第39卷 串行通信（3）四川省对口招生考试-电子信息类《单片机原理及应用双析卷》

编写说明：四川省普通高校招生职业技能考试电子信息类《单片机原理及应用双析卷》，依据《四川省普通高校招生职业技能考试大纲》编写。“考点双析卷”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷。助力师生构建 “讲练结合” 的学习闭环，适用于高考复习教学。 本专辑第39、第40卷精准对标四川省考纲，知识模块： 48. 了解串行通信的基本概念； 49. 理解串行通信接口工作方式； 50. 理解串行通信的控制寄存器 SCON 和串行通信简单应用编程； 四川省对口招生考试 电子信息类 《单片机原理及应用》考点双析卷 第39卷 串行通信（3） 老师讲解卷 时间：45分钟 总分：100分 班级_______ 姓名_______ 学号_______ 成绩_______ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1．RS485 通信在工业控制领域广泛应用的原因是（   ） A．可实现远距离多节点通信且抗干扰能力强 B．成本低廉 C．通信速率极高 D．与其他接口兼容性好 2．RS232 标准中，逻辑 0 的电平范围是（   ） A．- 3V 到 - 15V B．- 5V 到 - 12V C．+ 3V 到 + 15V D．+ 5V 到 + 12V 3．RS485 采用的传输方式是（   ） A．单端传输 B．差分传输 C．光纤传输 D．无线传输 4．RS232 接口一般用于（   ） A．长距离通信 B．高速率通信 C．短距离通信 D．多节点通信 5．RS485 最多可连接的节点数一般为（   ） A．2 个 B．4 个 C．32 个 D．256 个 6．在 RS422 中，驱动器可输出的信号类型是（   ） A．单端信号 B．差分信号 C．模拟信号 D．数字信号 7．RS232 与单片机连接时，通常需要（   ） A．电平转换芯片 B．光纤收发器 C．无线模块 D．不需要额外器件 8．RS485 通信的特点不包括（   ） A．传输距离远 B．抗干扰能力强 C．只能一对一通信 D．多节点共享总线 9．RS422 相对于 RS232 的优势在于（   ） A．更简单的硬件连接 B．更高的传输速率和更好的抗干扰能力 C．更低的成本 D．更少的引脚使用 10．RS232 标准中，信号的传输方向是（   ） A．单工 B．半双工 C．全双工 D．不确定 11．在 RS485 网络中，如果一个节点出现故障，可能会（   ） A．不影响其他节点通信 B．导致整个网络通信中断 C．使网络传输速率降低 D．改变其他节点的地址 12．控制串行接口工作方式的寄存器是（   ） A．TMOD B．SCON C．TCON D．PCON 13．51单片机要进行10位帧格式的串行通讯时，串行口应工作在（   ） A．方式0 B．方式1 C．方式2 D．方式3 14．在单片机中，SCON 寄存器的主要功能是（   ） A．控制串行口的工作方式和状态 B．控制外部中断的优先级 C．作为通用的数据寄存器 D．控制定时器的计数初值 15．当定时器0溢出时，TCON 寄存器中的 位会被置 1。（   ） A．TF0 B．TR0 C．IT0 D．IE0 16．若将 IP 寄存器中的 PT0 位置 1，PT1 位清零，这表示（   ） A．定时器 0 为高优先级，定时器 1 为低优先级 B．定时器 1 为高优先级，定时器 0 为低优先级 C．定时器 0 和定时器 1 优先级相同 D．定时器 0 和定时器 1 的中断被禁止 17．如果想通过软件启动定时器 0，需要设置 TCON 寄存器中的 位。（   ） A．TR0 = 0 B．TR0 = 1 C．TF0 = 0 D．TF0 = 1 18．以下关于 SCON 寄存器的位，用于设置多机通信控制位的是（   ） A．SM2 B．REN C．TB8 D．RB8 19．当串行口发送完一帧数据后， 位会被置 1。（   ） A．RI B．TI C．SM0 D．SM1 20．下列选项中，哪项是错误的（   ） A．串行口通信的第9数据位的功能可由用户定义 B．发送数据的第9数据位的内容是在SCON寄存器的TB8位中预先准备好的 C．串行口方式1的波特率是可变的，通过定时器/计数器T1的溢出率设定 D．