定时器计数器TT接口习题.docx
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定时器计数器TT接口习题.docx
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定时器计数器TT接口习题
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,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100KHZ等宽矩形波,假定单片机的晶振频率为12MHZ,请编程实现。
答:
T0低5位:
1BH
T0高8位:
FFH
MOVTMOD,#00H;设置定时器T0工作于模式0
MOVTL0,#1BH;设置5ms定时初值
MOVTH0,#0FFH
SETBTR0;启动T0
LOOP:
JBCTF0,L1;查询到定时时间到?
时间到转L1
SJMPLOOP;时间未到转LOOP,继续查询
L1:
MOVTL0,#1BH;重新置入定时初值
MOVTH0,#0FFH
CPLP1.0;输出取反,形成等宽矩形波
SJMPLOOP;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。
4、89C51内部设有几个定时器/计数器?
它们是由哪些特殊功能寄存器组成?
答:
89C51单片机内有两个16位定时器/计数器,即T0和T1。
T0由两个8位特殊功能寄存器TH0和TL0组成;T1由TH1和TL1组成。
5、定时器用作定时器时,其定时时间与哪些因素有关?
作计数器时,对外界计数频率有何限制?
答:
定时时间与定时器的工作模式,初值及振荡周期有关。
作计数器时对外界计数频率要求最高为机器振荡频率的1/24。
6、简述定时器4种工作模式的特点,如何选择设定?
答:
(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
置TMOD中的M1M0为00
(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
置TMOD中的M1M0为01
(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
置TMOD中的M1M0为10
(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。
置TMOD中的M1M0为11
7、当T0用作模式3时,由于TR1已被T0占用,如何控制T1的开启和关闭?
答:
用T1控制位C/T切换定时器或计数器工作方式就可以使T1运行。
定时器T1无工作模式3,将T1设置为工作模式3,就会使T1立即停止计数,关闭。
8、以定时器/计数器1进行外部时间计数,每计数1000个脉冲后,定时器/计数器1转为定时工作方式,定时10ms后又转为计数方式,如此循环不止。
假定为6WHZ,用模式1编程。
解:
T1为定时器时初值:
T1为计数器时初值:
所以:
L1:
MOVTMOD,#50H;设置T1为计数方式且工作模式为1
MOVTH1,#0FCH;置入计数初值
MOVTL1,#18H
SETBTR1;启动T1计数器
LOOP1:
JBCTF1,L2;查询计数溢出?
有溢出(计数满1000个)转L2
SJMPLOOP1;无溢出转LOOP1,继续查询
L2:
CLRTR1;关闭T1
MOVTMOD,#10H;设置T1为定时方式且工作与模式1
MOVTH1,#0ECH;置入定时10ms初值
MOVTL1,#78H
SETBTR1;启动T1定时
LOOP2:
JBCTF1,L1;查询10ms时间到?
时间到,转L1
SJMPLOOP2;时间未到,转LOOP2,继续查询
9、一个定时器定时时间有限,如何实现两个定时器的串行定时以满足较长定时时间的要求?
答:
当一个定时器溢出时,设置另一个定时器的初值为0开始定时。
10、使用一个定时器,如何通过软硬件结合方法实现较长时间的定时?
答:
设定好定时器的定时时间,采用中断方式用软件设置计数次数,进行溢出次数累计,从而得到较长的时间。
11、89C51定时器作定时和计数时其计数脉冲分别由谁提供?
答:
作定时器时计数脉冲由89C51片内振荡器输出经12分频后的脉冲提供,作计数时计数脉冲由外部信号通过引脚P3.4和P3.5提供。
12、89C51定时器的门控信号GATE设置为1时定时器如何启动?
