《單片機控制技術(shù)項目式教程（第2版）》習題答案項目1知識思考與項目訓練答案（一）選擇題：1.C2.C3.A4.A（二）填空題：1.SCM，Single，ChipMicrocomputer2.CPU，I/O口，定時器/計數(shù)器3.雙列直插式封裝4.STC，在線下載（三）簡答題：1.什么是單片機？單片機由哪些基本部件組成？答：單片機是指集成在一個芯片上的微型計算機，也就是把組成微型計算機的各種功能部件，包括CPU（CentralProcessingUnit）、隨機存取存儲器RAM（RandomAccessMemory）、只讀存儲器ROM（Read-OnlyMemory）、基本輸入/輸出（Input/Output）接口電路、定時器/計數(shù)器等部件都制作在一塊集成芯片上，構(gòu)成一個完整的微型計算機，從而實現(xiàn)微型計算機的基本功能。2.單片機的發(fā)展經(jīng)歷了哪些階段？答：單片機的探索階段；單片機的完善階段；單片機向微控制器發(fā)展階段；微控制器的全面發(fā)展階段。3.單片機有哪些特點？主要應(yīng)用在哪些領(lǐng)域？答：單片機的特點：（1）體積小，成本低，運用靈活，易于產(chǎn)品化，能方便地組成各種智能化的控制設(shè)備和儀器，做到機電一體化。（2）面向控制，能針對性地解決從簡單到復雜的各類控制任務(wù)，因而能獲得最佳的性能價格比。（3）抗干擾能力強，適用溫度范圍寬，在各種惡劣的環(huán)境下都能可靠地工作，這是其它類型計算機無法比擬的。（4）可以方便地實現(xiàn)多機和分布式控制，使整個控制系統(tǒng)的效率和可靠性大為提高。單片機主要應(yīng)用領(lǐng)域：智能儀器儀表、工業(yè)控制、家用電器、計算機網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域、醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域、大型電器的模塊中。4.舉例說出單片機的用途。答：比如家中的空調(diào)、洗衣機等。5.MCS-51系列單片機有哪些產(chǎn)品？它們各有哪些差異？你認為我們應(yīng)選用哪個產(chǎn)品作為典型學習較合適？答：MCS-51系列單片機有8×51系列、8×C51系列、8×52系列、8×C252系列等系列產(chǎn)品。8×51系列是基本的51系列產(chǎn)品；8×C51系列采用COMS工藝，省電；8×52系列有8KBROM容量和256BRAM容量，3個定時器/計數(shù)器，6個中斷源；8×C252系列采用COMS工藝，內(nèi)部配置與8×52系列相當，有7個中斷源。我們在學習是采用基本的89C51型號就可以了。（四）項目訓練：1.列舉兩個你身邊的使用單片機的例子。答：電飯煲、洗衣機、空調(diào)、智能控制燈等。2.詳細敘述一個電子產(chǎn)品的單片機控制過程。答：以洗衣機為例，單片機在其中的控制面板中，如圖所示，它接收面板按鍵發(fā)來的功能控制信息，控制洗衣模式的指示燈顯示和時間的數(shù)碼管顯示，控制注水閥的注水與電機的啟動和停止，總之單片機在其中起著控制中心的作用。項目2知識思考與項目訓練答案（一）填空題：1.Proteus，KeilC512.*.c，*.uv2，*.hex（二）簡答題：1．如何創(chuàng)建uVision4工程？答：單擊Project菜單，在彈出的下拉菜單中選中NewuVisionProject選項，建立一個新的uVision4工程，這時會彈出工程文件保存對話框。在新建工程對話框中，我們需要給自己的工程取一個名稱，工程名應(yīng)便于記憶且文件名不宜太長；選擇工程存放的路徑，工程文件的擴展名為．uvproj。在完成所有輸入和選擇后，按【保存】按鈕，就已經(jīng)建立新的工程了。2．KeilC51軟件的使用步驟是什么？答：（1）啟動KeiluVision4；（2）進入工作界面；（3）新建工程；（4）CPU型號選擇；（5）新建源程序文件；（6）添加文件到工程；（7）編寫*.c文件；（8）對工程進行設(shè)置；（9）編譯、鏈接、生成可執(zhí)行文件。3．Proteus軟件的使用步驟是什么？答：（1）軟件打開；（2）進入工作界面；（3）原理圖繪制（略）；（4）電路仿真。4．Proteus軟件加載程序仿真和單純硬件仿真各有什么意義？答：①Proteus可以對純硬件電路仿真運行，以檢查硬件電路是否正確，此時無需加載軟件。只要在原理圖編輯完成以后，選擇“Debug”——“Execute”命令即可進行電路仿真運行。這種仿真只能簡單檢查電路的工作情況。②將KeilC51軟件編寫的源程序進行編譯、鏈接生成可執(zhí)行文件，加載到原理圖中的單片機芯片以后，選擇“Debug”——“Execute”命令對整個系統(tǒng)進行軟、硬件全面仿真運行。這種仿真真實地反映了電路的工作情況。項目3知識思考與項目訓練答案（一）選擇題：1.A2.B3.C4.B

5.D6.B7.A8.A9.D（二）填空題：1.ROM，RAM2.16，0000H，0000H3.214.16，DPH，DPL5.00H～7FH，80H～FFH6.電源正常，復位正常，時鐘正常7.高電平2個機器周期2us8.6，12（三）簡答題：51單片機內(nèi)部包含哪些邏輯功能部件？各有什么主要功能？答：MCS-51單片機的內(nèi)部由中央處理器，時鐘電路、內(nèi)部程序存儲器、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器、中斷系統(tǒng)、定時/計數(shù)器、并口和一個串行通信模塊組成。中央處理器（CPU）是整個單片機的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8位二進制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負責控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運算和控制輸入輸出功能等操作。