串行通信接收到的第9位数据送SCON寄存器的TB8中保存 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21．C51的printf函数可直接用于向串口输出数据。( ) 22．Proteus的Virtual Terminal（虚拟终端）只能接收数据，不能发送数据给51单片机。( ) 23．51 单片机的定时器 / 计数器 T0 在工作方式 1 下，若要启动定时功能，只需将 TCON 寄存器中的 TR0 位置 1 即可，与 GATE 位无关。( ) 24．TMOD 寄存器的低 4 位用于控制定时器 / 计数器 T1，高 4 位用于控制定时器 / 计数器 T0。( ) 25．在编写定时器方式 2 的初始化程序时，只需给 TH0 赋初值，TL0 会自动从初值开始计数。( ) 26．MCS-51 单片机的定时器方式 0 是 16 位定时器 / 计数器。( ) 27．在状态查询方式工作程序中，需要不断查询定时器 / 计数器的溢出标志位来判断是否达到定时时间，这种方式会占用较多的 CPU 资源。( ) 28．SCON 寄存器用于控制 MCS-51 单片机的串行通信接口，其中 SM0 和 SM1 两位用于选择串行通信的工作方式。( ) 29．当使用 RS485 接口进行通信时，由于其采用差分信号传输，所以即使传输线长达 2000 米，也无需考虑信号衰减问题，一定能保证稳定通信。( ) 30．MCS-51 单片机的定时器 / 计数器在计数模式下，只能对外部脉冲进行计数，不能对内部时钟脉冲计数。( ) 三、综合应用题（本大题共2小题，每题10分，共20分） 31．用 8051 单片机控制 1 位共阳极数码管，在 P0 口循环显示数字 0-9，每个数字显示 1 秒，晶振 12MHz，设计硬件并编写程序，说明共阳极数码管段码。 32．89C51单片机的定时器/计数器有哪两种工作模式？其核心区别是什么？ 试卷第6页，共6页 试卷第5页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：四川省普通高校招生职业技能考试电子信息类《单片机原理及应用双析卷》，依据《四川省普通高校招生职业技能考试大纲》编写。“考点双析卷”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷。助力师生构建 “讲练结合” 的学习闭环，适用于高考复习教学。 本专辑第39、第40卷精准对标四川省考纲，知识模块： 48. 了解串行通信的基本概念； 49. 理解串行通信接口工作方式； 50. 理解串行通信的控制寄存器 SCON 和串行通信简单应用编程； 四川省对口招生考试 电子信息类 《单片机原理及应用》考点双析卷 第39卷 串行通信（3） 老师讲解卷 时间：45分钟 总分：100分 班级_______ 姓名_______ 学号_______ 成绩_______ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1．RS485 通信在工业控制领域广泛应用的原因是（   ） A．可实现远距离多节点通信且抗干扰能力强 B．成本低廉 C．通信速率极高 D．与其他接口兼容性好 【答案】A 【详解】RS485 可实现远距离（千米以上）多节点（最多可达 32 个左右）通信，并且抗干扰能力强，这些特性使其在工业控制领域中对多设备通信和长距离数据传输有广泛应用，虽然成本不是最低，通信速率也不是极高，与其他接口兼容性一般，所以答案是 A。 2．RS232 标准中，逻辑 0 的电平范围是（   ） A．- 3V 到 - 15V B．- 5V 到 - 12V C．+ 3V 到 + 15V D．+ 5V 到 + 12V 【答案】C 【详解】RS232 规定逻辑 1 的电平范围是 - 3V 到 - 15V，逻辑 0 的电平范围是 + 3V 到 + 15V，所以答案是 C。 3．RS485 采用的传输方式是（   ） A．单端传输 B．差分传输 C．光纤传输 D．无线传输 【答案】B 【详解】RS485 采用差分传输方式，通过两根信号线（A 和 B）传输互为反相的信号，这种方式抗干扰能力强，能有效减少共模噪声的影响，所以答案是 B。 4．RS232 接口一般用于（   ） A．长距离通信 B．高速率通信 C．短距离通信 D．多节点通信 【答案】C 【详解】RS232 适用于短距离通信，通常传输距离在十几米以内，其电平特性和抗干扰能力限制了长距离应用，且一般是一对一通信，速率也相对不高，所以答案是 C。 