答:
只有(或)引脚为高电平且由软件使TR0(或TR1)置1时,才能启动定时器工作。
13、已知89C51单片机的fosc=6MHz,请利用T0和P1.0输出矩形波。
矩形波高电平宽50μs,低电平宽300μs。
解:
T0采用模式2作为50μs定时时的初值:
所以
作300μs定时时的初值:
所以
MOVTMOD,#02H;设置定时器T0工作于模式2
L2:
CLRP1.0;P1.0输出低电平
MOVTH0,#6AH;置入定时300μs初值
MOVTL0,#6AH
SETBTR0;启动T0
LOOP1:
JBCTF0,L1;查询300μs时间到?
时间到,转L1
SJMPLOOP1;时间未到,转LOOP1,继续查询
L1:
SETBP1.0;P1.0输出高电平
CLRTR0;关闭T0
MOVTH0,#0E7H;置入定时300μs初值
MOVTL0,#0E7H
SETBTR0;启动T0
LOOP2:
JBCTF0,L2;查询50μs时间到?
时间到,转L2
SJMPLOOP2;时间未到,转LOOP2,继续查询
14、已知89C51单片机的fosc=12MHz,用T1定时。
试编程由P1.0和P1.1引脚分别输出周期为2ms和500μs的方波。
解:
采用模式0作定时初值:
所以
MOVR2,#04H;R2为“250μs”计数器,置入初值4
CLRP1.0;P1.0输出低电平
CLRP1.1;P1.1输出低电平
MOVTMOD,#00H
L2:
MOVTH1,#0F8H;置入定时250μs初值
MOVTL1,#06H
SETBTR1;启动T1
LOOP:
JBCTF1,L1;查询250μs时间到?
时间到,转L1
SJMPLOOP;时间未到,转LOOP,继续查询
L1:
CPLP1.1;P1.1输出取反,形成周期为500μs
CLRTR1;关闭T1
DJNZR2,L2;“250μs”计数器减1,到1ms吗?
未到转L2
CPLP1.0;P1.0输出取反,形成周期为2ms方波
MOVR2,#04H;重置“250μs”计数器初值4
LJMPL2;重复循环
15、单片机8031的时钟频率为6MHz,若要求定时值分别为0.1ms,1ms,10ms,定时器0工作在模式0、模式1和模式2时,其定时器初值各应是多少?
解:
(1)0.1ms
模式0:
T0低5位01110B=0EH
T0高8位:
11111110B=FEH
模式1:
模式2:
(2)1ms
模式0:
T0低5位01100B=0CH
T0高8位:
11110000B=F0H
模式1:
模式2:
在此情况下最长定时为512μs,无法一次实现定时1ms,可用0.1ms循环10次
(3)10ms
模式0:
T0低5位11000B=18H
T0高8位:
01100011B=63H
模式1:
模式2:
在此情况下最长定时为512μs,无法一次实现定时10ms,可用0.1ms循环100次
16、89C51单片机的定时器在何种设置下可提供三个8位计数器定时器?
这时,定时器1可作为串行口波特率发生器。
若波特率按9600b/s,4800b/s,2400b/s,1200b/s,600b/s,100b/s来考虑,则此时可选用的波特率是多少(允许存在一定误差)?
设fosc=12MHz。
解:
当T0为模式3,T1为模式2时,可提供3个8位定时器。
可选100b/s
17、试编制一段程序,功能为:
当P1.2引脚的电平上跳时,对P1.1的输入脉冲进行计数;当P1.2引脚的电平下跳时,停止计数,并将计数值写入R6,R7。
解:
MOVTMOD,#05H;T0为计数方式且工作于模式1
JNBP1.2,$;等待P1.2引脚电平上跳
MOVTH0,#00H;P1.2电平上跳,置入计数初值
MOVTL0,#00H
SETBTR0;启动T0
JBP1.2,$;等待P1.2引脚电平下跳
CLRTR0;电平下跳,关闭T0
MOVR7,TH0;计数初值写入R7,R6
MOVR6,TL0
18、设fosc=12MHz。
试编制一段程序,功能为:
对定时器T0初始化,使之工作在模式2,产生200μs定时,并用查询T0溢出标志的方法,控制P1.0输出周期为2ms的方波。
解:
T0作定时器时初值:
所以
程序1:
CLRP1.0;P1.0输出低电平
MOVR2,#05H;R2为“200μs”计数器,置入初值5,计1ms
MOVTMOD,#02H;设定时器T0工作于模式2
L2:
MOVTH0,#38H;置入定时初值
MOVTL0,#38H
SETBTR0;启动T0
LOOP:
JBCTF0,L1;查询200μs时间到?
