6.4.2-89C51单片机串行接口的工作方式1（同步练习）-《单片机技术与应用》同步教学（化学工业出版社）

《89C51单片机串行接口的工作方式1》作业： 填空题及答案解析 1. 工作方式1是一种_________通信模式。 答案：异步 解析：方式1是异步通信模式，即发送和接收设备使用独立的时钟信号，数据以帧的形式传输。 2. 在工作方式1下，波特率可以通过_________设置。 答案：定时器1或系统时钟 解析：方式1允许通过定时器1或系统时钟来设置波特率，提供灵活的通信速度选择。 3. 方式1支持的数据帧格式为_________位。 答案：10 解析：方式1支持10位数据帧，包括一个起始位、8个数据位、一个可选的奇偶校验位和一个停止位。 4. 在方式1中，SM0和SM1位的值分别为_________。 答案：0和1 解析：在SCON寄存器中，将SM0和SM1位分别设置为0和1，选择工作方式1。 5. TB8位用于存储_________的第9位数据。 答案：发送数据帧 解析：TB8位用于存储发送数据帧的第9位，通常用作奇偶校验位。 6. 工作方式1中，_________位用于奇偶校验。 答案：TB8（发送）和RB8（接收） 解析：TB8位用于发送数据的奇偶校验，RB8位用于接收数据的奇偶校验。 7. 发送中断请求是通过_________位来表示的。 答案：TI 解析：发送完成后，TI位会被置位，表示有发送中断请求。 8. 接收中断请求是通过_________位来表示的。 答案：RI 解析：接收完成后，RI位会被置位，表示有接收中断请求。 9. 在方式1中，数据的发送和接收是通过引脚_________实现的。 答案：TXD和RXD 解析：在方式1中，数据通过TXD引脚发送，通过RXD引脚接收。 10. 方式1下的数据传输支持_________校验。 答案：奇或偶 解析：方式1支持奇或偶校验，由用户在SCON寄存器中设置。 11. 为了开始新的数据发送，需要先_________位TI。 答案：清零 解析：在发送新数据之前，必须先清零TI位，以表示上次发送已完成。 12. 为了开始新的数据接收，需要先_________位RI。 答案：清零 解析：在接收新数据之前，必须先清零RI位，以表示上次接收已完成。 选择题及答案与详细解析 1. 工作方式1是什么类型的通信模式？ A. 同步 B. 异步 C. 半双工 D. 全双工 答案：B 解析：工作方式1是异步通信模式，即发送和接收设备使用独立的时钟信号，不需要严格的时钟同步。 2. 在工作方式1下，以下哪个寄存器用于设置波特率？ A. TMOD B. SCON C. TL1和TH1 D. IE 答案：C 解析：在方式1下，通过设置定时器1的计数器部分（TL1和TH1）来设置波特率。 3. 工作方式1支持多少位的数据帧格式？ A. 8位 B. 9位 C. 10位 D. 11位 答案：C 解析：工作方式1支持10位数据帧格式，包括一个起始位、8个数据位、一个奇偶校验位和一个停止位。 4. 在工作方式1中，SM0和SM1的值分别是多少？ A. 0和0 B. 1和0 C. 0和1 D. 1和1 答案：C 解析：在SCON寄存器中，将SM0和SM1位分别设置为0和1，以选择工作方式1。 5. 在工作方式1中，TB8位用于存储什么？ A. 发送数据的第8位 B. 接收数据的第8位 C. 发送数据的第9位 D. 接收数据的第9位 答案：C 解析：TB8位用于存储发送数据帧的第9位，通常用作奇偶校验位。 6. 在工作方式1中，哪个标志位表示发送完成？ A. SM0 B. SM1 C. TI D. RI 答案：C 解析：发送完成后，TI位会被置位，表示有发送中断请求。 7. 在工作方式1中，哪个标志位表示接收完成？ A. SM0 B. SM1 C. TI D. RI 答案：D 解析：接收完成后，RI位会被置位，表示有接收中断请求。 8. 在工作方式1中，数据通过哪两个引脚传输？ A. P1.0和P1.1 B. RXD和TXD C. P3.0和P3.1 D. P3.2和P3.3 答案：C 解析：在方式1中，数据通过RXD（P3.0）引脚接收，通过TXD（P3.1）引脚发送。 9. 工作方式1支持哪种校验方式？ A. 无校验 B. 奇校验 C. 偶校验 D. 所有以上 答案：D 解析：工作方式1支持无校验、奇校验和偶校验，用户可根据需要在SCON寄存器中进行设置。 10. 为了启动新的数据发送，需要执行什么操作？ A. 将TI位置1 B. 清零TI位 C. 将RI位置1 D. 清零RI位 答案：B 解析：在发送新数据之前，必须先清零TI位，以表示上次发送已完成。 11. 为了启动新的数据接收，需要执行什么操作？ A. 将TI位置1 B. 清零TI位 C. 