5．RS485 最多可连接的节点数一般为（   ） A．2 个 B．4 个 C．32 个 D．256 个 【答案】C 【详解】RS485 总线理论上最多可连接 32 个节点，实际应用中可能会因芯片性能、线路长度等因素有所减少，但通常在这个数量级附近，所以答案是 C。 6．在 RS422 中，驱动器可输出的信号类型是（   ） A．单端信号 B．差分信号 C．模拟信号 D．数字信号 【答案】B 【详解】RS422 采用差分信号传输，其驱动器输出差分信号到接收端，以实现可靠的数据传输，所以答案是 B。 7．RS232 与单片机连接时，通常需要（   ） A．电平转换芯片 B．光纤收发器 C．无线模块 D．不需要额外器件 【答案】A 【详解】因为单片机的电平一般是 TTL 电平（如 0 - 5V），而 RS232 是 RS232 电平标准，两者电平不匹配，所以连接时通常需要电平转换芯片，如 MAX232 等，所以答案是 A。 8．RS485 通信的特点不包括（   ） A．传输距离远 B．抗干扰能力强 C．只能一对一通信 D．多节点共享总线 【答案】C 【详解】RS485 可以多节点共享总线，实现一对多通信，而不是只能一对一通信，它具有传输距离远、抗干扰能力强等特点，所以答案是 C。 9．RS422 相对于 RS232 的优势在于（   ） A．更简单的硬件连接 B．更高的传输速率和更好的抗干扰能力 C．更低的成本 D．更少的引脚使用 【答案】B 【详解】RS422 采用差分传输，相比 RS232 具有更高的传输速率（可达 10Mbps 以上）和更好的抗干扰能力，但其硬件连接相对复杂些，成本也可能较高，引脚数量不一定少，所以答案是 B。 10．RS232 标准中，信号的传输方向是（   ） A．单工 B．半双工 C．全双工 D．不确定 【答案】C 【详解】RS232 支持全双工通信，即可以同时进行数据的发送和接收，所以答案是 C。 11．在 RS485 网络中，如果一个节点出现故障，可能会（   ） A．不影响其他节点通信 B．导致整个网络通信中断 C．使网络传输速率降低 D．改变其他节点的地址 【答案】C 【详解】如果一个 RS485 节点出现故障，可能会影响总线的电气特性，导致网络传输速率降低或出现通信错误，但一般不会直接导致整个网络通信中断或改变其他节点地址，不过如果故障严重如短路等可能会影响整个网络，正常情况下主要是影响通信质量，所以答案是 C。 12．控制串行接口工作方式的寄存器是（   ） A．TMOD B．SCON C．TCON D．PCON 【答案】B 【详解】SCON是串行口控制寄存器，它用于控制串行接口的工作方式，包括选择串行通信的工作模式、设置接收和发送的允许位、确定第 9 数据位的功能等。故选B。 13．51单片机要进行10位帧格式的串行通讯时，串行口应工作在（   ） A．方式0 B．方式1 C．方式2 D．方式3 【答案】B 【详解】选项 A：方式 0为8位同步移位寄存器方式，其帧格式为 8位数据位，没有起始位和停止位，主要用于扩展并行 IO口，不能进行10 位帧格式的串行通讯，所以该选项错误。选项 B：方式1是 10 位异步通信方式，其帧格式包括1位起始位、8位数据位和1位停止位，符合题目中要求的 10 位帧格式串行通讯，所以该选项正确。选项C：方式2是 11 位异步通信方式，其帧格式包括1位起始位、8位数据位、1位可编程位（第9位数据位）和1位停止位，是 11 位而不是 10 位帧格式，所以该选项错误。选项 D：方式3也是 11 位异步通信方式，与方式2类似，其帧格式为1位起始位、8位数据位、1位可编程位（第9位数据位）和1位停止位，并非 10 位帧格式，所以该选项错误。故选B。 14．在单片机中，SCON 寄存器的主要功能是（   ） A．控制串行口的工作方式和状态 B．控制外部中断的优先级 C．作为通用的数据寄存器 D．控制定时器的计数初值 【答案】A 【详解】SCON（串行口控制寄存器）主要是对串行口的工作方式（如方式 0 - 方式 3）、接收和发送的状态（如是否允许接收、发送中断标志等）进行控制，它和外部中断优先级、定时器计数初值等无关，也不是通用数据寄存器。故选A。 15．当定时器0溢出时，TCON 寄存器中的 位会被置 1。（   ） A．TF0 B．TR0 C．IT0 D．