6.5-任务10 89C51单片机双机通信（同步练习）-《单片机技术与应用》同步教学（化学工业出版社）

《任务10 89C51单片机双机通信》作业内容： 填空题及答案解析 1. 在89C51单片机双机通信中，两个单片机之间通过_________引脚连接进行数据传输。 答案：RXD和TXD 解析：在双机通信中，两个单片机通过各自的RXD（接收）和TXD（发送）引脚进行串行数据的发送和接收。 2. 为了实现双机通信，两个单片机的_________必须设置为相同。 答案：工作方式 解析：为了成功进行双机通信，两个单片机的串行通信工作方式（如工作方式1或工作方式3）必须相同。 3. 在双机通信中，通常一个单片机作为_________，另一个作为_________。 答案：发送端、接收端 解析：在双机通信中，一个单片机通常配置为发送端，用于发送数据；另一个配置为接收端，用于接收数据。 4. TB8位在双机通信中用于传输_________位。 答案：第9数据 解析：在双机通信中，TB8位用于存储并传输第9数据位，这在多机通信中特别重要。 5. 在双机通信中，_________标志位用于表示接收缓冲区满。 答案：RI 解析：RI（接收中断）标志位用于表示接收缓冲区已满，需要程序读取数据。 6. 在双机通信中，_________标志位用于表示数据发送完成。 答案：TI 解析：TI（发送中断）标志位用于表示数据发送完成，等待下一次发送。 7. 为了实现双机通信，需要将一个单片机的_________引脚连接到另一个单片机的_________引脚。 答案：TXD、RXD 解析：为了实现双机通信，一个单片机的TXD引脚需要连接到另一个单片机的RXD引脚，形成发送和接收的闭环。 8. 在双机通信中，波特率的设置必须_________。 答案：一致 解析：在双机通信中，两个单片机的波特率设置必须一致，以保证数据传输的正确性。 9. 在双机通信中，地址帧通常用于_________。 答案：标识发送端地址 解析：在多机双机通信中，地址帧用于标识发送端的地址，以便接收端识别数据来源。 10. 在双机通信中，数据帧用于传输_________。 答案：实际数据 解析：在双机通信中，数据帧用于传输实际的数据信息。 11. 在双机通信中，SM2位通常用于_________。 答案：控制多机通信模式 解析：在双机通信中，SM2位用于控制多机通信模式，当SM2=1时，只有地址帧能被接收。 12. 在双机通信中，若使用定时器1作为波特率发生器，那么TH1和TL1寄存器用于_________。 答案：设置波特率 解析：在双机通信中，若使用定时器1作为波特率发生器，TH1和TL1寄存器用于设置波特率，以控制数据传输的速度。 选择题及答案与详细解析 1. 在89C51单片机双机通信中，以下哪个寄存器用于设置串行通信的工作方式？ A. TMOD B. SCON C. TL1和TH1 D. IE 答案：B 解析：SCON寄存器用于设置串行通信的工作方式，包括工作方式的选择和多机通信的控制。 2. 在双机通信中，以下哪个位用于表示接收缓冲区满？ A. SM0 B. SM1 C. RI D. TI 答案：C 解析：RI位用于表示接收缓冲区满，当接收到数据时，RI会被置位。 3. 在双机通信中，以下哪个位用于表示数据发送完成？ A. SM0 B. SM1 C. RI D. TI 答案：D 解析：TI位用于表示数据发送完成，当数据从串行端口发送出去后，TI会被置位。 4. 在双机通信中，以下哪个引脚是用于接收数据的？ A. TXD B. RXD C. P3.0 D. P3.1 答案：B 解析：RXD引脚是用于接收数据的，它与发送端的TXD引脚相连。 5. 在双机通信中，以下哪个引脚是用于发送数据的？ A. TXD B. RXD C. P3.0 D. P3.1 答案：A 解析：TXD引脚是用于发送数据的，它与接收端的RXD引脚相连。 6. 在双机通信中，波特率的设置由以下哪个因素决定？ A. 系统时钟频率 B. TH1和TL1寄存器的值 C. SMOD位的状态 D. 所有以上 答案：D 解析：波特率的设置由系统时钟频率、TH1和TL1寄存器的值以及SMOD位的状态共同决定。 7. 在双机通信中，以下哪个工作方式不支持多机通信？ A. 工作方式0 B. 工作方式1 C. 工作方式2 D. 工作方式3 答案：A 解析：工作方式0不支持多机通信，它只支持点对点的异步通信。 8. 在双机通信中，以下哪个位用于多机通信的地址/数据标识？ A. SM0 B. SM1 C. TB8 D. RB8 答案：C 解析：TB8位用于多机通信的地址/数据标识，当SM2=1时，只有TB8位为1的地址帧能被接收。 9. 在双机通信中，以下哪个位用于加倍波特率？ A. SM0 B. SM1 C. SMOD D. TB8 答案：C 解析：SMOD位用于加倍波特率，当SMOD=1时，波特率加倍。 10. 在双机通信中，若使用查询方式接收数据，程序需要不断检查哪个标志位？ A. SM0 B. SM1 C. RI D. TI 答案：C 解析：在查询接收方式下，程序需要不断检查RI（接收中断）标志位，以判断是否有数据到达。 11. 在双机通信中，若使用中断方式接收数据，以下哪个中断向量被使用？ A. T0中断向量 B. T1中断向量 C. 串行中断向量 D. 外部中断0向量 答案：C 解析：在双机通信中，若使用中断方式接收数据，会使用串行中断向量。 12. 在双机通信中，发送端和接收端的时钟同步是通过什么实现的？ A. 独立的时钟信号线 B. 同步时钟信号线 C. 异步起始位 D. 独立的复位信号线 答案：C 解析：发送端和接收端的时钟同步是通过异步起始位实现的，起始位为低电平，用于同步接收设备的时钟。 13. 在双机通信中，以下哪种方式不是串行通信的工作方式？ A. 同步 B. 异步 C. 半双工 D. 全双工 答案：C 解析：串行通信的工作方式可以是同步或异步，而半双工和全双工是指通信的方向性，不是一种工作方式。 14. 在双机通信中，以下哪个寄存器不直接参与串行通信的设置？ A. TMOD B. SCON C. IE D. IP 答案：D 解析：IP寄存器用于设置中断优先级，不直接参与串行通信的设置。 15. 在双机通信中，为了实现正确的数据传输，发送端和接收端的以下哪个参数必须相同？ A. 工作方式 B. 波特率 C. 晶振频率 D. 所有以上 答案：D 解析：为了实现正确的数据传输，发送端和接收端的工作方式、波特率和晶振频率都必须相同。 简答题： 1. 什么是双机通信？ 答案：双机通信是指两个单片机之间通过串行或并行接口进行数据交换的过程。 解析：双机通信是单片机应用中常见的通信方式，用于实现单片机之间的信息传递和协同工作。 2. 在89C51单片机中，如何设置串行接口的工作模式？ 答案：在89C51单片机中，可以通过设置SCON寄存器中的SM0和SM1位来选择串行接口的工作模式。 解析：SCON寄存器的SM0和SM1位决定了串行接口的工作模式，不同的组合对应不同的模式。 3. SM2位在双机通信中有什么作用？ 答案：SM2位在双机通信中用于控制多机通信的模式，当SM2=1时，只有当接收到的数据帧第9位为1时，才会将数据存入接收缓冲区并置位RI。 解析：SM2位的设置决定了双机通信的应答机制，影响了数据接收的条件。 4. 在双机通信中，如何确保数据传输的准确性？ 答案：在双机通信中，可以通过设置相同的波特率、正确的工作模式以及使用奇偶校验等错误检测方法来确保数据传输的准确性。 