數(shù)據(jù)存儲器（RAM）用于存放可讀/寫的數(shù)據(jù)、運算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表等。程序存儲器（ROM）用于存放用戶程序、原始數(shù)據(jù)或表格。定時/計數(shù)器，用于實現(xiàn)定時或計數(shù)、產(chǎn)生中斷或作為串口波特率發(fā)生器。并行輸入輸出（I/O）口用于外部數(shù)據(jù)的傳輸。51單片機具備較完善的中斷系統(tǒng)，有兩個外部中斷、兩個（52有3個）定時/計數(shù)器中斷和1個串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級的優(yōu)先級別選擇。時鐘電路用于產(chǎn)生整個單片機運行的脈沖時序。簡述51單片機中程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的功能。它們的尋址范圍是如何確定和分配的？答：51單片機的數(shù)據(jù)存儲器（RAM）用于存放可讀/寫的數(shù)據(jù)、運算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表等。片外RAM可有64KB，地址范圍為0000H～FFFFH。片內(nèi)RAM共有256個單元，通常把這256個單元按其功能劃分為兩部分：低128單元（單元地址00H～7FH）和高128單元（單元地址80H～FFH）。低128單元分為：00H～1FH單元共有32個字節(jié)，是4個通用工作寄存器組，每組含有8個寄存器，編號為R0～R7；位尋址區(qū)(20H～2FH)；數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(30H～7FH)。高128單元離散地分布著特殊功能寄存器，地址為80H～FFH之間的區(qū)域中。51單片機的程序存儲器（ROM）用于存放用戶程序、原始數(shù)據(jù)或表格。51單片機內(nèi)部程序存儲器具有4kB的存儲空間，地址范圍為0000H～0FFFH，片外最多能擴展到64kB程序存儲器，地址范圍為0000H～FFFFH。其中有一組特殊單元是0003H～002AH，共40個單元。這40個單元被均勻地分為5段，作為5個中斷源的中斷地址區(qū)。51單片機內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器可分為哪幾部分？答：51單片機片內(nèi)RAM共有256個單元，通常把這256個單元按其功能劃分為兩部分：低128單元（單元地址00H～7FH）和高128單元（單元地址80H～FFH）。低128單元分為：00H～1FH單元共有32個字節(jié)，是4個通用工作寄存器組，每組含有8個寄存器，編號為R0～R7；位尋址區(qū)(20H～2FH)；數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(30H～7FH)。高128單元離散地分布著特殊功能寄存器，地址為80H～FFH之間的區(qū)域中。51單片機有多少個特殊功能寄存器？它們分布在何地址范圍？答：51單片機有21個特殊功能寄存器，它們離散地分布在80H～FFH之間的區(qū)域中。程序狀態(tài)字寄存器PSW的作用是什么？常用狀態(tài)有哪些位？答：程序狀態(tài)字(PSW)是一個8位特殊功能寄存器，它表示了單片機的各種狀態(tài)，該寄存器可位尋址。CY為進位標志，AC為輔助進位標志，RS1、RS0為寄存器組選擇，OV為溢出標志，P為奇偶標志。DPTR是什么寄存器？它的作用是什么？它是由哪幾個寄存器組成？答：數(shù)據(jù)指針(DPTR)是一個16位特殊功能寄存器，可分為兩個8位寄存器，高8位為DPH，低8位為DPL。該寄存器主要用于存放程序存儲器和片外數(shù)據(jù)存儲器的地址。何謂振蕩周期、機器周期、指令周期？針對80C51單片機，如采用12MHz晶振，振蕩周期、狀態(tài)周期、機器周期各為多少？答：振蕩周期：又稱節(jié)拍(用P表示)，指為單片機提供定時信號的振蕩源的周期。機器周期：CPU完成一個基本操作所需要的時間。指令周期：執(zhí)行一條指令所需要的時間。fosc=12MHz,Tosc=1/fosc=1/12usT狀=2Tosc=1/6usT機=12Tosc=1us51單片機常用的復位方法有幾種？應(yīng)注意什么事項？并畫電路圖說明其工作原理。答：51單片機常用的復位方法有上電復位和按鍵復位兩種。復位時要注意復位引腳的高電平時間一定要大于兩個機器周期。上電復位按鍵復位（四）項目訓練：1.用AT89C51設(shè)計一個單片機最小系統(tǒng)，要求晶振頻率為24MHz。項目4知識思考與項目訓練答案選擇題：1.D2.B3.A4.D（二）填空題：1.4P0P2P32.上拉電阻地址數(shù)據(jù)3.10k4.限流。5.0x（三）簡答題：P1口與P0口在結(jié)構(gòu)上有何區(qū)別？答：P1口只有通用I/O功能，只有輸入和輸出電路，P1口內(nèi)部有上拉電阻；P0口內(nèi)部有一個選擇開關(guān)，可以選擇作為通用I/O，也可以作為地址/數(shù)據(jù)線，P0口內(nèi)部沒有上拉電阻。P0口~P3口的負載能力分別如何？答：P0口的輸出級具有驅(qū)動8個LSTTL負載的能力，輸出電流不大于800mA；P1、P2和P3口具有驅(qū)動4個LSTTL負載的能力。51單片機的P0~P3口在結(jié)構(gòu)上有何不同？在使用上有什么特點？用作通用I/O口輸入數(shù)據(jù)時，應(yīng)注意什么？答：P0口是一個三態(tài)雙向口，可作為地址／數(shù)據(jù)分時復用口，也可作為通用的I/O接口，在輸出數(shù)據(jù)時，必須外接上拉電阻。P1口是準雙向口，它只能作通用I/O接口使用。P2口也是準雙向口，它有兩種用途：通用I/O接口和高8位地址線。