，高级中断可以打断低级中断形成中断嵌套。同级中断之间或低级对高级中断不能形成中断嵌套。若几个同级中断同时向CPJ提出中断申请，则CPU按照如下顺序响应中断： T0 TlRITI6写出8051单片机中5个中断源的名称和对应的中断服务程序入口地址。解答：5个中断源的名称：(1)外部中断0 (2)TO中断 (3)外部中断l (4)T1中断 (5)串行中断对应的中断服务程序入口地址：(1)0003H (2)000BH (3)0013H (4)00lBH (5)0023H7简述中断的全过程。解答：（1）首先由重点源引起中断请求，使相应的中断标志位为1.(2)若全局中断允许和相应的中断允许处于打开状态，并满足中断响应的条件，而且：当前正在执行的那条指令已经执行完毕。当前未响应同级或高级中断。不是在操作IE、IP中断控制寄存器或执行RETI指令。则单片机响应该中断，进入到相应的中断服务程序中执行中断服务程序。(3)对于、T0、Tl中断，当中断响应后，自动将中断请求标志清零。对于串行中断，不自动清除中断请求标志，必须人为用软件将中断标志清零。(4)当执行到中断服务程序中的RETI指令时，返回到断点处，继续执行主程序。五、应用题1、设单片机的fosc=12MHz，要求用T0定时150gs，分别计算采用定时方式0、定时方式1和定时方式2的定时初值。解答：方式0的定时初值为：TH0：FBH，TL0：0AH方式l的定时初值为：TH0：FFH，TL0：6AH方式2的定时初值为：TH0：6AH，TL0：6AH2、设单片机晶振频率fosc=6MHz，使用Tl以工作方式0工作，要求定时250 u s，计算定时初值，并写出设置时间常数的指令。解答：C=1111110000011高8位为0FCH低5位为03H设置时间常数的指令：MOV THI，#0FCHMOV TLl，#03H3、使用定时器T1以工作方式2计数，每计数100次申请一次中断。求计数初值，并写出设置计数初值的指令。解答：CCEH设置时间常数的指令：MOV TH0，#0CEH ；保存定时初值MOV TL0，#0CEH ；设置定时初值4、T0运行于定时器状态，时钟振荡频率为12MHz，要求定时100 u s，分别求出工作方式0、方式1和方式2的定时初值，并分别写出设置定时初值的指令。4解答：(1)方式0。C=(t/MC)求补=(0000001100100)求补,=+1=1111110011011+l=1111110011100高8位：11111100=FCH，低8位：00011100=1CH指令： MOV TH0，#0FCH MOV TL0，#1CH(2)方式lC(tMC)求补(0000000001100100)求补=1111111l10011011+1=1111111110011100高8位：11111111=FFH，低8位：10011100=9CH指令：MOV TH0，0FFHMOV TL0，#9CH(3)方式2C(tMC)求补(01100100)求补10011011+110011100指令：MOV TH0#9CHMOV TL0，#9CH5、设单片机的晶振频率为fosc=6MHz，使用T1工作于工作方式0，设计程序，使P10端输出周期为500 u s的连续等宽方波，要求以查询的方式编写程序。解答：使T1以定时器工作，定时250u s，每次定时时间到，将P10反相一次，从而产生500us为周期的连续等宽方波。由于是查询方式，因此要禁止中断，使IE：00H。 已知： t-250 u S25010-6s fosc6MHz6106Hz MC=12(6106)=210-6s tMC=25010-6(210-6)=125=1111101 C(tMC)求补(0000001111101)求补 1111110000011 THl：11111100=FCH TL1：00011=03H 程序： MOV TMOD，00H MOV THl，#0FCH MOV TL1,#03H MOV IE,#00H SETB TR1LOOP:JBC TF1,LOOP1AJMP LOOP1LOOP1: MOV THl，#0FCH MOV TL1,#03H CPL P1.0 AJMP LOOP6、设单片机的晶振频率为fosc=6MHz，使用Tl工作于工作方式0，设计程序，使P10端输出周期为500 u s的连续等宽方波，要求以中断的方式编写程序。解答IE88H主程序：MOV TMOD,#00HMOV TH1,#0FCHMOV TL1,#03HMOV IE,#88HSETB TR1SJMP $中断服务程序：MOV TH1,#00HMOV TL1,#0FCHCPL P1.0RETI完整的程序：ORG 001BHMOV TH1,#00HMOV TL1,#0FCHCPL P1.0RETIORG 0030HMOV TMOD,#00HMOV TH1,#0FCHMOV TL1,#03HMOV IE,#88HSETB TR1SJMP $7、设置中断有什么优点和功能？