【7-5】在80C51的应用系统中时钟频率为6 MHz，现需要利用定时器／计数器T1产生波特率为1200，请计算T1初值，实际得到的波特率的误差是多少?

【答】使用串行方式1，T1为定时器方式2，利用公式即得定时器装人值：

取TC=243，则 ： ．

误差为： ．

(1201.9 2-1200)÷1200)/1200=0.16%

【7-6】简述串行通信接口芯片UART的主要功能。

【答】通用异步接收发送器UART的主要功能是完成数据转换，数据发送端要把并行数据转换为串行数据；而在数据接收端，要把串行数据转换为并行数据。 全双工的异步串行通信接口，是指该接口可以同时进行接收和发送数据，因为口内的接收缓冲器和发送缓冲器在物理上是隔离的，即是完全独立的。

【7-7】假定异步串行通信的字符格式为1个起始位、8个数据位(其最高位为奇校验位)、2个停止位，请画出传送ASCII字符A的格式。 【答】字符A的ASCII码为1000001 B，因此，其奇偶校验位P为0，把P值变反后送入ASCII码最高位。起始位=0，停止位=1。串行通信时，先传送字符的低位。传送ASCII字符A的输出波形如图7—1所示。

【7-8】8OC51单片机的串行口共有哪几种工作方式?各有什么特点和功能?

【答】80G51单片机的串行口共有4种工作方式，由串行口控制寄存器SCON中的SM0和 SM1两位共同决定。

1．串行口方式0——同步移位寄存器方式 SM0=0，SM1=0。 ‘

·数据传输波特率固定为．fosc／12。 ·由RXD引脚输入或输出串行数据。 ·由TXD引脚输出同步移位时钟。

·接收／发送的一帧信息是8位数据，传输时低位在前。 2．串行口方式1--8位UART SM0=0，SM1=1。

? 数据传输波特率由定时器／计数器T1的定时溢出决定，可用程序设定。定时器／计数器T1作为串行口接收和发送的波特率发生器。 ? 由TXD引脚发送串行数据。 ? 由RXD引脚接收串行数据。 ·发送或接收一帧信息为10位：1位起始位(0)、8位数据位(低位在前)和1位停止位(1)。 3．串行口方式2和3 9位UARI’ ‘

·当SM0=1，SM1=0 时，串行口选择方式2；当SM1=1，SM0=1时，串行口选择方式3。

·方式2的波特率是固定的，为振荡器频率的1／32或1／64。方式3的波特率则由定时器／计数器T1的定时溢出决定，可用程序设定。 ·由TXD引脚发送串行数据。

·由RXD引脚接收串行数据。

·发送或接收一帧信息为11位：1位起始位“O”、8位数据位(低位在前)、1位可编程位和1位停止位“1”。发送时可编程位TB8可设置为1或O，接收时可编程位进入SCON寄存器的RB8位。

【7—9】8OC51单片机的串行口设为方式1，当波特率为9600 bit／s时，每分钟可以传送多少字节7 ． 【答】对于80C51的串行口设为方式1，当波特率为9600 bit／s 时，每分钟可以传送57 600字节。说明：串行口为方式1时，作10位 UART用，每秒钟传送字节为9600÷10=960，即每分钟传送字节为960*60=57600。

【7-10】按照信号传输的方向和同时性，一般把传送方式分为哪几类? 【答】一般把传送方式分为单工方式、半双工方式和全双工方式三种。

①单工方式，即信号(不包括联络信号)在信道中只能沿一个方向传送，而不能沿相反方 向传送的工作方式。 ②半双工方式，即通信的双方均具有发送和接收信息的能力，信道也具有双向传输性能， 但是，通信的任何一方都不能同时既发送信息又接收信息，即在指定的时刻，只能沿某一个方

向传送信息。

③全双工方式，即信号在通信双方之间沿两个方向可以同时传送，任何一方在同一时刻 既能发送又能接收信息。

【7-11】串行通信有哪几种常用的通信数据的差错检测方法?试举例说明。 【答】串行通信常用的通信数据的差错检测方法有两种。 ①奇偶校验。奇偶校验码是一种最简单的检错码，又可分为奇数校验码和偶数校验码两 种。它是在n-1位信息码(an-1，an-2，?，a2，a1)后面附加一位校验码Co，使码中的1(或0)的数目保持为奇数个或偶数个。奇校验是指无论它的信息码有多少位，校验码只有一位，它使码字中1的数目为奇数；偶校验是指无论它的信息码有多少位，校验码只有一位，它使码字中1的数目为偶数。奇偶校验码能检测出一个码字内的奇数个错误，但不能发现偶数个错误，也不能纠正错误。 ②累加和校验。累加和校验码的编码方法是对各行的码字进行无进位的算术累加，将最 后的累加和也作为数据进行通信。采用累加和校验码可以避免奇偶校验码不能检测出的错 误。可以发现几个连续位的差错。

累加和的加运算可以有两种方法：第一种方法是逻辑加，即按位加，可采用异或操作指令XOR；第二种方法是算术加，即按字节加，但不考虑进位，采用加法指令ADD。 【7-12】80C51单片机的串行口按工作方式1进行双机串行数据通信。假定波特率为2400 bit／s，甲机传送数据50个，乙机接收数据50个。请编写全双工通信程序。对源程序加以注释和伪指令。fosc=6 MHz。

【答】波特率的计算：以定时器T1的方式2制定波特率。 计算定时器T1的计数初值： 1．甲机发送程序

例如：将以片内RAM2 0 H的内容为首地址的5 O个数据块内容，通过串行口传至乙机。 ORG 0000H SJMP TRANS

ORG 0030H

TRANS~ MOV TMOD，#20H ；置定时器／计数器T1为定时器方式2 MOV TLI，#0FAH ；置T1定时常数(串行口波特率为2400 bit／s) MOV THI，#0FAH

SETB EA ；允许中断 CLR ES ；关串行口中断

MOV PCON，#00H ；波特率不倍增 CLR TI ；清发送中断

MOV SCON，#40H ；置串行口方式1 MOV R0，#20H ；数据区首地址 MOV R1，#50 ；数据区长度 MOV A，RI ．

MOV SBUF，A ；发送长度 JNB TI，$ CLR TI

LOOP: MOV A，@R0 ；输出数据 CLR TI

MOV SBUF，A

JNB TI，$ ；判发送是否完成 INC R0

DJNZ R1，LOOP

SJMP $ ；结束发送 2．乙机接收程序

乙机通过RXD引脚接收甲机发来的数据，接收波特率与甲机一样。接收的第一字节是 数据块的长度，接收到的数据依次存人数据块首地址开始的存储器中。 ORG 0000H

SJMP RECEIVE ；乙机接收 ORG 0030H

RECEIVE： MOV TMOD，#20H ；设定时器／计数器T1为定时器方式2 MOV TLI，#0FAH ；置T1定时常数 MOV THI，#0FAH

SETB EA ；允许中断 CLR ES ；关串行口中断 CLR RI ；清接收中断

MOV SCON，#50H ；置串行口方式1，接收 MOV PCON，#00H ；波特率不倍增

MOV R1，#20H ；存入数据区首地址 JNB RI，$ ， CLR RI ． MOV A，SBUF

MOV R0，A ；接收数据长度

LOOP： JNB R工，LOOP ；接收数据 CLR RI

MOV A，SBUF

MOV @R1，A ；将数据送入片外RAM INC R1

DJNZ RO．LOOP SJMP $ END

【7-13】8OC51单片机的串行口按工作方式3进行串行数据通信。假定波特率为1200 bit／s，第9数据位TB8作奇校验位，连续发送50个数据，待发送数据存在内部RAM的30 H开始的连续单元中。请编写数据通信程序，对源程序加以注释和加上伪指令。 【答】程序如下：

ORG 0000H

MOV TMOD，#20H ；设定时器／计数器T1为定时器、方式2 MOV TLI，#0E8H ；设Tl时间常数 MOV THI，#0E8H

MOV SCON，#I 1 00 000 0B ；设串行口为方式3 ‘ MOV R0，#3 0H ；设发送数据区首址 MOV R7，#5 0 ；发送5 0个数据 LOOP： MOV A，@R0 ；取数据 MOV c，P ；设奇校验位 CPL C MOV TB8，C

MOV SBUF，A ；带校验位发送 - JNB TI，$ ；查询发送等待 CLR TI ． INC R0

DJNZ R7，LOOP ；循环 ERRE： SJMP HERE END

【7-1 4】某应用系统由5台8OC51单片机构成主从式多机系统，请画出硬件连接示意图，简述主从式多机系统工作原理。

【答】80C51主从式多机系统示意图如图7-2所示。

80C51单片机主从式多机系统工作原理：串行口方式2和方式3有一专门的应用领域， 即多处理机通信。在串行口控制寄存器SCON中，设有多处理机通信位SM2(SCON．5)。 当串行口以方式2或方式3接收时，若SM2=1，只有当接收到的第9位数据(RB8)为1 时，才将数据送人接收缓冲器SBUF，并使RI置1，申请中断，否则数据将丢失；若SM2=0，则无论第9位数据(RB8)是1还是0，都能将数据装入SBUF，并且发中断。

80C51．单片机多机通信时，主机向从机发送的信息分为地址和命令或数据两类。主机发送地址帧时，置第9位数据(RB8)为1；主机发送命令或数据帧时，将第9位数据(RB8)清0。

各从机开始多机通信时，SM2位都置为1，都可以响应主机发来的第9位数据(RB8)为1的地址信息。但从机响应中断后，有两种不同的操作：

·若从机的地址与主机点名的地址不相同，则该从机将继续维持SM2为1，从而拒绝接收主机后面发来的命令或数据信息，不会产生中断，而等待主机的下一次点名。

·若从机的地址与主机点名的地址相同，则该从机将本机的SM2清0，继续接收主机发来的命令或数据，响应中断。 这样，从开始时的一个主机面对多个从机，而发展为一个主机与一个从机的一对一的通 信。当一个主机对一个从机的通信完成后，该从机SM2又被置为1。主机又重新开始呼叫另一个从机，重复上述过程。

【7-1 5】串行通信时为什么需要制定通信规约?主要有哪些内容? 【答】为了保证串行通信的成功和可靠，必需制定通信规约。在进行通信时，单片机与单 片机，单片机与上位机、掌上电脑等都必须严格遵守规定的通信协议和规约。有的是由IEC (国际电工技术委员会)制定的，如ISO--XXX；有的是由国家制定的国标，如GB／T— XXXX--XXXX；也有的是由部或行业制定的部标或行标，如机械行业标准JB／T XXXX— XXXX，电力行业标准DL／T XXX--XXXX等。在国家或行业对该产品或系统没有相关标准时，可由企业自行制定企标。在这些标准中往往对通信的细节进行了规定，一般应有以下 内容： 1．信号传输特性

确定信号信道，对不同的信道提出要求，如： ·有线信道；

·无线信道——红外、无线； ， ·电力线载波信道。 2．数据传输可靠性 ·一次通信成功率； ·通信总差错率。 ’ 3．电气接口

·RS一485标准电气接口； ·RS一232标准电气接口。 4．帧格式

帧是传送信息的基本单元，一个帧包括帧同步起始标志符、设备地址域、控制命令域、长度域、数据域、帧校验域以及帧结束标识符，并且需要规定每一个域的长度、格式。比如数据或地址传送时先送高位还是低位，累加和包括哪些字节的和等。 5．差错控制

需要规定采用哪一种校验方式，每个字节是奇校验还是偶校验；帧数据是否需要帧校验； 对于字节奇偶错或帧校验错，是否采取放弃等。 6．传输速率

·缺省起始波特率，设定的默认值。

·标准波特率，如1200 bit／s、2400 bit／s、4800 bit／s和9600 bit／s等。 ·特殊波特率。 7．数据通信格式

应规定数据读命令格式及应答帧格式，数据设置命令及应答帧格式等。在80C5 1单片机的多机通信程序中，曾制定了很简单的通信规约。