P3口除了作為準雙向通用I/O口使用外，它的每一根線還具有第二種功能。P1、P2、P3作為通用I/O口時都不用上拉。P3口的第二功能是什么？答：引腳第二功能功能說明P3.0RXD串行數(shù)據(jù)接收P3.1TXD串行數(shù)據(jù)發(fā)送P3.2外部中斷0P3.3外部中斷1P3.4T0定時器/計數(shù)器0外部輸入P3.5T1定時器/計數(shù)器1外部輸入P3.6外部數(shù)據(jù)存儲器寫P3.7外部數(shù)據(jù)存儲器讀單片機外部擴展存儲器時，P0口和P2口有什么作用？答：P0作為外擴存儲器的低8位地址／數(shù)據(jù)線用，P2口作為外擴存儲器的高8位地址線。在編寫單片機程序時，添加“reg52.h”頭文件的目的是什么？答：添加“reg52.h”頭文件是因為單片機程序需要用到單片機的庫函數(shù)，它在“reg52.h”頭文件中定義的。（四）項目訓練：1．如圖4.7電路，請修改程序，使P1.7的LED燈大致按1s的時間間隔交替亮與滅。（1）電路設(shè)計：（2）軟件設(shè)計：#include<reg52.h>sbitled=P1^7;//延時子函數(shù)，大約x毫秒延時voidDelayMS(unsignedintx){unsignedchari;while(x--)for(i=0;i<120;i++);}//主函數(shù)，控制P1.7引腳的LED燈閃爍voidmain(void){while(1){led=~led;DelayMS(1000);}}2．如圖4.10電路，請將設(shè)計稍作修改：控制從P1.0到P1.7連接的8只LED燈依次全部點亮，然后依次熄滅，接下來控制從P1.7到P1.0連接的8只LED燈依次全部點亮再依次熄滅，最后8只LED燈全亮之后再全滅。請編寫程序并調(diào)試。（1）電路設(shè)計：（2）軟件設(shè)計：#include<reg52.h>#defineuintunsignedint#defineucharunsignedchar//延時子函數(shù)voidDelay(uintt){while(--t);}//主函數(shù)，循環(huán)點亮LED燈voidmain(){uchark,recy;while(1){recy=0xfe;for(k=1;k<=8;k++){P1=recy;Delay(50000);recy=recy<<1;} recy=0x01;for(k=1;k<=8;k++){P1=recy;Delay(50000);recy=(recy<<1)+1;}recy=0x7f;for(k=1;k<=8;k++){P1=recy;Delay(50000);recy=recy>>1;}recy=0x80;for(k=1;k<=8;k++){P1=recy;Delay(50000);recy=(recy>>1)+0X80;}P1=0xff;Delay(50000);}}項目5知識思考與項目訓練答案選擇題：1.C2.A3.A4.D5.C6.C（二）填空題：1.4，TMOD，TCON，T0，T12．TL0，TH0，163．8，自動重裝載功能4．8192，65536，2565．2us，131.072ms6．TL0，TH0，停止計數(shù)（三）簡答題：MCS-51單片機定時/計數(shù)器的定時功能和計數(shù)功能有什么不同?分別應(yīng)用在什么場合下?答：定時功能計數(shù)的是單片機內(nèi)部的機器周期，當我們要定時時采用這種方式；計數(shù)功能計數(shù)的外部的脈沖個數(shù)，當我們要控制外面的電路時可以采用這種方式。MCS-51單片機定時/計數(shù)器做定時和計數(shù)時，其計數(shù)脈沖分別由誰提供？答：定時時的計數(shù)脈沖由單片機的時鐘電路提供，計數(shù)時的計數(shù)脈沖由P3.4(T0)或P3.5(T1)上連接的外部電路提供。簡述MCS-51單片機定時/計數(shù)器的4種工作方式的特點及如何選擇和設(shè)定這4種工作方式。答：M1M0工作方式功能說明00方式013位計數(shù)器01方式116位計數(shù)器10方式2自動重裝初值的8位計數(shù)器11方式3方式3只針對T0，T0分成兩個獨立的8位定時／計數(shù)器；T1無方式3MCS-51單片機的定時/計數(shù)器做定時器用時，其定時時間與哪些因素有關(guān)？做計數(shù)器時對外界計數(shù)頻率有何限制？答：單片機的定時/計數(shù)器的定時時間與外接晶體的頻率、工作方式有關(guān)。做計數(shù)器時必須保證輸入信號的高電平與低電平的持續(xù)時間大于一個機器周期。使用一個定時器，如何通過軟硬件結(jié)合的方法，實現(xiàn)較長時間的定時？答：采用定時/計數(shù)器的方式3，TH0作為定時器，TL0設(shè)置為計數(shù)器，當TH0計滿溢出后，用軟件復位的方法使T0（P3.4）引腳產(chǎn)生負跳變，TH0每溢出一次，T0引腳便產(chǎn)生一個負跳變，TL0便計數(shù)一次。這樣定時值是成倍數(shù)上升的，可以實現(xiàn)較長的定時。（四）項目訓練：1．若AT89C51單片機的時鐘頻率為12MHz，要求T1產(chǎn)生40ms的定時，試對T1進行初始化編程。TMOD=0x10；TH1=（65536-40000）/256；TL1=（65536-40000）%256；TR1=1；2．編寫用定時器1，方式1采用查詢方式實現(xiàn)1s的延時子程序。voidsTime(){unsignedinti; TMOD=0x10;//設(shè)定時器1為方式1 TH1=（65536-50000）/256;//置定時器初值 TL1=（65536-50000）%256; TR1=1;//啟動T1 for(i=0;i<=20;){if(TF1==1)//查詢計數(shù)溢出{i++;TF1=0;TH1=（65536-50000）/256;//重新置定時器初值TL1=（65536-50000）%256;}}return;}3．已知單片機系統(tǒng)晶振頻率為6MHz，試編寫程序，用定時器工作方式１，使P1.0輸出如下周期為0.1s的波形。#include<reg51.h>#defineucharunsignedcharsbitPWM=P1^0;voidmain(){ucharT_Count=0;//累加計數(shù)溢出發(fā)生的次數(shù)TMOD=0x01;//定時器0工作于方式1TH0=（65536-50000）/256；//50ms定時初值TL0=（65536-50000）%256；TR0=1;//啟動定時器while(1){if（TF0==1）//定時溢出標志位為1時表示計時溢出{TF0=0；//軟件清零TH0=（65536-50000）/256；//重置50ms定時TL0=（65536-50000）%256；PWM=!PWM；}}}項目6知識思考與項目訓練答案選擇題：1.D2.B3.A4.A5.C6.A7.A8.B（二）填空題：1.5，22．T0，T1，外部中斷0，外部中斷1，串行口3．中斷請求，中斷響應(yīng)，中斷處理，中斷返回4．高級，低級，PCON5．靜態(tài)顯示，動態(tài)顯示6．6DH（三）簡答題：1． 簡述LED共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管的工作原理。答：共陰LED數(shù)碼管把所有發(fā)光二極管的負極（陰極）連接在一起，作為公共引腳com，接地；每個發(fā)光二極管對應(yīng)的正極分別作為獨立引腳（稱“筆段電極”），其引腳名稱分別為a、b、c、d、e、f、g腳及DP腳（小數(shù)點），某段接高電平就會點亮，接低電平就會熄滅，不同組合就顯示不同字符。共陽LED數(shù)碼管把所有發(fā)光二極管正極（陽極）連接在一起，作為公共引腳com，接電源；每個發(fā)光二極管對應(yīng)的負極分別作為獨立引腳，其引腳名稱分別為a、b、c、d、e、f、g腳及DP腳（小數(shù)點），某段接低電平就會點亮，接高電平就會熄滅，不同組合就顯示不同字符。2． LED數(shù)碼管動態(tài)顯示的特點是什么？應(yīng)用時有哪些需要注意的地方？答：動態(tài)顯示方式的優(yōu)點是能夠節(jié)省大量的I/O口，而且功耗較低。缺點是編程比較復雜，顯示亮度不如靜態(tài)。一般適用于顯示位數(shù)較多的場合。應(yīng)用時為了顯示亮些，通常在位選線上加三極管一個驅(qū)動電路。3． 51單片機的中斷系統(tǒng)有哪幾個寄存器？它們的作用是什么？答：51單片機有4個中斷寄存器：中斷源寄存器TCON（保存中斷信息)和SCON(保存中斷信息)、中斷允許控制寄存器IE（控制中斷的開放和關(guān)閉）、中斷優(yōu)先級控制寄存器IP（設(shè)定優(yōu)先級別）。4． 如何設(shè)定中斷源的優(yōu)先級？如果將IP寄存器中的PT1和PS位設(shè)置為1，其它位為零，請將各51單片機中斷源按優(yōu)先級由高到低排列。答：IP寄存器中設(shè)置為1的寄存器優(yōu)先級高，為0的優(yōu)先級低，設(shè)置相同時按自然優(yōu)先級由高到低排隊：、T0、、T1、串行口。如果將IP寄存器中的PT1和PS位設(shè)置為1，其它位為零，各中斷源按優(yōu)先級從高到低分別為：T1、串行口、INT0、T0、INT1。5． 51單片機外部中斷有哪兩種觸發(fā)方式？對觸發(fā)脈沖或電平有什么要求？如何選擇和設(shè)定？答：外部中斷有兩種觸發(fā)方式：低電平觸發(fā)方式和下降沿觸發(fā)方式。當IT0=0，為低電平觸發(fā)方式，CPU在每個機器周期的S5P2期間對(P3.2)引腳采樣，若為低電平，則認為有中斷申請，在中斷返回之前必須撤消P3.2引腳上的低電平；當IT0=1，為下降沿觸發(fā)方式。6． 請簡述應(yīng)用單片機的中斷時的初始化過程。答：(1)CPU的開、關(guān)中斷。(2)具體中斷源中斷請求的允許和禁止(屏蔽)。(3)各中斷源優(yōu)先級別的控制。(4)外部中斷請求觸發(fā)方式的設(shè)定。7． 簡述LCD1602的初始化過程。答：LCD1602的一般初始化（復位）過程如下：延時15ms，寫指令38H（不檢測忙信號），延時5ms，寫指令38H（不檢測忙信號），延時5ms，寫指令38H（不檢測忙信號），以后每次寫指令、讀/寫數(shù)據(jù)操作均需要檢測忙信號，寫指令38H（顯示模式設(shè)置），寫指令08H（顯示關(guān)閉），寫指令01H（顯示清屏），寫指令06H（顯示光標移動設(shè)置），寫指令0CH（顯示開及光標設(shè)置）。（四）項目訓練：1．用AT89C51單片機控制4位集成式共陽極的數(shù)碼管在相應(yīng)位以1秒間隔循環(huán)顯示數(shù)字“1234”。設(shè)計電路并編寫工作程序。電路設(shè)計：程序設(shè)計：//宏定義#include<reg51.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint//***************************************************************************//定義段碼表ucharcodetable1[]={0xF9,0xA4,0xB0,0x99};//定義位碼表ucharcodetable2[]={0x01,0x02,0x04,0x08};//***************************************************************************//延時子函數(shù)，大約x毫秒延時voidDelayMS(uintx){uchari;while(x--)for(i=0;i<120;i++);}//***************************************************************************//主函數(shù)voidmain(){uchark;P0=0xFF;//關(guān)顯示P2=0x00;//關(guān)顯示while(1){for(k=0;k<4;k++){P0=table1[k];//發(fā)送段碼P2=table2[k];//發(fā)送位碼DelayMS(1000);//延時1秒P0=0xFF;//關(guān)顯示}}}2．