IE0 【答案】A 【详解】在 TCON 寄存器中，TF0 是定时器 0 溢出标志位，当定时器 0 计数溢出时，TF0 置 1；TR0 是定时器 0 运行控制位，用于启动或停止定时器 0；IT0 用于外部中断 0 触发方式设置；IE0 是外部中断 0 中断请求标志位。故选择A。 16．若将 IP 寄存器中的 PT0 位置 1，PT1 位清零，这表示（   ） A．定时器 0 为高优先级，定时器 1 为低优先级 B．定时器 1 为高优先级，定时器 0 为低优先级 C．定时器 0 和定时器 1 优先级相同 D．定时器 0 和定时器 1 的中断被禁止 【答案】A 【详解】在IP寄存器中，PT0 是定时器 0 优先级控制位，PT1 是定时器1优先级控制位。PT0= 1表示定时器0为高优先级，PT1 = 0 表示定时器 1 为低优先级。故选A。 17．如果想通过软件启动定时器 0，需要设置 TCON 寄存器中的 位。（   ） A．TR0 = 0 B．TR0 = 1 C．TF0 = 0 D．TF0 = 1 【答案】B 【详解】在 TCON 寄存器中，TR0 位用于控制定时器 0 的启动和停止，TR0 = 1 时启动定时器 0，TR0 = 0 时停止定时器 0；TF0 是定时器 0 溢出标志位，不是用于启动定时器 0 的。故选B。 18．以下关于 SCON 寄存器的位，用于设置多机通信控制位的是（   ） A．SM2 B．REN C．TB8 D．RB8 【答案】A 【详解】SM2 是多机通信控制位，用于方式 2 和方式 3 中多机通信的控制；REN 是允许接收位，用于控制是否允许串行口接收数据；TB8 用于方式 2 和方式 3 中发送数据的第 9 位，RB8 用于方式 2 和方式 3 中接收数据的第 9 位。故选A。 19．当串行口发送完一帧数据后， 位会被置 1。（   ） A．RI B．TI C．SM0 D．SM1 【答案】B 【详解】TI 是串行口发送中断标志位，当发送完一帧数据后，TI 置 1；RI 是串行口接收中断标志位；SM0 和 SM1 用于设置串行口的工作方式。故选B。 20．下列选项中，哪项是错误的（   ） A．串行口通信的第9数据位的功能可由用户定义 B．发送数据的第9数据位的内容是在SCON寄存器的TB8位中预先准备好的 C．串行口方式1的波特率是可变的，通过定时器/计数器T1的溢出率设定 D．串行通信接收到的第9位数据送SCON寄存器的TB8中保存 【答案】D 【详解】选项 A：在 51 单片机串行通信中，第9数据位的功能可由用户根据具体的通信协议或需求自行定义。例如，在多机通信中，可将第 9位用作地址/数据标志位，所以该选项叙述正确。选项 B：在发送数据时，第9数据位的内容是在特殊功能寄存器 SCON 的 TB8 位中预先准备好的。当执行数据发送指令时，该位的值会与8位数据位一起组成一帧数据发送出去，所以该选项叙述正确。选项C：串行口方式1是 10 位异步通信方式，其波特率是可变的，通过定时器/计数器T1的溢出率来设定。通过对T1 进行不同的编程设置，可以得到不同的溢出率，从而实现不同波特率的设置，所以该选项叙述正确。选项 D：串行通信接收到的第9位数据是送 SCON 寄存器的 RB8 中保存，而不是 TB8。TB8 是用于发送数据时存放第9位数据的，所以该选项叙述错误。故选D。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21．C51的printf函数可直接用于向串口输出数据。( ) 【答案】错误 22．Proteus的Virtual Terminal（虚拟终端）只能接收数据，不能发送数据给51单片机。( ) 【答案】错误 23．51 单片机的定时器 / 计数器 T0 在工作方式 1 下，若要启动定时功能，只需将 TCON 寄存器中的 TR0 位置 1 即可，与 GATE 位无关。( ) 【答案】错误 【详解】当 GATE = 1 时，定时器 / 计数器 T0 的启动不仅取决于 TR0，还受外部引脚 INT0 的控制，只有当 INT0 为高电平且 TR0 = 1 时才启动，并非与 GATE 位完全无关。 这个判断是错误的。 24．TMOD 寄存器的低 4 位用于控制定时器 / 计数器 T1，高 4 位用于控制定时器 / 计数器 T0。( ) 【答案】错误 【详解】TMOD（定时器 / 计数器方式寄存器）的低 4 位用于控制定时器 / 计数器 T0，高 4 位用于控制定时器 / 计数器 T1，所以该说法错误。 25．在编写定时器方式 2 的初始化程序时，只需给 TH0 赋初值，TL0 会自动从初值开始计数。( ) 【答案】错误 【详解】在定时器方式 2 下，TH0 存放重新装载值，TL0 存放计数初值。当 TL0 计数溢出时，会自动将 TH0 中的值重新装载到 TL0 中，但在初始化时，需要同时给 TH0 和 TL0 赋合适的初值，而不是只给 TH0 赋初值，所以该说法错误。 26．MCS-51 单片机的定时器方式 0 是 16 位定时器 / 计数器。( ) 【答案】错误 【详解】定时器方式0是13 位定时器 / 计数器，方式 1 才是 16 位定时器 / 计数器，所以该说法错误。 27．在状态查询方式工作程序中，需要不断查询定时器 / 计数器的溢出标志位来判断是否达到定时时间，这种方式会占用较多的 CPU 资源。( ) 【答案】正确 【详解】状态查询方式是通过不断查询定时器 / 计数器的溢出标志位（如 TF0、TF1）来确定是否定时时间到，由于需要 CPU 不断地去检查标志位，所以会占用较多的 CPU 资源，相比之下，中断方式在定时器溢出时会自动触发中断，CPU 可以在定时器定时期间执行其他任务，直到中断发生，所以该说法正确。 28．SCON 寄存器用于控制 MCS-51 单片机的串行通信接口，其中 SM0 和 SM1 两位用于选择串行通信的工作方式。( ) 【答案】正确 【详解】SCON 寄存器中的 SM0 和 SM1 两位是用于选择串行通信接口的工作方式，不同的组合对应不同的工作方式，如 00 对应方式 0，01 对应方式 1，10 对应方式 2，11 对应方式 3，所以该说法正确。 29．当使用 RS485 接口进行通信时，由于其采用差分信号传输，所以即使传输线长达 2000 米，也无需考虑信号衰减问题，一定能保证稳定通信。( ) 【答案】错误 【详解】虽然 RS485 抗干扰能力强、传输距离远，但传输线过长时，依然会有信号衰减，只是相比 RS232 等要好很多，超过一定长度仍可能影响通信质量，需要采取一些如增加中继器等措施来保障通信。这个判⑪断是错误的。 30．MCS-51 单片机的定时器 / 计数器在计数模式下，只能对外部脉冲进行计数，不能对内部时钟脉冲计数。( ) 【答案】错误 【详解】MCS-51 单片机的定时器 / 计数器有两种工作模式，即定时器模式和计数器模式。在计数器模式下可对外部脉冲进行计数，而在定时器模式下则是对内部时钟脉冲进行计数，通过设置相关的控制寄存器位来选择工作模式，所以该说法错误。 三、综合应用题（本大题共2小题，每题10分，共20分） 31．用 8051 单片机控制 1 位共阳极数码管，在 P0 口循环显示数字 0-9，每个数字显示 1 秒，晶振 12MHz，设计硬件并编写程序，说明共阳极数码管段码。 【答案】(1)硬件设计： •共阳极数码管段引脚（a-g、dp）通过 220Ω 电阻接 P0 口，公共端接 5V；单片机基础电路正常连接。 •共阳极段码表（0-9）：{0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90}。 C51 程序     #include <reg51.h> unsigned char seg_code[] = {0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90}; // 1秒延时函数 void delay_1s(void) {     unsigned int i, j;     for(i = 1000; i > 0; i--)         for(j = 110; j > 0; j--); } void main(void) {     unsigned char num = 0;     while(1) {         P0 = seg_code[num];         num++;         if(num >= 10) num = 0;         delay_1s();     } } 32．89C51单片机的定时器/计数器有哪两种工作模式？其核心区别是什么？ 【答案】两种工作模式：定时模式和计数模式；核心区别：定时模式的计数脉冲来自单片机内部时钟信号12分频后的脉冲，用于实现定时功能；计数模式的计数脉冲来自外部引脚（T0/P3.4、T1/P3.5）的下降沿，用于对外部事件计数。 试卷第6页，共6页 试卷第5页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 $