将RI位置1 D. 清零RI位 答案：D 解析：在接收新数据之前，必须先清零RI位，以表示上次接收已完成。 12. 以下关于工作方式1的描述中，哪一项是正确的？ A. 它是全双工通信模式 B. 它只能用于点对点通信 C. 它不支持奇偶校验 D. 它使用外部时钟信号进行同步 答案：A 解析：工作方式1是全双工通信模式，允许同时进行数据发送和接收。 13. 为什么在工作方式1中需要设置波特率？ A. 为了保证数据传输的安全性 B. 为了匹配发送和接收设备的时钟速率 C. 为了控制数据的传输距离 D. 为了适应不同的网络条件 答案：B 解析：设置波特率是为了匹配发送和接收设备的时钟速率，确保数据能够正确传输。 14. 工作方式1通常用于哪些应用场景？ A. 高速网络通信 B. 无线数据传输 C. 与移位寄存器的接口 D. 设备间的异步串行通信 答案：D 解析：工作方式1通常用于设备间的异步串行通信，如单片机之间的数据传输或单片机与计算机的通信。 15. 在工作方式1中，如果需要改变数据传输的方向，应如何操作？ A. 改变SM0和SM1位的值 B. 切换TXD和RXD引脚的功能 C. 修改波特率设置 D. 无需任何改变，方向自动调整 答案：D 解析：在工作方式1中，由于是全双工通信模式，数据传输的方向可以自动调整，无需进行任何硬件或软件上的改变。 简答题： 1. 请解释89C51单片机的串行通信模式0与模式1的区别。 答案： 模式0是同步移位寄存器模式，数据通过RXD引脚接收或发送，而TXD引脚提供时钟信号。模式1是标准的异步通信模式，提供了起始位、停止位和奇偶校验位等完整的数据帧结构。 解析： 模式0主要用于I/O扩展，而模式1用于常规的串行通信。 2. 在工作方式1中，SCON寄存器的SM0位如何影响串行通信？ 答案： SM0位决定了串行通信的模式。当SM0 = 0时，串行接口工作在模式1（10位异步通信）。 解析： SCON寄存器的设置直接影响串行通信的工作模式。 3. 如何配置89C51单片机以使用其内部时钟作为波特率发生器的时钟源？ 答案： 通过设置特殊功能寄存器PCON中的SMOD位为1，可以使波特率加倍，从而使用内部时钟作为波特率发生器的时钟源。 解析： PCON寄存器中的SMOD位用于控制波特率的倍频。 4. 在89C51单片机的串行通信中，TB8和RB8位有什么作用？ 答案： TB8和RB8分别用于存储发送和接收数据的第9位，通常用于奇偶校验或多处理器通信中的地址/数据标识。 解析： 这两个位提供了额外的信息，用于增强通信的准确性和灵活性。 5. 描述89C51单片机串行通信中的TI和RI标志的作用。 答案： TI（发送中断）标志表示发送缓冲区已空并准备好发送新的数据；RI（接收中断）标志表示接收缓冲区中有未读取的数据。 解析： 这些标志位用于指示串行通信的状态，以便程序能够相应地处理数据传输。 6. 如何初始化89C51单片机的串行接口以进行工作方式1的通信？ 答案： 需要设置SCON寄存器以选择工作方式1（SM0=0），设置波特率发生器的相关寄存器（如TH1和TL1），并配置PCON寄存器中的SMOD位来设置波特率。 解析： 初始化过程包括选择合适的工作模式、设置波特率和配置相关的标志位。 7. 在89C51单片机的串行通信中，如何实现数据的发送和接收？ 答案： 通过将数据写入SBUF寄存器来启动发送过程，并通过读取SBUF寄存器来获取接收到的数据。 解析： SBUF寄存器是串行通信的核心，用于存放待发送或已接收的数据。 8. 为什么在使用89C51单片机的串行接口时需要考虑波特率的设置？ 答案： 波特率定义了每秒可以传输的比特数，它必须与通信双方的设备相匹配，以确保正确的数据传输。 解析： 波特率的正确设置是确保有效通信的关键因素之一。 论述题： 1. 讨论89C51单片机在工作方式1下，波特率的计算方法及其重要性。 答案： 在工作方式1下，波特率可以通过设置定时器1的溢出率来确定。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： 波特率的准确设置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串行通信。 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。当数据发送完成或接收到新数据时，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，但也需要考虑到其对波特率选择的限制。 6. 讨论在设计89C51单片机串行通信系统时，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 $$