用AT89C51單片機控制8位集成式共陰極的數(shù)碼管在相應(yīng)位同時顯示字符串“ABCDEFHL”2秒鐘，又同時熄滅2秒鐘，如此反復。設(shè)計電路并編寫工作程序。電路設(shè)計：程序設(shè)計：//宏定義#include<reg51.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint//***************************************************************************//定義段碼表ucharcodetable1[]={0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71,0x76,0x38};//定義位碼表ucharcodetable2[]={0xFE,0xFD,0xFB,0xF7,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F};//***************************************************************************//延時子函數(shù)，大約x毫秒延時voidDelayMS(uintx){uchari;while(x--)for(i=0;i<120;i++);}//***************************************************************************//主函數(shù)voidmain(){uchark,t;P1=0x00;//關(guān)顯示P2=0xFF;//關(guān)顯示while(1){for(t=0;t<100;t++) {for(k=0;k<=7;k++){P1=table1[k];//發(fā)送段碼P2=table2[k];//發(fā)送位碼DelayMS(2);P1=0x00;//關(guān)顯示} } P1=0x00;//關(guān)顯示P2=0xFF;//關(guān)顯示 DelayMS(2000);} }3．用51單片機的定時器1（方式2）中斷實現(xiàn)LED燈按1秒間隔的亮滅交替。設(shè)計電路并編寫工作程序。電路設(shè)計:程序設(shè)計://宏定義#include<reg51.h>#defineuintunsignedint//***************************************************************************//定義ledsbitled=P1^0;//定義延時倍數(shù)uintcount=0;//***************************************************************************//主程序voidmain(){TMOD=0x20;//T1工作在方式2TH1=0x06;TL1=0x06;//250*1us=250usEA=1;//CPU允許中斷ET1=1;//允許T1中斷TR1=1;//開啟T1led=0;//點亮D1while(1);}//***************************************************************************//中斷子程序voidTime_0()interrupt3{count++;if(count==4000)//250us*4000=1s{count=0;led=~led;//D1熄滅或點亮}}4．用51單片機的T0中斷控制交通信號燈，交通燈執(zhí)行步驟如下：①東西向綠燈與南北向紅燈亮30s；②東西向綠燈與南北向紅燈滅，東西向黃燈與南北向黃燈閃爍5次；③東西向紅燈與南北向綠燈亮30s；④東西向紅燈與南北向綠燈滅，東西向黃燈與南北向黃燈閃爍5次。①~④操作反復，同時用一只2位的共陰極數(shù)碼管倒計時顯示當前的秒數(shù)。要求繪制電路原理圖并編寫工作程序。電路設(shè)計:程序設(shè)計://宏定義#include<reg51.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint//定義控制端口sbitRED_A=P0^0;//東西向信號燈sbitYELLOW_A=P0^1;sbitGREEN_A=P0^2;sbitRED_B=P0^3; //南北向信號燈sbitYELLOW_B=P0^4;sbitGREEN_B=P0^5;//定義全局變量uintTime_Count=0; //延時倍數(shù)ucharFlash_Count=0; //閃爍次數(shù)uchars=30; //顯示秒數(shù)uchars_Count=0; //顯示秒數(shù)的計數(shù)ucharOperation_Type=1; //操作類型變量ucharcodetable1[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //定義共陰極數(shù)碼管段碼ucharcodetable2[]={0xfe,0xfd}; //定義共陰極數(shù)碼管位碼//T0中斷子程序voidT0_INT()interrupt1{TH0=-50000/256;TL0=-50000%256;switch(Operation_Type){case1: //東西向綠燈與南北向紅燈亮30sRED_A=0;YELLOW_A=0;GREEN_A=1;RED_B=1;YELLOW_B=0;GREEN_B=0;if(++s_Count%20==0) s--;if(++Time_Count!