解析：波特率的一致性和错误检测机制是确保数据传输准确性的关键。 5. 如何初始化89C51单片机的串行接口以进行双机通信？ 答案：需要设置SCON寄存器以选择工作模式，设置波特率发生器的相关寄存器（如TH1和TL1），配置PCON寄存器中的SMOD位来设置波特率，同时根据需要设置SM2位。 解析：初始化过程涉及到串行通信配置的多个方面，包括工作模式的选择、波特率的设置以及通信协议的确定。 6. 在双机通信中，发送和接收数据时，软件如何判断数据的发送或接收是否完成？ 答案：在双机通信中，发送数据时，可以通过检查TI标志来判断数据是否发送完成；接收数据时，可以通过检查RI标志来判断数据是否接收完成。 解析：TI和RI标志位提供了发送和接收状态的指示，是软件处理串行通信事件的基础。 7. 在双机通信中，为什么要使用中断服务程序？ 答案：在双机通信中，使用中断服务程序可以及时响应串行通信事件，提高系统的实时性和效率。 解析：中断机制允许CPU在不影响其他任务的情况下及时处理串行通信事件。 8. 为什么在使用89C51单片机的串行接口进行双机通信时需要考虑波特率的设置？ 答案：波特率的设置决定了数据传输的速度，它必须与通信双方的设备相匹配，以确保正确的数据传输。错误的波特率设置可能导致数据传输错误或丢失。 解析：波特率的准确设置对于保证数据传输的准确性和可靠性至关重要。 论述题： 1. 讨论在89C51单片机工作方式2下，波特率的计算方法及其重要性。 答案：在89C51单片机工作方式2下，波特率的计算公式为：波特率 = (振荡频率 / 32) / (256 - TH1)。波特率的重要性在于确保发送端和接收端的数据传输速率一致，以避免数据丢失或错误。 解析：波特率的准确计算对于保证数据传输的准确性和可靠性至关重要。 2. 描述在89C51单片机中如何使用中断来管理双机通信。 答案：可以通过使能串行接口相关的中断（如ES）并编写相应的中断服务程序来响应TI或RI标志的变化。当数据发送完成或新数据到达时，CPU将被中断，并在中断服务程序中执行相应的数据处理。 解析：中断机制允许CPU在不影响其他任务的情况下及时处理串行通信事件。 3. 分析多机通信中TB8和RB8位的作用及其对通信协议的影响。 答案：在多机通信中，TB8和RB8位可以用来区分地址帧和数据帧。例如，当TB8设置为1时，发送的是地址帧；当TB8设置为0时，发送的是数据帧。这有助于简化多机系统中的通信管理。 解析：TB8和RB8位的使用增加了通信的灵活性，使得多机通信更加高效。 4. 探讨89C51单片机串行通信中奇偶校验位的作用及其对系统可靠性的影响。 答案：奇偶校验位用于检测数据传输过程中的错误。通过计算数据帧中的1的数量并设置奇偶校验位，接收方可以判断接收到的数据是否有误。这有助于提高系统的可靠性和数据传输的准确性。 解析：奇偶校验是一种简单的错误检测方法，对于确保数据完整性非常有帮助。 5. 解释在89C51单片机串行通信中使用内部时钟作为波特率发生器的优势和局限性。 答案：使用内部时钟作为波特率发生器的优势在于简化了电路设计，减少了外部元件的需求。局限性在于内部时钟的频率可能受限于单片机的规格，这可能会限制可用的波特率范围。 解析：内部时钟的使用提供了便利性，但也要考虑到其对波特率选择的限制。 6. 讨论在设计89C51单片机双机通信系统时，软件和硬件方面需要考虑的因素。 答案：软件方面需要考虑的因素包括中断服务程序的设计、数据帧的处理和错误检测机制。硬件方面需要考虑的因素包括电源稳定性、信号线的阻抗匹配和噪声抑制措施。 解析：软硬件的设计都对系统的性能和可靠性有着直接的影响，因此在设计时需要综合考虑。 第 1 页，共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $$