串行接口的工作原理
串行接口的工作原理【摘】
2008-12-10 09:41
图10 1示出了一种8通道多路转换12位串行式模数转换器(ADC)AD7890与一种带串行接口的数字信号处理器(DSP)ADSP 2105接线图。图中还示出了使用DSP与ADC通信的时序图。通过一根线以串行数据流的形式传输12位转换结果。串行数据流还包括3位地址，用来表示
AD7890当前被选中的多路转换器中的输入通道。为了区分不同组的数据串行位流，必须提供时钟信号(SCLK)，通常由DSP提供。有时ADC作为输出信号提供这种时钟信号。DSP通常(但不总是)提供一个附加的成帧脉冲，它要么在通信开始第一个周期有效，要么在通信期间(例如TFS/R FS)有效。
图10 1串行式ADC与DSP之间的接线图
在这个实例中，利用DSP的串行端口来设置ADC内部5位寄存器。这个寄存器的位控功能包括：选择通道、设定ADC处于电源休眠方式和起动转换。显然，这种情况下串行接口必须双向工作。
从另一方面来说，并行式ADC的数据总线直接(或可能通过缓冲器)与带接口的处理器的数据总线相连。图10 2示出了并行式ADC AD7892与ADSP 2101的接线图。当AD7892完成一次转换后，中断该
图10 2并行式ADC AD7892与ADSP 2001接线图
DSP，DSP响应后，按照ADC的译码内存地址读一次数据。串行式数据转换器与并行式数据转换器之间的重要差别在于需要的连接线数。从节省空间的角度来看，串行式数据转换器有明显的优点。因为它减少了器件的引脚数目，从而有可能做成8脚DIP或SO封装的12位串行式ADC或DAC。更重要的是它节省了印制线路板的空间，因为串行接口只需连接几根线条。
问：我的数模转换器(DAC)必须离中心处理器及其它处理器距离很远。我最好采用何种方法?
答：首先你必须确定是使用串行式DAC还是并行式DAC。当使用并行式DAC时，你应该确定每个DAC进入存储器I/O端口的地址，如图10.3所示。然后你应该对每个DAC编程，将写命令直接写入适当的I/O口地址。但这种结构具有明显的缺点。它不但需要并行数据总线，而且到所有远处的端口都需要一些控制信号线。然而串行接口只需要为数不多的两条
图10 3多个并行式DAC接线图
线，显然它比并行接口经济得多。一般说来，虽然串行式数据转换器不能对处理器的存储器寻址，但是可以把许多串行DAC接到处理器的串行端口上，然后利用处理器的其它端口产生片选信号来逐一地启动每个DAC。片选信号虽然仅需要一条线就能将每个DAC都接到串行接口上，但是接到处理器上传输片选信号线的数目可能受到限制。
解决这个问题的一种方法是采用菊花链(daisy chained)式结构，将所用的串行式DAC都连在一起。图10.4示出了如何将多个DAC连接到一个I/O端口上。每个DAC都有一个串行数据输出(SDO)脚，将第一个DAC(即DAC0)的SDO脚接到本菊花链中的下一个DAC(即DAC1)的串行数据输入(SDI)脚。LDAC和SCLK以并行方式被送到本菊花链中的所有DAC。因为在时钟作用下送入SDI的数据最终都要到达SDO(N个时钟周期之后)，所以一个I/O端口能够寻址多个DAC。但是这个I/O端口必须输出很长的数据流(每个DAC占的N位乘以本菊花链中DAC的数目)。这种结构的最大优点是不需要对寻址的DAC进行译码。所有的DAC在相同
的I/O端口上都有效。菊花链式结构的主要缺点是可达性(accessibility)或等待时间长。即使要改变某一个DAC 的状态，处理器也必须从该I/O端口输出全部数据流。
图10 4多个串行式DAC菊花链式结构
问：既然串行式数据转换器节省许多空间和线路，那么为什么不在每个要求节省空间的应用场合都使用它们呢?
答：串行式数据转换器的主要缺点是为了节省空间从而降低了速度。例如，对并行DAC编程，只用一个写脉冲便可以把数据总线上的数据在时钟作用下送入DAC。然而，如果要把数据写入串行DAC，那么DAC
的位数必须等于相继的时钟脉冲数(N位DAC需要N个时钟脉冲)，每个时钟脉冲后还要跟随一个装入脉冲。所以这种处理器的I/O端口与串行数据转换器通信要花费相当多的时间。因此吞吐率高于500ksps 的串行式DAC平常是少见的。
问：我的8位处理器没有串行接口，有什么办法可以把一个12位串行式ADC(例如AD7993)接到该8位处理器总线上?
答：当然我可以使用外部移位寄存器，将数据用串行(和异步)方式装入移位寄存器，然后在时钟作用下进入处理器的并行端口。但是，如果这个问题的着眼点是“没有外部逻辑”，那么可以把这个串行式ADC看作1位并行式ADC来连接。将该ADC的SDATA脚接到该处理器数据总线的一条数据线上，这里接到数据线D0。如图10.5所示。使用某种译码逻辑电路，能使该ADC的口地址看作是该处理器的一个存储器地址，以便用12个逐次读命令读取ADC的转换结果。然后用附加的软件命令把12个字节的LSB组合起来，拼成一个12位的并行字。
图10 5没有串行口的8位处理器与串行式ADC的接口
上面介绍的方法有时称作“位拆裂”(bit banging)。从软件的观点来看，这种方法是很不经济的，但是当处理器的运行速度远远高于ADC的转换速度时，这种方法可以采用。
问：在前面的例子中，利用了处理器的写信号门控方式来起动AD7893转换。请问这种方法是否有问题?
答：我很高兴你看出这一点。在这个例子中，每转换一次都要对AD7893的寻址存储器发出一个空操作的写命令。虽然没有数据交换，但是处理器仍然提供开始转换所需要的写脉冲。从硬件的观点来看，这种结构非常简单，因为它不必再产生一个转换信号。
但是，对信号必须进行周期性采样的交流数据采集应用场合，不推荐这种方法。即使程控处理器，对ADC 发出周期性写命令，写脉冲的相位抖动将会严重降低实际得到的信噪比。经过门控之后写脉冲会抖动得更坏。例如，假设采样时钟相拉抖动仅仅1ns，对一个理想的100kHz正弦波来说，其信噪比会降到大约600dB(低于10有效位分辨率)。另外一个缺点是，过冲和采样信号噪声都会进一步降低模数转换的完整性。
问：我应该在什么时候选择具有异步串行接口的数据转换器?
答：异步通信方式允许设备之间交换信息，不必借助于时钟。为了使用相同的数据格式，必须对设备初始化，其中包括设置一种传输速率(通常用波特率表示，或位数每秒)。还应该规定转换结果如何开始传送和结束传送。我们使用容易识别的带有起始位和停止位的数据序列来传送数据。传送过程还包括奇偶校验位，用来检测设备出错。
图10 6示出了AD1B60数字化信号调节器与PC机异步通信端口之间的接线图。这是一种3线双向接口(为了简明，地线省去未画)。应该注意发送线与接收线在线路的另一端位置交换。
图10 6AD1B60与PC机之间的异步通信接口
异步通信线路对仅限于设备分散式通信应用场合是很有用的。因为在每次传送中都包括起始位和停止位，所以设备在任何时间只要输出其数据就可以开始通信。另外设备之间的接线数目也减少了，因为时钟和控制信号线都不需要了。
问：有一种ADC产品说明在串行接口中推荐使用非连续时钟，为什么?
答：这种技术要求可能是指ADC在转换过程期间要求其时钟信号无效。有的ADC有这种要求，因为连续的时钟信号能够馈送到ADC的模拟部分，反过来会影响转换结果。如果I/O端口有一个帧脉冲，那么连续的时钟信号在转换期间可能变成不连续。这个帧脉冲用作门控信号，只有在数据传递时才允许将串行时钟送到ADC。
问：如何使设备与SPI或MICROWIRE接口标准兼容?
答：SPI(串行外围接口)与MICROWIRE分别是美国摩托罗拉公司和国家半导体公司研制的串行接口标准。大多数同步串行式数据转换器都很容易与这两种接口连接，但是在有些情况下可能需要附加连接逻辑(glue logic)。
问：好，我放弃偏见，在我的当前设计中决定使用串行ADC。我按照产品说明的技术要求刚刚把线路接好。当用MICROWIRE标准转换结果时，ADC的输出好像总是FFF HEX(不论模拟输入电压如何变化)，这是怎么回事?
答：这或许是通信问题。首先我们需要检查ADC与处理器之间的连接问题，即定时和控制信号线是否接好。我们还需要检查一下处理器的中断结构。与时序有关的可能误差有许多。你要想检查这个问题，首先将所有
的时序信号要么接到逻辑分析仪上，要么接到多通道示波器上(至少需要3个通道才能同时检测全部时序信号)。你在仪器的荧光屏上应该观察到类似图10.7所示的时序图。首先保证从微处理器或从独立的信号源产生一个启动转换命令CONVST)。常见的错误是所施加的CONVST信号极性不对。虽然也能启动转换，但不是按照你期望的时序转换。另外应该记住的是，通常要求CONVST信号有一个最小的脉冲宽度(典型值约为50ns)。一般来自快速微处理器的写脉冲或读脉冲宽度都不能满足这个要求。如果脉冲宽度太窄，可用软件方法插入等待周期来增大脉冲宽度。
图10 7串行ADC时序图
其次应该保证在读周期开始之前微处理器一直在等待模数转换完成。为了使微处理器产生中断信号，你的应用软件应该知道完成A/D转换所需要的时间，或等待ADC转换结束(EOC)发出的指示信号。还要保证EOC 信号极性正确，以免ADC在转换进程中会产生中断。如果微处理器对中断不响应，你应该检查软件中断的设置。
另外，如果转换器寻址不对，检查一下串行时钟序列(SCLK)的状态也是很有必要的。正如前面的讨论所述，有些DAC和ADC在连续时钟作用下，工作不正常。除此以外，还有些DAC和ADC要求SCLK在某一指定状态总得有一个闲音(idles)。
问：我现在已经发现了我的软件中的问题和一些解决方法，使问题有所改善。当改变输入电压时，ADC输出的数据也发生变化，但是转换结果好像不可识别，这是怎么回事?
答：可能产生的误差源仍然很多。ADC的转换结果或者直接用二进制数据形式表示，或者用2的补码形式表示(BCD码用得不太多)。为了使微处理器接受合适的数据格式，应该检查它的配置。如果微处理器的配置不能直接接受2的补码，你应该将转换数据与100…00二进制数进行异或操作，将其转换成二进制数。
通常利用串行时钟的前沿(上升或下降沿)选通ADC的数据输出并且进入数据总线。然后利用时钟的后沿使数据进入微处理器。应该保证微处理器与ADC在同一转换条件下正常工作，保证所有准备时间和保持时间都满足要求。如果串行ADC的转换结果恰好是期望值的一半或二倍时，这是一个告警信号，它说明这个数字结果(尤其是MSB)是由于受错误的时钟边沿作用。同样一个问题，对于串行DAC则表现为其输出电压恰好为期望值的一半或二倍。
驱动转换器的数字信号应该干净。过冲或欠冲除对器件可能引起长期损坏以外，还能产生转换误差和通信误差。图10 8示出了用来驱动单电源转换器的时钟输入具有很大过冲的尖脉冲信号。在这种情况下，时钟输入驱动PNP晶体管的基极。按照惯例，将器件的P型衬底内部连接到最负的电位，这里为地。在SCLK线上大于地电位以下0 3V的幅度完全能使N型晶体管的基极和P型衬底之间的寄生二极管开始导通。如果经常出现这种情况，而且作用时间很长，可能会导致器件损坏。
图10 8过冲或欠冲波形及其损坏器件的机理
如果作用时间很短，虽然不会损坏器件，但是会增强器件中通常不起作用的衬底对其它晶体管的影响，从而导致将每个作用脉冲检测为多个时钟脉冲。这种脉冲抖动对串行式转换器影响很厉害，而对并行式转换器则差一些。因为读周期和写周期通常都取决于所施加的第一个脉冲，而后边的脉冲无关紧要。但是，如果在转换期间出现这种干扰信号，无论是串行还是并行式转换器都要受到噪声的影响。
图10 9示出了如何很容易地减小过冲。在出现问
图10 9用来减小过冲的低通滤波器
题的数字输入信号线上串联一个小电阻。这个电阻与数字输入端的寄生电容Cpar 结合起来可构成一个低通滤波器，从而可以消除接受信号的任何振荡。一般推荐使用50Ω的电阻，但是做一些实验可能是必要的。如果数字输入端的内部电容不够大，还可在这个输入端加一个外接电容。这时实验是必要的，但开始最好选10pF 左右的电容。
问：你已经谈到时钟信号过冲会使转换器的噪声恶化。从接口技术的角度来看，是否有其它方法来改善其信噪比?
答：因为你的系统在混合信号(模拟与数字)环境下工作，所以接地方法至关重要。你可能知道，因为数字电路是一种噪声源，所以模拟地与数字地应该分开，只在一点会合。这种接地方法通常只用在电源上。实际上，如果模拟器件和数字器件共用一个电源，例如+5V或+3 3V单电源系统，只有连接模拟地与数字地才能在电源返回，别无选择。具体数据转换器的产品说明可能指导你对器件的AGND脚和DGND脚如何连接。如果在两点接地，那么应该如何避免产生接地环路呢?
图10 10示出了解决这种困境的方法。关键在于数据转换器的引脚中标记的AGND和DGND脚都是相对转换器的部件而言的，用来与其它引脚连接。数据转换器作为一个整体，应该按模拟器件来处理。所以将AGND 和DGND脚连接到一起后，应该用一根线接到系统的模拟地。如果真的这样做，会使转换器的数字电流流入模拟接地平面，但这样要比通常把转换器的DGND脚接到噪声数字接地平面带来的危害要小。这个例子还示出了一个接数字地的数字缓冲器，用来使转换器的串行数据引脚与有噪声的串行数据总线相隔离。如果数据转换器的引脚与微处理器的引脚直接相连，那么可以不用这种缓冲器。
图10 10还示出了如何处理混合信号系统单电源
供电这样一个越来越引人关注的普遍性问题。正如接
图10 10模拟地与数字地的接线方法
地一样，我们将电路中的模拟部分与数字部分的电源线(最好是电源平面)分开。我们将数据转换器的数字电源按模拟电源处理。但是有时候将模拟电源引脚与数字电源引脚用一种电感的方式隔离起来是很必要的。请注意，转换器的两个电源引脚都应分别接去耦电容器。具体产品说明将推荐选用合适的电容器，但好的经验规则是0 1μF。如果空间允许，每个器件都应接一个10μF电容器。
问：我想在ADC与微处理器之间用光隔离器设计一个串行接口。当我使用这些器件时，应该知道些什么?
答：为了构造一个简单而又经济的高压隔离器可以使用光隔离器(又称光耦合器)。在数据转换器与微处理器之间电流隔离作用的经验还表明模拟系统的地与数字系统的地不必再连接起来。正如图10.11所示，精密ADC AD7714与通用的微控制68HC11之间的
隔离串行接口只用3个光隔离器便可实现。
图10 11ADC与微处理器之间的隔离串行接口
设计者应该知道，光隔离器的上升时间和下降时间非常慢。它与CMOS数据转换器一起使用会出现问题，即使在串行通信时以低速运行也是如此。CMOS逻辑输入端设计成用规定的逻辑“0”或逻辑“1”来驱动。在这种状态下，输入端提供和吸收很少量的电流。然而，当输入电压处于逻辑“0”与逻辑“1”之间的变迁状态时(0 8V 到2 0V)逻辑门消耗的电流数量将要增加。如果所用的光隔离器的上升时间和下降时间相当慢，那么绝大部分时间都浪费在“死区”，从而产生逻辑门的自热。这种自热导致逻辑门的阈值电压向上漂移，从而导致转换器将一个时钟脉冲看作多个时钟脉冲。为了防止这种阈值抖动，应该使用施密特触发器来缓冲来自光隔离器的
信号线，以便将快速、陡沿的时钟信号传送给数据转换器。
串口和并口的区别
并口、串口、COM口区别 并行接口，简称并口。并口采用的是25针D形接头。所谓“并行”，是指8位数据同时通过并行线进行传送，这样数据传送速度大大提高，但并行传送的线路长度受到限制，因为长度增加，干扰就会增加，数据也就容易出错，目前，并行接口主要作为打印机端口等。 并口的工作模式： 1：SPP（Standard Parallel Port）称为标准并口，它是最早出现的并口工作模式，几乎所有使用并口 的外设都支持该模式。 2：EPP（Enhanced Parallel Port）称为增强型高速并口，它是在SPP 的基础上发展起来的新型工作模式，也是现在应用最多的并口工作模式，目前市面上的大多数打印机、扫描仪都支持EPP 模式。 3：ECP（ExtendedCapability Port）即扩充功能并口，它是目前比较先进的并口工作模式，但兼容性问题也比较多，除非您的外设支持ECP 模式，否则不要选择该模式。 串口叫做串行接口，也称串行通信接口，即COM口。按电气标准及协议来分包括RS-232-C、RS-422、RS485、USB等。RS-232-C、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定，不涉及接插件、电缆或协议。USB是近几年发展起来的新型接口标准，主要应用于高速数据传输领域。 RS-232-C：也称标准串口，是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”。传统的RS-232-C接口标准有22根线，采用标准25芯D型插头座。后来的PC上使用简化了的9芯D型插座。现在应用中25芯插头座已很少采用。现在的电脑一般有两个串行口：COM1和COM2，你到计算机后面能看到9针D形接口就是了。现在有很多手机数据线或者物流接收器都采用COM口与计算机相连。
第六章习题参考答案
第六章 1、接口电路与外部设备之间传送的信号有哪几种？传输方向怎样？按照传输信号的种类分类，I/O端口可分为几种？它们信号的传输方向怎样？ 答： 接口电路与外部设备之间传送的信号有三种：状态信号、数据信号、控制信号。传输方向：控制信号单向输出；数据信号双向（输入或输出）；状态信号单向输入。 按照传输信号的种类分类，I/O端口可分为三种：数据端口、控制端口、状态端口。它们信号的传输方向为：数据端口双向、控制端口单向输出、状态端口单向输入。 2、接口电路有哪些功能？哪些功能是必需的？ 答：接口电路功能有：⑴地址译码功能；⑵数据锁存功能；⑶信息转换功能；⑷工作方式选择功能；⑸信号联络功能；⑹中断管理功能；⑺复位功能；⑻错误检测功能。前两项功能是不同接口电路必需的。 3、I/O端口的编址有哪几种方法？各有什么利弊？80X86系列CPU采用哪种方法？ 答： I/O端口的编址有两种方法：独立编址、与存储器统一编址。 ⑴独立编址：需要专门的输入输出指令访问I/O端口，但不占用内存范围，程序可读性好。 ⑵统一编址：不需要专门的输入输出指令访问I/O端口，寻址灵活，但I/O端口占用内存范围，程序可读性不好。 ⑶80X86系列CPU采用独立编址。 5、外部设备数据传送有哪几种控制方式？从外部设备的角度，比较不同方式对外部设备的响应速度。 解：CPU与外部设备数据传送的控制方式有无条件传送、程序查询、中断及DMA方式。 ⑴无条件传送方式的外部设备是简单设备，总是处于就绪状态，随时可以进行数据传送，响应速度很快。 ⑵程序查询方式的外部设备是慢速设备，CPU通过查询其状态端口判断其是否就绪，就绪时才可以进行一次传送，否则就必须等待。这种方式简单可靠，但CPU与外部设备串行工作，大量时间用于查询等待，效率最低。 ⑶中断传送方式由慢速设备在就绪时主动向CPU提出服务申请（中断请求），CPU响应中断请求后，与外设进行一次数据传送，其余时间CPU执行正常程序。这种方式CPU与外部设备并行工作，效率（数据传输速率）得以提高，实时性较好。 ⑷DMA方式适用于内存与外设之间的高速大批量数据传送，这时内存与外设在DMAC 的管理下，直接进行高速大批量数据传送，不经过CPU，大大提高了数据传输速率，但控
最新单片微机原理及应用 徐春辉第10章 习题答案51系列单片机的串行通信习题与思考题答案
练习与思考题10 1.串行数据传送的主要优点和作用是什么？ 答：串行数据传送的主要优点是硬件接口简单，接口端口少（2个）。主要用于微机之间或微机与外设之间的数据通信。 2.单工、半双工、全双工通信有什么异同？ 答：相同之处在于都是串行通信； 单工方式：数据仅按一个固定方向传送。 半双工方式：数据可实现双向传送，但不能同时进行。 全双工方式：允许通信双方同时进行数据双向传送。。 3.假定串行口串行发送的字符格式为1个起始位，8个数据位，1个奇校验位，1个停止位， 请画出传送字符“F”的帧格式。 起始位0 1 1 0 0 0 1 0 校验位0 停止位 4.若异步通信接口按方式3传送，已知其每分钟传送3600个字符，其波特率是多少？ 答：已知每分钟传送3600个字符，方式3每个字符11位，则： 波特率=（11b/字符）×（3600字符/60s）=660b/s 5.AT89S51单片机的串行口由哪些功能部件组成？各有什么作用？ 答：AT89S51单片机的串行接口由发送缓冲器SBUF，接收缓冲器SBUF、输入移位寄存器、串行接口控制器SCON、定时器T1构成的波特率发生器等部件组成。 由发送缓冲期SBUF发送数据，接收缓冲期SBUF接收数据。串行接口通信的工作方式选择、接收和发送控制及状态等均由串行接口控制寄存器SCON控制和指示。定时器T1产生串行通信所需的波特率。 6.AT89S51单片机串行口有几种工作方式？有几种帧格式？各种工作方式的波特率如何 确定？ 答：串行口有4种工作方式：方式0、方式1、方式2、方式3； 有3种帧格式，方式2和3具有相同的帧格式； 方式0的发送和接收都以fosc/12为固定波特率， 方式1的波特率=2SMOD/32×定时器T1的溢出率 方式2的波特率=2SMOD/64×fosc 方式3的波特率=2SMOD/32×定时器T1的溢出率 7.为什么MCS-51串行口的方式0帧格式没有起始位（0）和停止位（1）？ 解答：串行口的方式0为同步移位寄存器输入输出方式，常用于外接移位寄存器，以扩展并行I/O口，一般不用于两个MCS-51之间的串行通信。该方式以fosc/12的固定波特率从低为位到高位发送或接受数据。 8.AT89S51中SCON的SM2，TB8，RB8有何作用？ 答：A T89S51中SCON的SM2是多机通信控制位，主要用于方式2和方式3.若置SM2=1，则允许多机通信。 TB8是发送数据的第9位，在方式2或方式3中，根据发送数据的需要由软件置位
串行接口实验报告
课程实验报告实验名称：串行接口 专业班级： 学号： 姓名： 同组人员： 指导教师： 报告日期：
实验二 1. 实验目的 (3) 2. 实验内容 (3) 3. 实验原理 (3) 4. 程序代码 (6) 5. 实验体会 (13)
实验二 1.实验目的 1.熟悉串行接口芯片8251的工作原理 2.掌握串行通讯接收/发送程序的设计方法 2.实验内容 通过对8251芯片的编程，使得实验台上的串行通讯接口（RS232）以查询方式实现信息在双机上的。具体过程如下： 1. 从A电脑键盘上输入一个字符，将其通过A试验箱的8251数据口发送出去，然后通过B试验箱的8251接收该字符，最后在B电脑的屏幕上显示出来。 2.从A试验箱上输入步进电机控制信息（开关信息），通过A试验箱的8251数据口发送到B试验箱的8251数据口，在B试验箱上接收到该信息之后，再用这个信息控制B试验箱上的步进电机的启动停止、转速和旋转方向。 3.实验原理 1.8251控制字说明 在准备发送数据和接收数据之前必须由CPU把一组控制字装入8251。控制字分两种：方式指令和工作指令，先装入方式指令，后装入工作指令。 另外，在发送和接收数据时，要检查8251状态字，当状态字报告“发送准备好”/“接收准备好”时，才能进行数据的发送或接收。 2.8251方式指令(端口地址2B9H)
3.8251工作指令(端口地址2B9H) 4.8251状态字(端口地址2B9H) 5.8253控制字（283H） 6.8253计数初值（283H） 计数初值=时钟频率/（波特率×波特率因子）本实验：脉冲源=1MHz 波特率=1200 波特率因=16 计数初值= 1000000/1200*16=52
第九章并行接口与串行接口习题选解
9.4写出下列两种情况下8,}55A的工作方式控制字(包括I/O方式控制字和必要的按位置位/复位控制字)。 (1) 8255A用做键盘和终端地址接口，如图9 ..4所示。. (2)8255A用做基本软盘接日，如图9.5所示。 解:(1)由图9.4可知:A口工作在方式1输人，采用中断读键盘，C口的PC4 , PC5为A口方式1输人提供固定的握手联络信号，而PC6,PC7用于输出“LT忙”和“测试LT"，所以C口高4位工作在方式。输出，B口用于输人终端地址，所以B口应工作在方式。输人。由此分析可知，8255A的初始化包括设置工作方式和开中断操作，其控制字为: 工作方式控制字:1011001 x B 按位置位/复位控制字(开放中断INTEA=1，即PC4置位):00001001B (2) A口工作在方式2中断方式输人/输出，B口和C口低4位工作在方式0输出，所以8255A的初始化也包括设置工作方式和开中断操作，其控制字为: 工作方式控制字:11 x x x 000B 开放输人中断按位置位/复位控制字，即PC4置位:0000l001B 开放输出中断按位置位/复位控制字，即PC6置位:00001101B 9.5设8255A的端口A,B,C和控制寄存器的地址为F4H,F5H,F6H,F7H，要使A口工作于方式0输出，B口工作于方式1输人.C口上半部输人，下半部输出，且要求初始化时使PC6=0.试设计82SSA与PC系列机的接A电路，并编写初始化程序。 解:82SSA与FC系列机的接口电路如图9.5所示。初始化程序如下:· MO V A L , 10001110F3 ;方式字 OUT 0F7H, AL MOV AL,00000110B ;PC6=0 OUT 0F7H, AL MOV AL,00000101 ;开中断 OUT 0F7H,AL 9.6在PC系列微机系统中，用8255A做某快速启停电容式纸带机接口的硬件连接如图9.7
单片机原理及接口技术 课后习题答案 第六 七章
单片机原理及接口技术课后习题答案李朝青 课后习题答案2009-11-22 15:07 阅读510 评论1 字号：大中小https://www.wendangku.net/doc/a015921080.html,第六章 第6章习题答案 1、定时器模式2有什么特点？适用于什么场合？ 答： （1）模式2把TL0(或TL1)配置成一个可以自动重装载的8位定时器/计数器。TL0计数溢出时不仅使溢出中断标志位TF0置1，而且还自动把 TH0中的内容重新装载到TL0中。TL0用作8位计数器，TH0用以保 存初值。 （2）用于定时工作方式时间（TF0溢出周期）为，用于计数工作方式时，最大计数长度（TH0初值=0）为28=256个外部脉冲。 这种工作方式可省去用户软件重装初值的语句，并可产生相当精确定时时间，特别适于作串行波特率发生器。 2、单片机内部定时方式产生频率为100KH Z等宽矩形波，假定单片机的晶振频率为12MH Z，请编程实现。 答： T0低5位:1BH T0高8位：FFH MOV TMOD,#00H ;设置定时器T0工作于模式0
MOV TL0,#1BH ；设置5ms定时初值 MOV TH0,#0FFH SETB TR0 ；启动T0 LOOP:JBC TF0,L1 ；查询到定时时间到？时间到转L1 SJMP LOOP ；时间未到转LOOP，继续查询L1：MOV TL0,#1BH ;重新置入定时初值 MOV TH0,#0FFH CPL P1.0 ;输出取反，形成等宽矩形波 SJMP LOOP ；重复循环 3、89C51定时器有哪几种工作模式？有何区别？ 答：有四种工作模式：模式0，模式1，模式2，模式3 （1）模式0：选择定时器的高8位和低5位组成一个13位定时器/计数器。 TL低5位溢出时向TH进位，TH溢出时向中断标志位TF进位，并 申请中断。 定时时间t=(213-初值)×振荡周期×12；计数长度位213=8192个外部脉冲 （2）模式1：与模式0的唯一差别是寄存器TH和TL以全部16位参与操作。 定时时间t=(216-初值)×振荡周期×12；计数长度位216=65536个外部 脉冲 （3）模式2：把TL0和TL1配置成一个自动重装载的8位定时器/计数器。 TL用作8位计数器，TH用以保存初值。TL计数溢出时不仅使TF0 置1，而且还自动将TH中的内容重新装载到TL中。 定时时间t=(28-初值)×振荡周期×12；计数长度位28=256个外部脉冲 （4）模式3：对T0和T1不大相同 若设T0位模式3，TL0和TH0被分为两个相互独立的8位计数器。TL0为8位计数器，功能与模式0和模式1相同，可定时可计数。 TH0仅用作简单的内部定时功能，它占用了定时器T1的控制位TR1和中断标志位TF1，启动和关闭仅受TR1控制。 定时器T1无工作模式3，但T0在工作模式3时T1仍可设置为0~2。
微型计算机原理与接口技术第十章课后答案