=600)return;Time_Count=0; s_Count=0; s=4;Operation_Type=2;break;case2://黃燈開始閃爍，東西向綠燈與南北向紅燈滅if(++s_Count%20==0) s--; if(++Time_Count!=8)return;Time_Count=0;YELLOW_A=!YELLOW_A; YELLOW_B=!YELLOW_B;GREEN_A=0;RED_B=0;if(++Flash_Count!=10)return; //閃爍5次Flash_Count=0; s_Count=0; s=30;Operation_Type=3;break; case3: //東西向紅燈與南北向綠燈亮30s RED_A=1;YELLOW_A=0;GREEN_A=0;RED_B=0;YELLOW_B=0;GREEN_B=1;if(++s_Count%20==0) s--;if(++Time_Count!=600)return;Time_Count=0; s_Count=0; s=4; Operation_Type=4;break;case4://黃燈開始閃爍，東西向紅燈與南北向綠燈滅 if(++s_Count%20==0) s--; if(++Time_Count!=8)return;Time_Count=0;YELLOW_A=!YELLOW_A; YELLOW_B=!YELLOW_B;GREEN_B=0;RED_A=0;if(++Flash_Count!=10)return; //閃爍5次Flash_Count=0; s_Count=0; s=30; Operation_Type=1;break;}}//延時子函數(shù)，大約x毫秒延時voidDelayMS(uintx){uchari;while(x--)for(i=0;i<120;i++);}voidmain(){TMOD=0x01; //T0工作在方式1TH0=-50000/256;//賦初值，計數(shù)50000次TL0=-50000%256;EA=1; //開中斷ET0=1;TR0=1; //啟動T0while(1) {P1=table1[s/10];//發(fā)送十位段碼 P2=table2[0];//發(fā)送位碼DelayMS(2);P1=0x00;//關(guān)顯示 P1=table1[s%10];//發(fā)送個位段碼 P2=table2[1];//發(fā)送位碼 DelayMS(2);P1=0x00;//關(guān)顯示 }}項目7知識思考與項目訓練答案選擇題：1.B2.D3.B4.A5.B（二）填空題：1.編碼鍵盤，非編碼鍵盤2．獨立式鍵盤，矩陣式鍵盤3．掃描法，線反轉(zhuǎn)法4．硬件去抖動，軟件去抖動5．延時5—20ms（三）簡答題：簡述矩陣（行列式）鍵盤的工作原理。答：矩陣鍵盤由行線和列線組成，按鍵位于行、列的交叉點上。行、列線分別連接到按鍵的開關(guān)兩端，列線（或行線）通過上拉電阻接到+5V上。平時無按鍵動作時，列線處于高電平狀態(tài)，而當有按鍵按下時，行線電平狀態(tài)將由與此行線相連的列線電平?jīng)Q定。由于矩陣鍵盤中行、列線為多鍵共用，各按鍵均影響該鍵所在行和列的電平，所以必須將行、列線信號配合起來并作適當?shù)奶幚恚拍艽_定閉合鍵的位置。矩陣（行列式）鍵盤有幾種識別方法？它們各是怎樣識別按鍵的？答：矩陣鍵盤的按鍵識別方法有掃描法和線反轉(zhuǎn)法。掃描法：當鍵被按下時，讓所有列線處于低電平，按鍵所在行電平將被拉成低電平，根據(jù)此行電平的變化，便能判定此行有鍵被按下。為了判定是哪一列的鍵被按下，可讓列線依次處于低電平，而其余列線處于高電平，按鍵所在的列電平將被拉成低電平，根據(jù)此列電平的變化，便能判定按鍵所在的列。線反轉(zhuǎn)法：將行線編程為輸入線，列線編程為輸出線，并使輸出線輸出為全零電平，則行線中電平由高到低所在行為按鍵所在行。同第一步完全相反，將行線編程為輸出線，列線編程為輸入線，并使輸出線為全零電平，則列線中電平由高到低所在列為按鍵所在列。按鍵的去抖動有哪幾種方式？單片機通常采用哪種方式？答：按鍵去抖動一般有硬件和軟件兩種方法。單片機通常采用軟件延時去抖。簡述有源蜂鳴器和無源蜂鳴器的控制方法。答：有源蜂鳴器內(nèi)部帶震蕩源，所以只要一通電就會叫。有源蜂鳴器的優(yōu)點是：程序控制方便。無源蜂鳴器內(nèi)部不帶震蕩源，所以用直流信號無法令其鳴叫，必須用2~5KHz的方波去驅(qū)動它。無源蜂鳴器的優(yōu)點較多：便宜；聲音頻率可控，可以做出“多來米發(fā)索拉西”的效果；在一些特例中，可以和LED復用一個控制口。（四）項目訓練：1．如圖7.5電路，用K1~K4鍵分組控制八只LED燈，按K1鍵輪流點亮D1~D8；按K2點亮D1、D3、D5、D7；按K3點亮D2、D4、D6、D8；按K4熄滅D1~D8。電路設(shè)計：程序設(shè)計：//宏定義#include<reg51.h>#include<intrins.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint//*************************************************************//延時1ms子程序voidDelayMS(uintx){uchari;while(x--)for(i=0;i<120;i++);}//*************************************************************//按鍵控制LED燈主程序voidmain(){uchark,t,Key_State;P1=0xFF;P0=0xFF;while(1){t=P1;//將鍵值保存起來if(t!=0xFF)//判斷有鍵按下{DelayMS(10);//再次檢查按鍵是否按下，去抖動if(t!=P1)continue;//如果按鍵沒有按下，下一次循環(huán)Key_State=~t;//取得4位按鍵值，由1111xxxx變?yōu)?000xxxxk=0;//獲取按鍵號kwhile(Key_State!=0){k++;Key_State>>=1;}switch(k){case1:if(P0==0xFF||P0==0xAA||P0==0x55)P0=0x7F;P0=_crol_(P0,1);//輪流點亮D1~D8DelayMS(200);break;case2:P0=0xAA;break;//點亮D1、D3、D5、D7case3:P0=0x55;break;//點亮D2、D4、D6、D8case4:P0=0xFF;//熄滅D1~D8}}}}2．采用AT89C51單片機設(shè)計一只電子秒表，可以正計時，也可以倒計時。要求用一只兩位的共陽極的數(shù)碼管動態(tài)顯示秒數(shù)，定時采用T1的工作方式2，并且用中斷實現(xiàn)。在Proteus環(huán)境下繪制原理圖，編程調(diào)試實現(xiàn)功能。電路設(shè)計：程序設(shè)計：//宏定義#include<reg51.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitK1=P3^2;sbitK2=P3^3;//*************************************************************//0~9的數(shù)碼管共陽極段碼表ucharcodeDSY_CODE[]={0xc0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};//定義秒表初值60uchars=0;//定義T1計數(shù)次數(shù)uintcount=0;//*************************************************************//延時1ms子程序voidDelayMS(uintx){uchari;while(x--)for(i=0;i<120;i++);}//*************************************************************//初始化定時器1函數(shù)(定時器1，8位自動重裝載初值模式2，250次計數(shù))voidinit_time1(){TMOD=0x20; TH1=0x06; TL1=0x06; EA=1;ET1=1;}//*************************************************************************//定時器1，1s定時減1中斷函數(shù)timer1()interrupt3{ count++; if(s==0)s=60; if(count==4000) //進入中斷4000次為1s {count=0; s--;//秒數(shù)減1 }}//*************************************************************************//數(shù)碼管動態(tài)顯示子函數(shù)voiddisplay(){ P2=0x00; //關(guān)閉顯示 P0=DSY_CODE[s/10];//送十位字型碼 P2=0x01; //送十位字位碼 DelayMS(2); P2=0x00; //關(guān)閉顯示 P0=DSY_CODE[s%10];//送個位字型碼 P2=0x02; //送個位字位碼 DelayMS(2);}//秒表主程序voidmain(){init_time1();P0=0xFF;P2=0x00;K1=1;K2=1; while(1){ display();if(K1==0)//K1鍵按下{DelayMS(10);//按鍵去抖動if(K1==0)//再次檢查按鍵{s=60; TR1=1; //開啟T1}}if(K2==0){DelayMS(10);//按鍵去抖動if(K2==0)//再次檢查按鍵{TR1=0; //關(guān)T1 s=0; //顯示清零 }}}}3．用51單片機設(shè)計一只模擬鬧鐘：用8位共陰極的數(shù)碼管動態(tài)顯示時間，從左到右第1、2位顯示小時，第4、5位顯示分鐘，第7、8位顯示秒，中間用“—”隔開。比如設(shè)置“01—30—00”，表示鬧鐘定時1小時30分鐘，開始計時后以倒數(shù)的方式顯示“01—29—59”、“01—29—58”……直到“00—00—00”時蜂鳴器發(fā)出鬧鈴聲。具體要求如下：（1）用4×4矩陣鍵盤的數(shù)字鍵輸入設(shè)定時間；（2）8位共陰極的數(shù)碼管動態(tài)顯示當前的數(shù)值（剩余時間）；（3）“A”鍵作為開始鍵，按下后設(shè)置的數(shù)值以1s的時間間隔減1倒數(shù)；（4）“B”鍵作為取消鍵，按下后取消前面的輸入重新設(shè)置；（5）當設(shè)置的數(shù)值減到0時蜂鳴器報警。請編寫程序并調(diào)試。電路設(shè)計：程序設(shè)計：//宏定義#include<reg51.h>#include<intrins.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitBEEP=P3^7;ucharcodeKeyCodeTable[]={0x18,0x28,0x48,0x88,0x14,0x24,0x44,0x84,0x12,0x22,0x42,0x82,0x11,0x21,0x41,0x81}; ucharcodeDisplayTable[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};uchardigbit; //字位uchardigbit1=0x01; //靜態(tài)顯示字位ucharwordbuf[6]; //字型碼緩沖區(qū)ucharcount; //字型碼緩沖區(qū)計數(shù) intt1count; //定時器1計數(shù)//延時1ms子程序voidDelayMS(uintx){uchari;while(x--)for(i=0;i<120;i++);}//*************************************************************//鍵盤掃描子函數(shù)ucharkeyscan(){ucharsCode,kCode,i,k;P2=0xF0;//低４位置０，放入四行if((P2&0xF0)!