答：设置中断的优点和功能： 1)可以提高CPU工作效率，CPU不必花费大量时间等待和查询外设工作。 2)具有实时处理功能，对实时控制系统中的各种参数和状态做出快速响应、及时处理。 3)具有故障处理功能，在掉电中断服务程序中将需要保存的数据和信息及时转移到具有备用电源的存储器中保护起来，待电源正常时再恢复。 4)实现分时操作，控制多个外设同时工作。 此外，中断系统还能用于程序调试、多机连接等方面。因此，中断系统是计算机中重要的组成部分。可以说，只有有了中断系统后，计算机才能比原来无中断系统的早期计算机演绎出多姿多彩的功能。8、涉及8051单片机中断控制的有哪几个特殊功能寄存器? 答：涉及805l单片机中断控制的有中断请求、中断允许和中断优先级控制3个方面、4个特殊功能寄存器： 中断请求：定时和外中断控制寄存器TCON、串行控制寄存器SCON； 中断允许控制寄存器IE； 中断优先级控制寄存器IP。9、写出8051五个中断源的中断请求标志名称、位地址和在哪一个特殊功能寄存器中? 答：T1溢出中断请求标志TF1，位地址8FH，在TCON中。 T0溢出中断请求标志TF0，位地址8DH，在TCON中。 外中断中断请求标志IEl，位地址8BH，在TCON中。 外中断中断请求标志IE0，位地址89H，在TCON中。 串行口发送中断请求标志TI，位地址99H，在SCON中。 串行口接收中断请求标志RI，位地址89H，在SCON中。10、按下列要求分别设置相关控制位。为边沿触发方式；为电平触发方式：T0启动运行；T1停止运行；解：SETB IT0CLR IT1 SETB TR0 CLR TRl11、用一条指令实现下列要求： 、T0开中，其余禁中； T1、串行口开中，其余禁中； 全部开中； 全部禁中； 、T0开中，其余保持不变； 、T1禁中，其余保持不变； 解：、T0开中，其余禁中： MOV IE，#10000110B； T1、串行口开中，其余禁中： MOV IE，#10011000B； ， 全部开中： MOV砸，#0FFH； 全部禁中： MOV IE，#00H；或CLR EA； 、T0开中，其余保持不变：ORL IE，#1000001lB； 、T1禁中，其余保持不变：ANI IE，#1001001lB；12、用定时器1作为波特率发生器，并把系统设置成工作方式2，系统时钟频率为12MHz，求可能产生的最高和最低波特率。解答： 当系统的串口工作于方式2时，根据波特率的计算公式：波特率=2SMODfosc64得： (1)当SMOD=0时，波特率最低为：fosc64=1210664=1.875105bit/s (2)当SMOD=I时，波特率最高为：2fosc64=21210664=3.75105bits13、设定时器Tl处于工作方式2，PCON=OOH，单片机处于串行工作方式1，要产生1200bs的波特率，设单片机晶振频率fosc分别为6MHz和12MHz，分别求在这两种频率下，Tl的定时初值。解答： 计算公式：x=2562SMODfosc(384波特率) 已知：波特率=1200bps，PCON=00H，则SMOD=0 (1)fosc=6MHz=6106Hz x=256206106(3841200)=243D=F3H 定时初值为F3H。 (2)fosc=12MHz=12106Hz x=2562012 X106(3841200)=30D=E6H定时初值为E6H。14、设置中断有什么优点和功能？解答：设置中断的优点和功能： 1)可以提高CPU工作效率，CPU不必花费大量时间等待和查询外设工作。 2)具有实时处理功能，对实时控制系统中的各种参数和状态做出快速响应、及时处理。 3)具有故障处理功能，在掉电中断服务程序中将需要保存的数据和信息及时转移到具有备用电源的存储器中保护起来，待电源正常时再恢复。 4)实现分时操作，控制多个外设同时工作。 此外，中断系统还能用于程序调试、多机连接等方面。因此，中断系统是计算机中重要的组成部分。可以说，只有有了中断系统后，计算机才能比原来无中断系统的早期计算机演绎出多姿多彩的功能。15、涉及8051单片机中断控制的有哪几个特殊功能寄存器?解答：涉及805l单片机中断控制的有中断请求、中断允许和中断优先级控制3个方面、4个特殊功能寄存器： 中断请求：定时和外中断控制寄存器TCON、串行控制寄存器SCON； 中断允许控制寄存器IE； 中断优先级控制寄存器IP。16、写出8051五个中断源的中断请求标志名称、位地址和在哪一个特殊功能寄存器中?解答：T1溢出中断请求标志TF1，位地址8FH，在TCON中。 T0溢出中断请求标志TF0，位地址8DH，在TCON中。 外中断中断请求标志IEl，位地址8BH，在TCON中。 外中断中断请求标志IE0，位地址89H，在TCON中。 串行口发送中断请求标志TI，位地址99H，在SCON中。 串行口接收中断请求标志RI，位地址89H，在SCON中。17、按下列要求分别设置相关控制位。为边沿触发方式；为电平触发方式：T0启动运行；T1停止运行；解答