第十章 1. 串行通信与并行通信的主要区别是什么？各有什么优缺点？ 答：计算机与外部的信息交换称为通信，基本的通信方式有两种，并行通信和串行通信。 并行通信：数据各位同时传送，此方式传输数据的速度快，但使用的通信线多，若要并行传送8位数据，需要用8根数据线，另外还需一些控制信号线。随着传输距离的增加，通信线成本的增加将成为突出的问题，而且传输的可靠性随着距离的增加而下降。因此，并行通信适用于近距离传送数据的场合。 串行通信：将要传送的数据或信息按一定的格式编码，然后在单根线上按一位接一位的先后顺序进行传送。发送完一个字符后，再发送第二个。接收数据时，每次从单根线上一位接一位的接收信息，再把它们拼成一个字符，送给CPU作进一步处理。适用于远距离通信，需要的通信线少和传送距离远等优点。 2. 在串行通信中，什么叫单工、半双工、全双工工作方式？ 答：串行通信时，数据在两个站A与B之间传送，按传送方向分成单工、半双工和全双工三种方式。 单工数据线仅能在一个方向上传输数据，两个站之间进行通信时，一边只能发送数据，另一边只能接收数据，也称为单向通信。 在半双工方式中，数据可在两个设备之间向任一个方向传输，但两个设备之间只有一根传输线，故同一时间内只能在一个方向上传输数据，不能同时收发。 全双工：对数据的两个传输方向采用不同的通路，可以同时发送和接收数据。 3. 什么叫同步工作方式？什么叫异步工作方式？哪种工作方式的效率更高？为什么？ 答：串行通信有两种基本工作方式：异步方式和同步方式 异步方式：不发送数据时，数据信号线总是呈现高电平，称为MARK状态，也称空闲状态。当有数据要发送时，数据信号线变成低电平，并持续一位的时间，用于表示字符的开始，称为起始位。起始位后，在信号线上依次出现待发送的每一位字符数据，最低有效位D0最先送出，根据不同编码，有效数据位可由5位、6位、7位或8位构成，数据位后面有一个奇偶校验位，校验位后至少有一位高电平表示停止位，用于指示字符的结束。由此可见，异步方式发送一个7位的ASCII码时，实际需发送10位、10.5位或11位信息，故影响传输效率。 同步方式：没有数据传送时，传输线处于MARK状态，为了表示数据传输的开始，发送方式发送一个或两个特殊字符，称为同步字符。当发送法和接收方达到同步后，就可以一个字符接一个字符发送一大块数据，不再需要用起始位和停止位了，这样就可以明显的提高数据的传输速率。同步方式传送数据时，在发送过程中，收发双发还必须用同一个时钟进行协调，用于确定串行传输中每一位的位置。接收数据时，接受方可利用同步字符将内部时钟与发送方保持同步，然后将同步字符后面的数据逐位移入，并转换成并行格式，供CPU读取，直至收到结束符为止。 4. 用图表示异步串行通信数据的位格式，标出起始位，停止位和奇偶校验位，在数字位上标出数字各位发送的顺序。 答：
串口通信实验报告全版.doc
实验三双机通信实验 一、实验目的 UART 串行通信接口技术应用 二、实验实现的功能 用两片核心板之间实现串行通信，将按键信息互发到对方数码管显示。 三、系统硬件设计 （１）单片机的最小系统部分 （２）电源部分 （３）人机界面部分
数码管部分按键部分 （４）串口通信部分 四、系统软件设计 #include
sbit L1=P0^5; sbit L2=P0^6; sbit L3=P0^7; uint m=0,i=0,j; uchar temp,prt; /***y延时函数***/ void delay(uint k) { uint i,j; //定义局部变量ij for(i=0;i { m=1; //KEY1键按下 return(m); } if(H2==0) { m=4; //KEY4键按下 return(m); } } } if(L2==0) { delay(5); if (L2==0) { L2=0;H1=1;H2=1; if(H1==0) { m=2; //KEY2键按下 return(m); } if(H2==0) { m=5; //KEY5键按下 return(m); } } } if(L3==0) { delay(5); if (L3==0) { L3=0;H1=1;H2=1; if(H1==0) { m=3; //KEY3键按下 串口与并口的区别 传输方式 串口形容一下就是一条车道，而并口就是有8个车道同一时刻能传送8位（一个位元组）数据。但是并不是并口快，由于8位通道之间的互相干扰。传输时速度就受到了限制。而且当传输出错时，要同时重新传8个位的数据。串口没有干扰，传输出错后重发一位就可以了。所以要比并口快。串口硬盘就是这样被人们重视的。从原理上讲，串行传输是按位传输方式，只利用一条信号线进行传输，例如：要传送一个字节（8位）数据，是按照该字节中从最高位逐位传输，直至最低位。 而并行传输是一次将所有一字节中8位信号一并传送出去。自然最少需要8根信号线。 如果按每次传送的数据流量来看，并行传输要远快于串口，在电脑发展初期，由于数据传输速率不是很高，并行传输还是很快的。 发展趋势 并口传输的发展主要存在以下两个问题： 1、干扰问题。 干扰产生的根本原因是由于传输速率太快，一般达到100M以上，信号线上传递的频率将超过100MHz。想想看，调频收音机的频率也不过 88~108MHz，也就是说，若用并行传输的话，是8根天线放在一起来传输信号，不发生干扰才怪。但如果加强屏蔽，减小信号线间的耦合电容，是可以继续增大传输速率的，不过这将变得不现实，因为这必然导致信号线将耗用更多金属，截面积更大。但这并不是不能解决的问题。 2、同步问题（最主要问题） 并行传输时，发送器是同时将8位信号电平加在信号线上，电信号虽然是以光速传输的，但仍有延迟，因此8位信号不是严格同时到达接受端，速率小时，由于每一字节在信号线上的持续时间较长，这种到达时间上的不同步并不严重，随着传输速率的增加，与8位信号到达时间的差异相比，每一字节的持续时间显得越来越短，最终导致前一字节的某几位与后一字节的几位同时到达接受端，这就造成了传输失败，而且随着信号线的加长这种现象还会越发严重，直至无法使用。——这是并口传输的致命缺点。 串行传输由于只有一位信号在信号线上，没有位同步问题，因此传送频率可以继续提高，当前传输速率已经达到1Gb/s（1000Mb）以上，而且还在提高，而并行传输在100Mb/s左右就停滞不前了，可以预见，串行传输 第六章总线系统 一、填空题： 1.PCI总线采用A.______仲裁方式，每一个PCI设备都有独立的总线请求和总线授权两条信号线与B.______相连。 2.SCSI是处于A.______和B.______之间的并行I/O接口，可允许连接C.______台不同类型的高速外围设备。 3.总线有A 特性、B 特性、C 特性、D 特性，因此必须E 。 4.微型计算机的标准总线从16位的A 总线发展到32位的B 总线和C 总线，又进一步发展到64位的D 总线。 二、选择题： 1.计算机使用总线结构的主要优点是便于实现技术化，同时______。 A. 减少信息传输量 B. 提高信息传输速度 C. 减少了信息传输线的条数 D. 减少了存储器占用时间 2.描述PCI总线基本概念中正确的句子是______。 A.PCI总线的基本传输机制是猝发式传送 B.PCI总线是一个与处理器有关的高速外围总线 C.PCI设备一定是主设备 D.系统中允许只有一条PCI总线 3.描述PCI总线中基本概念表述不正确的是______。 A.PCI设备不一定是主设备 B.PCI总线是一个与处理器有关的高速外围总线 C.PCI总线的基本传输机制是猝发式传送 D.系统中允许有多条PCI总线 4.并行I/O标准接口SCSI中，一块适配器可以连接______台具有SCSI接口的设备。 A. 6 B. 7 C. 8 D. 9 5.下面对计算机总线的描述中，确切完备的概念是______。 A.地址信息、数据信息不能同时出现 B.地址信息与控制信息不能同时出现 C.数据信息与控制信息不能同时出现 D.两种信息源的代码不能在总线中同时传送 6.SCSI接口以菊花链形式最多可连接______台设备。 A．7台 B．8台 C．6台 D．10台 7.微型机系统中外设通过适配器与主板的系统总线相连接，其功能是___。 A. 数据缓冲和数据格式转换 B.监测外设的状态 C.控制外设的操作 D. 前三种功能的综合作用 8.计算机使用总线结构的主要优点是便于实现积木化,同时___。 A.减少了信息传输量 实验十单片机串行口与PC机通讯实验报告 ㈠实验目的 1.掌握串行口工作方式的程序设计，掌握单片机通讯的编制； 2.了解实现串行通讯的硬环境，数据格式的协议，数据交换的协议； 3.了解PC机通讯的基本要求。 ㈡实验器材 1.G6W仿真器一台 2.MCS—51实验板一台 3.PC机一台 ㈢实验内容及要求 利用8051单片机串行口，实现与PC机通讯。 本实验实现以下功能，将从实验板键盘上键入的字符或数字显示到PC 机显示器上，再将PC机所接收的字符发送回单片机，并在实验板的LED上显示出来。 ㈣实验步骤 1.编写单片机发送和接收程序，并进行汇编调试。 2.运行PC机通讯软件“commtest.exe”，将单片机和PC机的波特率均设定 为1200。 3.运行单片机发送程序，按下不同按键（每个按键都定义成不同的字符）， 检查PC机所接收的字符是否与发送的字符相同。 4.将PC机所接收的字符发送给单片机，与此同时运行单片机接受程序，检 查实验板LED数码管所显示的字符是否与PC机发送的字符相同。 ㈤ 实验框图 源程序代码： ORG 0000H AJMP START ORG 0023H AJMP SERVE ORG 0050H START: MOV 41H,#0H ;对几个存放地址进行初始化 MOV 42H,#0H MOV 43H,#0H MOV 44H,#0H MOV SCON,#00H ;初始化串行口控制寄存器，设置其为方式0 LCALL DISPLAY ;初始化显示 MOV TMOD,#20H ;设置为定时器0，模式选用2 MOV TL1, #0E6H ;设置1200的波特率 MOV TH1, #0E6H SETB TR1 ;开定时器 MOV SCON,#50H ;选用方式1，允许接收控制 SETB ES SETB EA ;开中断 LOOP: ACALL SOUT ;键盘扫描并发送，等待中断 SJMP LOOP SERVE JNB RI,SEND ;判断是发送中断还是接收中断，若为发送中 断则调用 ACALL S IN ;发送子程序，否则调用接收子程序 RETI SEND: CLR TI ;发送子程序 RETI SIN: CLR RI ;接受子程序 MOV SCON, #00H MOV A, SBUF ;接收数据 LCALL XS ;调用显示子程序 RETI 子程序： SOUT: CLR TI ;清发送中断标志位 LCALL KEY ;调用判断按键是否按下子程序 MOV A,R0 ;将按键对应的数字存入A MOV SBUF,A ;输出按键数字给锁存 RET KEY: MOV P1,#0FFH ;将P1设置为输入口 MOV A, P1 CPL A ;将A内值取反 串口和并口的区别悬赏分：0 - 解决时间：2006-10-19 10:01 电脑25针和9针的口哪个是串口哪个是并口有什么区别啊提问者： gr_honey - 三级最佳答案RS-232串行接口定义计算机侧为25针公插: 设备侧为25针母插: 引脚定义 Pin Name ITU-T Dir Description 1 GND 101 Shield Ground 2 TXD 103 Transmit Data 3 RXD 104 Receive Data 4 RTS 105 Request to Send 5 CTS 106 Clear to Send 6 DSR 107 Data Set Ready 7 GND 102 System Ground 8 CD 109 Carrier Detect 9 - - RESERVED 10 - - RESERVED 11 STF 126 Select Transmit Channel 12 S.CD ? Secondary Carrier Detect 13 S.CTS ? Secondary Clear to Send 14 S.TXD ? Secondary Transmit Data 15 TCK 114 Transmission Signal Element Timing 16 S.RXD ? Secondary Receive Data 17 RCK 115 Receiver Signal Element Timing 18 LL 141 Local Loop Control 19 S.RTS ? Secondary Request to Send 20 DTR 108 Data Terminal Ready 21 RL 140 Remote Loop Control 22 RI 125 Ring Indicator 23 DSR 111 Data Signal Rate Selector 24 XCK 113 Transmit Signal Element Timing 25 TI 142 Test Indicator PC/AT 机上的串行口是 9 针公插座，引脚定义为： Pin Name Dir Description 1 CD Carrier Detect 2 RXD Receive Data 3 TXD Transmit Data 4 DTR Data Terminal Ready 5 GND System Ground 6 DSR Data Set Ready 7 RTS Request to Send 8 CTS Clear to Send 9 RI Ring Indicator PC/XT 机上的串行口是 25 针公插座，引脚定义为： Pin Name Dir Description 1 SHIELD - Shield Ground 2 TXD Transmit Data 3 RXD Receive Data 4 RTS Request to Send 5 CTS Clear to Send 6 DSR Data Set Ready 7 GND - System Ground 8 CD Carrier Detect 9 n/c - 10 n/c - 11 n/c - 12 n/c - 13 n/c - 14 n/c - 15 n/c - 16 n/c - 17 n/c - 18 n/c - 19 n/c - 20 DTR Data Terminal Ready 21 n/c - 22 RI Ring Indicator 23 n/c - 24 n/c - 25 n/c - PC 并行接口定义 PC 并行接口外观是 25 针母插座： Pin Name Dir Description 1 /STROBE Strobe 2 D0 Data Bit 0 3 D1 Data Bit 1 4 D2 Data Bit 2 5 D3 Data Bit 3 6 D4 Data Bit 4 7 D5 Data Bit 5 8 D6 Data Bit 6 9 D7 Data Bit 7 10 /ACK Acknowledge 11 BUSY Busy 12 PE Paper End 13 SEL Select 14 /AUTOFD Autofeed 15 /ERROR Error 16 /INIT Initialize 17 /SELIN Select In 18 GND Signal Ground 19 GND Signal Ground 20 GND Signal Ground 21 GND Signal Ground 22 GND Signal Ground 23 GND Signal 微机原理及应用 第六章 单片机串行口及应用 P2 6.1 MCS-51 单片机串行接口 6.1.1 基本概念 1.串行通信与并行通信 并行通信：数据的各位同时进行传送的通信方式。并行通信的优点是传送速度快，缺点是需要的传输线多，不适宜远距离通信。并行通信通过并行口实现。 串行通信：数据逐位按顺序传送的通信方式。串行通信的优点是只需要一对传输线，特别适用于远距离通 信。其缺点是传送速度低。串行通信通过串行口实现。 2.异步通信和同步通信 (1)异步通信 在异步通信中，数据以字符为单位进行传送，一个字符也叫一帧信息。每帧数据数用一起始位(低电平)表 示传送字符的开始，接着由数据的低位开始逐位传送。 最后以一个停止位(高电平)表示该字符结束。 异步通信字符帧的格式 无空闲位字符帧： 带空闲位字符帧： P3D70/1D1D0D1D2D3D4 D5D6D70/1D01010停 止 位 起始位停止位起始位第n-1字符 第n+1字符第n 字符帧8个数据位校验位停止位起始位D00第n+1字符D0D1D2D3D4 D5D6D70/1101起 始 位 第n-1字符 第n 字符帧 8个数据位111空闲位空闲位校验位 (2) 同步通信 同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式。每次通信连读传送若干个数据字符。在数据传送前，发送方先发送1个或2个同步符作起始标志，接收方不断采样传输线，确认接收到同步符后便开始接收后面的数据。数据紧跟同步符之后，个数不受限制，每个数据不需起始位和停止位，数据之间无间隙。所以同步通信的传输速率要比异步通信高，可达56000bps。为使发送方和接收方的时钟保持严格同步，要求发送方除发送数据外，还要同时发送时钟脉冲到接收端。 同步字符1同步字符2 数据1数据2数据3数据…… 同步字符 数据1数据2数据3数据…… 串行通信实验报告 班级姓名学号日期 一、实验目的： 1、掌握单片机串行口工作方式的程序设计，及简易三线式通讯的方法。 2、了解实现串行通讯的硬环境、数据格式的协议、数据交换的协议。 3、学习串口通讯的程序编写方法。 二、实验要求 1.单机自发自收实验：实现自发自收。编写相应程序，通过发光二极管观察收发状态。 2．利用单片机串行口，实现两个实验台之间的串行通讯。其中一个实验台作为发送方，另一侧为接收方。 三、实验说明 通讯双方的RXD、TXD信号本应经过电平转换后再行交叉连接，本实验中为减少连线可将电平转换电路略去，而将双方的RXD、TXD直接交叉连接。也可以将本机的TXD接到RXD上。 连线方法：在第一个实验中将一台实验箱的RXD和TXD相连，用P1.0连接发光二极管。波特率定为600，SMOD=0。 在第二个实验中，将两台实验箱的RXD和TXD交叉相连。编写收发程序，一台实验箱作为发送方，另一台作为接收方，编写程序，从内部数据存储器20H~3FH单元中共32个数据，采用方式1串行发送出去，波特率设为600。通过运行程序观察存储单元内数值的变化。 四、程序 甲方发送程序如下： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0023H LJMP COM_INT ORG 1000H MAIN: MOV SP,#53H MOV 78H,#20H MOV 77H,00H MOV 76H,20H MOV 75H,40H ACALL TRANS HERE: SJMP HERE TRANS: MOV TMOD,#20H MOV TH1,#0F3H MOV TL1,#0F3H MOV PCON,#80H SETB TR1 MOV SCON,#40H MOV IE,#00H CLR F0 MOV SBUF,78H WAIT1: JNB TI,WAIT1 CLR TI MOV SBUF,77H WAIT2: JNB TI,WAIT2 CLR TI MOV SBUF,76H WAIT3: JNB TI,WAIT3 CLR TI 很多朋友想知道串口和并口的区别吧下面来简单附图说明下先来张并口的图也称IDE接口 再来张串口的也称STAT接口 目前新的硬盘刻录机等设备都采用这种串口的了 串口比并口能传输速度快貌似 下面附篇文章: 估计都看不懂不如我上面的通俗易懂嘿嘿 PS2、USB、DB-9、网卡、串口、并口、VGA针脚定义及接口定义图 以下为仅为主板各接口的针脚定义，外接出来的设备接口则应与主板对应接口针脚定义相反，如鼠标的主板接口定义为6——数据，4——VCC，3——GND，1——时钟，鼠标线的接口定义则与之相反为5——数据，3——VCC，4——GND，2——时钟；其他外接设备与此相同。 首先是ATX 20-Pin电源接口电源接口，根据下图你可方便判断和分辨。现在为提高CPU的供电，从P4主板开始，都有个4P接口，单独为CPU供电，在此也已经标出。 鼠标和键盘绝大多数采用PS/2接口，鼠标和键盘的PS/2接口的物理外观完全相同，初学者往往容易插错，以至于业界不得不在PC'99规范中用两种不同的颜色来将其区别开，而事实上它们在工作原理上是完全相同的，从下面的PS/2接口针脚定义我们就可以看出来。 上图的分别为A T键盘（既常说的大口键盘），和PS2键盘（即小口键盘），如今市场上PS2键盘的数量越来越多了，而A T键盘已经要沦为昨日黄花了。因为键盘的定义相似，所以两者有共同的地方，各针脚定义如下： 1、DA TA数据信号 2、空 3、GND 地端 4、＋5V 5、CLOCK 时钟 6 空（仅限PS2键盘） USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口是由Compaq、IBM、Microsoft等多家公司于1994年底联合提出的接口标准，其目的是用于取代逐渐不适应外设需求的传统串、并口。1996年业界正式通过了USB1.0标准，但由于未获当时主流的Win95支持(直到Win95 OSR2才通过外挂模块提供对USB1.0的支持)而未得到普及，直到1998年USB1.1标准确立和Win98内核正式提供对USB接口的直接支持之后，USB才真正开始普及，到今天已经发展到USB2.0标准。 USB接口的连接线有两种形式，通常我们将其与电脑接口连接的一端称为“A”连接头，而将连接外设的接头称为“B”连接头(通常的外设都是内建USB数据线而仅仅包含与电脑相连的“A”连接头)。 USB接口是一种越来越流行的接口方式了，因为USB接口的特点很突出：速度快、兼容性好、不占中断、可以串接、支持热插拨等等，所以如今有许多打印机、扫描仪、数字摄像头、数码相机、MP3播放器、MODEM等都开始使用USB做为接口模式，USB接口定义也很简单： 1 ＋5V 2 DA TA－数据－ 3 DA TA＋数据＋ 4 GND 地 主板一般都集成两个串口，可Windows却最多可提供8个串口资源供硬件设置使用(编号COM1到COM8)，虽然其I/O地址不相同，但是总共只占据两个IRQ(1、3、5、7共享IRQ4， 第六章80C51的串行口习题及答案 1、80C51单片机串行口有几种工作方式？如何选择？简述其特点？ 答：80C51单片机串行口有4种工作方式。各方式的特点： 方式0：串行口为同步移位寄存器的输入输出方式。主要用于扩展并行输入或输出口。波特率固定为晶振频率的1/12。 方式1：为10位数据异步通信口。波特率可变。 方式2或方式3：为11位数据的异步通信口。方式2波特率固定，相对于固定的晶振频率只有两种波特率。方式3波特率可变。 使用时，根据需要和各方式的特点配合选择。 2、串行通信的接口标准有哪几种？ 答：串行通信接口标准有：1.RS_232C接口；2.RS_422A接口；3. RS_485接口。 3、在串行通信中，通信速率与传输距离之间的关系如何？ 答：在串行通信中，传输距离与传输速率的关系：当传输线使用每0.3m（约1ft）有50pF电容的非平衡屏蔽双绞线时，传输距离随传输速率的增加而减小。 5、利用单片机串行口扩展24个发光二极管和8个按键，要求画出电路图并编 写程序，使24个发光二极管按照不同的顺序发光（发光的时间间隔为1s）。答：实现电路图如下： 扩展I/O口时使用方式0，波特率固定，实现程序如下： BOOT:CLR EA MOV SCON,#10H CLR P1.0 ;关闭I0扩展口 CLR P1.1 CLR P1.2 CLR P1.3 ;对键盘扩展芯片165使能 MAIN: SETB P1.0 ;对第一个扩展IO口芯片使能 ACALL DISPLAY CLR P1.0 SETB P1.1 ;第一个扩展IO口顺序显示完毕，对第二个扩展IO芯片使能 ACALL DISPLAY CLR P1.1 SETB P1.2 ACALL DISPLAY CLR P1.2 SJMP MAIN ;循环显示 DISPLAY: MOV A,#00000001b ;从第一个开始 MOV R4,#8 ;送显示长度 LOOP: MOV SBUF, A CALL DELAY1S DJNZ R4, LOOP RET END 6、编制图6.30的中断方式的数据接收程序。 实验六键盘接口实验 姓名专业通信工程学号成绩 一、实验目的 1.掌握Keil C51软件与Protues软件联合仿真调试的方法； 掌握单片机的键盘接口电路； 掌握单片机键盘扫描原理； 掌握键盘的去抖原理及处理方法。 实验仪器与设备 1.微机1台C51集成开发环境3。Proteus仿真软件 实验内容 用Proteus设计一矩阵键盘接口电路。要求利用P1口接一4*4矩阵键盘。串行口通过一74LS164接一共阴极数码管。参考电路见后面。 用线反转法编写矩阵键盘识别程序，要求采用中断方式（列线通过4输入与门74LS20接/INT0），无按键按下时，数码管循环画“8”；有按键按下时产生中断并将按键的键值0~F通过串行口输出，在数码管上显示3秒钟后返回；返回后，数码管继续循环画“8”。 将P1口矩阵键盘改为8个独立按键（用中断方式设计），键盘通过74LS30（8输入与非门）和74LS04（六反相器）与/INT0相连，重新编写识别和显示程序。实验原理 矩阵键盘识别一般应包括以下内容： 判别有无键按下。 键盘扫描取得闭合键的行、列号。 用计算法火或查表法得到键值。 判断闭合键是否释放，如果没释放则继续等待。 将闭合键的键值保存，同时转去执行该闭合键的功能。 实验步骤 用Proteus设计键盘接口电路； 在Keil C51中编写键盘识别程序，编译通过后，与Proteus联合调试； 按动任意键，观察键值是否能正确显示。 电路设计及调试、程序 程序设计：矩阵键盘 #include<> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar code table1[]={0x00,0x01,0x21,0x61,0x65,0x6d,0x7d,0x7f}; uchar code key_table[]={0xee,0xde,0xbe,0x7e,0xed,0xdd,0xbd,0x7d,0xeb,0xdb,0xbb,0x7b,0xe7,0 xd7,0xb7,0x77}; 1．比较单总线、双总线、三总线结构的性能特点。 3. 用异步通信方式传送字符"A"和"8"，数据有7位，偶校验1 位。起始位1位, 停止位l位，请分别画出波形图。 解：字符A的ASCII码为 41H=1000001B； 字符8的ASCII码为 38H=0111000B； 串行传送波形图为： 注： B：起始位 C：校验位 S：停止位 8．同步通信之所以比异步通信具有较高的传输频率,是因为同步通信____。 A.不需要应答信号； B.总线长度较短； C.用一个公共时钟信号进行同步； D.各部件存取时间比较接近。 解： C 9. 在集中式总线仲裁中，____方式响应时间最快，____方式对____最敏感。 A.菊花链方式 B.独立请求方式 C.电路故障 D.计数器定时查询方式 解： B A C 10. 采月串行接口进行7位ASCII码传送，带有1位奇校验位，l位起始位和1位停止位,当传输率为9600波特时，字符传送速率为____。 A.960 B.873. C.1372 D.480 解： A 11．系统总线中地址线的功能是______。 A．选择主存单元地址 B．选择进行信息传输的设备 C．选择外存地址 D．指定主存和I/O设备接口电路的地址 解： D 12．系统总线中控制器的功能是______。 A．提供主存、I/O接口设备的控制信号和响应信号 B．提供数据信息 C．提供时序信号 D．提供主存、I/O接口设备的响应信号 解： D 14. PCI是一个与处理器无关的_____，它采用____时序协议和____式仲裁策略，并具有____能力。 A.集中 B.自动配置 C.同步 D.高速外围总线 解：D C A B 15. PCI总线的基本传输机制是____传送。利用____可以实现总线间的____传送，使所有的存取都按CPU的需要出现在总线上。PCI允许____总线____工作。 A.桥 B.猝发式 C.并行 D.多条 E. 猝发式 解： B A C D E 17．PCI总线中三种桥的名称是什么？桥的功能是什么？ 解：PCI总线有三种桥，即HOST / PCI桥（简称HOST桥），PCI / PCI桥和PCI / LAGACY桥。 在PCI总线体系结构中，桥起着重要作用： （1）接两条总线，使总线间相互通信； （2）是一个总线转换部件，可以把一条总线的地址空间映射到另一条总线的地址空间上，从而使系统中任意一个总线主设备都能看到同样的一份地址表。 （3）利用桥可以实现总线间的卒发式传送。 19．总线的一次信息传送过程大致分哪几个阶段？若采用同步定时协议，请画出 读数据的同步时序图。 解：分五个阶段：请求总线、总线仲裁、寻址（目的地址）、信息传送、状 态返回（错误报告）。读数据的同步时序图为：串行并行接口差别
计算机组成原理习题 第六章总线系统
单片机串口通讯实验报告
串口和并口及引脚定义(精)
第六章单片机串行口及应用
串行通信实验报告材料
串口和并口的区别
(完整版)第六章80C51的串行口习题及答案
键盘接口实验实验报告及程序
第六章总线系统习题参考答案