时间到,转L1
SJMPLOOP;时间未到,转LOOP,继续查询
L1:
CLRTR0;关闭T0
DJNZR2,L2;“200μs”计数器减1,到1ms吗?
未到,转L2
CPLP1.0;到1ms,P1.0取反,形成周期为2ms的方波
MOVR2,#05H;重置“200μs”计数器初值
LJMPL2;重复循环
程序2:
MAIN:
MOVTMOD,#02H;设定时器T0工作于模式2
CLRP1.0;P1.0输出低电平
LOOP1:
MOVR2,#05H;R2为“200μs”计数器,置入初值5,计1ms
LOOP:
MOVTH0,#38H;置入定时初值
MOVTL0,#38H
SETBTR0;启动T0
JNBTF0,$;查询200μs时间到?
时间到,继续查询
CLRTR0;关闭T0
DJNZR2,LOOP;“200μs”计数器减1,到1ms吗?
未到,转LOOP
CPLP1.0;到1ms,P1.0取反,形成周期为2ms的方波
SJMPLOOP1;重复循环
19、以中断方法设计单片机秒、分脉冲发生器。
假定P1.0每秒产生1个机器周期的正脉冲,P1.1每分产生1个周期的正脉冲。
参考书上例题6-6
第七章
第7章习题
1、什么是串行异步通信,它有哪些作用?
答:
在异步串行通信中,数据是一帧一帧(包括一个字符代码或一字节数据)传送的,每一帧的数据格式参考书。
通信采用帧格式,无需同步字符。
存在空闲位也是异步通信的特征之一。
2、89C51单片机的串行口由哪些功能部件组成?
各有什么作用?
答:
89C51单片机的串行接口由发送缓冲期SBUF,接收缓冲期SBUF、输入移位寄存器、串行接口控制器SCON、定时器T1构成的波特率发生器等部件组成。
由发送缓冲期SBUF发送数据,接收缓冲期SBUF接收数据。
串行接口通信的工作方式选择、接收和发送控制及状态等均由串行接口控制寄存器SCON控制和指示。
定时器T1产生串行通信所需的波特率。
3、简述串行口接收和发送数据的过程。
答:
串行接口的接收和发送是对同一地址(99H)两个物理空间的特殊功能寄存器SBUF进行读和写的。
当向SBUF发“写”命令时(执行“MOVSBUF,A”),即向缓冲期SBUF装载并开始TXD引脚向外发送一帧数据,发送完便使发送中断标志位TI=1。
在满足串行接口接收中断标志位RI(SCON.0)=0的条件下,置允许接收位REN(SCON.4)=1,就会接收一帧数据进入移位寄存器,并装载到接收SBUF中,同时使RI=1。
当发读SBUF命令时(执行“MOVA,SBUF”),便由接收缓冲期SBUF取出信息通过89C51内部总线送CPU。
4、89C51串行口有几种工作方式?
有几种帧格式?
各工作方式的波特率如何确定?
答:
89C51串行口有4种工作方式:
方式0(8位同步移位寄存器),方式1(10位异步收发),方式2(11位异步收发),方式3(11位异步收发)。
有2种帧格式:
10位,11位
方式0:
方式0的波特率≌fosc/12(波特率固定为振荡频率1/12)
方式2:
方式2波特率≌2SMOD/64×fosc
方式1和方式3:
方式1和方式3波特率≌2SMOD/32×(T1溢出速率)
如果T1采用模式2则:
5、若异步通信接口按方式3传送,已知其每分钟传送3600个字符,其波特率是多少?
答:
已知每分钟传送3600个字符,方式3每个字符11位,则:
波特率=(11b/字符)×(3600字符/60s)=660b/s
6、89C51中SCON的SM2,TB8,RB8有何作用?
答:
89c51SCON的SM2是多机通信控制位,主要用于方式2和方式3.若置SM2=1,则允许多机通信。
TB8是发送数据的第9位,在方式2或方式3中,根据发送数据的需要由软件置位或复位。
它在许多通信协议中可用作奇偶校验位;在多机通信中作为发送地址帧或数据帧的标志位。
RB8是接收数据的第9位,在方式2或方式3中接收到的第9位数据放在RB8位。
它或是约定的奇偶校验位,或是约定的地址/数据标示位。
7、设fosc=11.059MHz,试编写一段程序,其功能为对串行口初始化,使之工作与方式1,波特率为1200b/s;并用查询串行口状态的方法,读出接收缓冲器的数据并回送到发送缓冲器。
解:
START:
MOVSCON,#40H;串行接口工作于方式1
MOVTMOD,#20H;定时器T1工作于模式2
MOVTH1,#0E8H;赋定时器计数初值
MOVTL1,#0E8H
SETBTR1;启动定时器T1
MOVA,SBUF;读出接收缓冲器数据
MOVSBUF,A;启动发送过程
JNBTI,$;等待发送完
CLRTI;清TI标志
SJMP$;结束
8、若晶振为11.0592MHz,串行口工作与方式1,波特率为4800b/s。
写出用T1作为波特率发生器的方式字和计数初值。
解:
MOVTMOD,#20H;定时器T1工作于模式2
MOVTH1,#0FAH;赋定时器计数初值
MOVTL1,#0FAH
9、为什么定时器T1用作串行口波特率发生器时,常选用工作模式2?
若已知系统时钟频率和通信用的波特率,如何计算其初值?
答:
因为工作模式2是自动重装初值定时器,编程时无需重装时间参数(计数初值),比较使用。
若选用工作模式0或工作模式1,当定时器T1溢出时,需在中断服务程序中重装初值。
已知系统时钟频率fosc和通信用的波特率fbaud,可得出定时器T1模式2的初值
10、若定时器T1设置成模式2作波特率发生器,已知fosc=6MHz。
求可能产生的最高和最低的波特率。
解:
最高波特率为T1定时最小值时,此时初值为255,并且SMOD=1,有:
最高波特率为T1定时最大值时,此时初值为0,并且SMOD=0,有:
11、串行通信的总线标准是什么?
有哪些内容?
答:
美国电子工业协会(EIA)正式公布的串行总线接口标准有RS-232C,RS-422,RS-423和RS-485等。
在异步串行通信中应用最广的标准总线是RD-232C。
它包括了按位串行传输的电气和机械方面的规定,如适用范围、信号特性、接口信号及引脚说明等,适用于短距离(<15m)或带调制解调的通信场合。
采用RS-422,RS-485标准时,通信距离可达1000m。
12、简述单片几多机通信的原理。
答:
当一片89C51(主机)与多片89C51(从机)通信时,所有从机的SM2位都置1.主机首先发送的一帧数据为地址,即某从机机号,其中第9位为1,所有的从机接收到数据后,将其中第9位装入RB8中。
各从机根据收到的第9位数据(RB8中)的值来决定从机可否再接收主机的信息。
若(RB8)=0,说明是数据帧,则使接收中断标志位RI=0,信息丢失;若(RB8)=1说明是地址帧,数据装入SBUF并置RI=1,中断所有从机,只有被寻址的目标从机清除SM2(SM2=0),以接收主机发来的一帧数据(点对点通信)。
其他从机仍然保持SM2=1.
13、当89C51串行口按工作方式1进行串行数据通信时。
假定波特率为1200b/s,以中断方式传送数据。
请编写全双工通信程序。
解:
设系统时钟频率fosc=6.0MHZ。
查教材表9-2可知,可取SMOD=0,T1的计数初值为F3H。
程序如下:
ORG0000H
AJMPMAIN;上电,转向主程序
ORG0023H;串行口的中断入口地址
AJMPSERVE;转向中断服务程序
ORG0040H;主程序
MAIN:
MOVSP,#60H;设置堆栈指针
MOVSCON,#50H
MOVPCON,#00H
MOVTMOD,#20H
MOVTH1,#0F3H
MOVTL1,#0F3H
SETBTR1
MOVR0,#20H;置发送数据区首地址
MOVR1,#40H;置接收数据区首地址
MOVR7,#10H;置发送字节长度
MOVR6,#10H;置接收字节长度
SETBES;允许串行口中断
SETBEA;CPU允许中断
MOVA,@R0;取第一个数据发送
MOVSBUF,A;发送第一个数据
SJMP$;等待中断
SERVE:
JNBRI,SEND;TI=1,为发送中断
CLRRI
MOVA,SBUF;读出接收缓冲区内容
MOV@R1,A;读入接收缓冲区
DJNZR6,L1;判断数据块发送完否
SJMPL2;数据块接收完,转L2
L1:
INCR1;修改数据区指针
L2:
RETI;中断返回
SEND:
CLRTI;清除发送中断标志
DJNZR7,L3;判断数据块发送完否
SJMPL4;数据块接收完,转L4
L3:
MOVA,@R0;取数据发送
MOVSBUF,A;发送数据
INCR0;修改数据地址
L4:
RETI;中断返回
END
14、以89C51串行口按工作方式3进行串行数据通信。
假定波特率为1200b/s,第9数据位作奇偶校验位,以中断方式传送数据。
请编写通信程序。
解:
ORG0000H
AJMPMAIN;上电,转向主程序
ORG0023H;串行口的中断入口地址
AJMPSTOP;转向中断服务程序
ORG0040H;主程序
MAIN:
MOVSP,#60H
MOVTMOD,#20H
MOVTH1,#0E8H
MOVTL1,#0E8H
SETBTR1
MOVSCON,#0D0H
MOVPCON,#00H
MOVR0,#20H;置发送数据区首地址
MOVR1,#40H;置接收数据区首地址
SETBES;允许串行口中断
SETBEA;CPU允许中断
MOVA,@R0
MOVC,PSW.0;P→C
CPLC
MOVTB8,C
MOVSBUF,A;发送第一个数据
SJMP$
STOP:
JNBRISOUT;TI=1,为发送中断
CLRRI
MOVA,SBUF;读出接收缓冲区内容
MOVC,PSW.0;P→C
CPLC;形成奇校验
JCLOOP1;判断接收端的奇偶值,C=1转LOOP1
JNBRB8,LOOP2;C=0,RB8=0,转LOOP2
SJMPERROR;C=0,RB8=1,转出错处理
LOOP1:
JBRB8,LOOP2;C=1,RB8=1,转LOOP2
SJMPERROR;C=0,RB8=1,转出错处理
LOOP2:
MOV@R1,A;将接收数据送入接收数据区
INCR1;修改数据区指针
RETI
SOUT:
CLRTI;是发送中断,清除发送中断标志
INCR0;修改数据区指针
MOVA,@R0
MOVPSW.0,C;P→C
CPLC
MOVTB8,C
MOVSBUF,A;发送第一个数据
RETI
ERROR:
……
15、某异步通信接口,其帧格式由1个起始位(0),7个数据位,1个奇偶校验位和1个停止位
(1)组成。
当该接口每分钟传送1800个字符时,试计算出传送波特率。
解:
该异步通信接口的帧格式为10b/字符,当该接口每分钟传送1800个字符时:
波特率=(10b/字符)×(1800字符/60s)=300b/s
16、串行口工作在方式1和方式3时,其波特率与fosc、定时器T1工作模式2的初值及SMOD位的关系如何?
设fosc=6MHz,现利用定时器T1模式2产生的波特率为110b/s。
试计算定时器初值。
解:
关系如下:
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