=0xF0) {DelayMS(10); if((P2&0xF0)!=0xF0) {sCode=0xFE;//行掃描碼初值 for(k=0;k<4;k++)//對4行分別掃描 {P2=sCode; if((P2&0xF0)!=0xF0) {kCode=~P2; do{P2=0xf0;} //等待按鍵彈起 while((P2&0xf0)!=0xf0); for(i=0;i<16;i++)//查表得到按鍵序號并返回 if(kCode==KeyCodeTable[i])returni; } elsesCode=_crol_(sCode,1); } } } return-1;}//減一函數(shù)voidplus() {inti;i=(wordbuf[0]*10+wordbuf[1])*3600+(wordbuf[2]*10+wordbuf[3])*60+(wordbuf[4]*10+wordbuf[5]);i--;wordbuf[0]=i/3600/10;wordbuf[1]=i/3600%10;wordbuf[2]=i%3600/60/10;wordbuf[3]=i%3600/60%10;wordbuf[4]=i%60/10;wordbuf[5]=i%60%10;if(i==0){BEEP=0; TR1=0; }}//初始化定時器(定時器1，8位自動重裝入模式2，230次計數(shù)，11.0592MHz)voidinit_time1(){TMOD=0x20; EA=1; ET1=1;TH1=0x26; TL1=0x26; TR1=1;}//定時器1，1s定時，減1操作timer1()interrupt3{ t1count++; if(t1count==4000) {t1count=0; plus();//調(diào)用減1函數(shù) }}//顯示子函數(shù)voiddisplay(){ uchari; switch(digbit) {case1: i=0; break; case2: i=1; break; case4: i=6; break; case8: i=2; break;case16:i=3; break; case32:i=6; break; case64:i=4; break; case128:i=5; break; default: break; } if(i==6)P0=0x40;//送字型碼 else P0=DisplayTable[wordbuf[i]];//送字型碼 P1=~digbit; //送字位碼 DelayMS(2);P1=0xFF; //關(guān)閉顯示 if(digbit<0x80) //共4位 digbit=digbit*2; //左移一位 else digbit=0x01;}voidmain(){ intm,j,key; count=0; //初始沒有輸入，計數(shù)器設(shè)為0P0=DisplayTable[0]; //數(shù)碼管顯示00000000P1=0x00;for(j=0;j<6;j++) //剛加電時，初始00-00-00 wordbuf[j]=0; while(count<7){ key=keyscan(); //調(diào)用鍵盤掃描函數(shù) if(key>=0&&key<10)m=1;//輸入0～9 elseif(key==10)m=2; //開始倒計時鍵 elseif(key==11)m=3; //取消鍵 elsem=4; //其他按鍵 switch(m) { case1:if(count<6) {wordbuf[count]=key; P0=DisplayTable[key]; P1=~digbit1; if(count%2==0) digbit1=_crol_(digbit1,1); else digbit1=_crol_(digbit1,2); count++; } break; case2: count=7; break; case3: count=0; //計數(shù)清零 for(j=0;j<6;j++) {wordbuf[j]=0; P0=DisplayTable[0]; //數(shù)碼管顯示00000000 P1=0x00; digbit1=1; } break; default:break; } } digbit=0x01;init_time1(); //打開1s計時while(1){display(); //動態(tài)顯示} }項目8知識思考與項目訓練答案選擇題：1.B2.A3.D4.A5.A6.C7.B8.A（二）填空題：1．并行通信，串行通信2．起始位，數(shù)據(jù)位，奇偶效驗位，停止位3．TXD，RXD4．SBUF5．RXD6．電平轉(zhuǎn)換（三）簡答題：什么是串行通信？它有哪些特點？有哪幾種幀格式？答：串行通信是組成數(shù)據(jù)的所有位通過一條數(shù)據(jù)線一位一位地傳送的通信方式。其突出優(yōu)點是只需一對傳送線，大大降低了傳送成本；其缺點是傳送速度相對較慢。串行通信適用于遠距離通信。字符幀也稱數(shù)據(jù)幀，由起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗位和停止位等４部分組成，分為無空閑字符幀和有空閑字符幀。51單片機的串行口由哪些功能部件組成？各有什么作用？答：51單片機的串行口由特殊功能寄行器SBUF、SCON、PCON組成。SBUF是51單片機內(nèi)部的接收、發(fā)送緩沖器；SCON用來控制串行口的工作方式和狀態(tài)；PCON主要是為CHMOS型單片機的電源控制而設(shè)置的專用寄存器。51單片機串行口有幾種工作方式？各工作方式的波特率如何確定？答：51單片機的串行口有4種工作方式，分別是方式0、方式1、方式2和方式3，這些工作方式由SCON中的SM0、SM1兩位編碼決定。工作方式幀格式波特率方式08位全是數(shù)據(jù)位，沒有起始位、停止位固定，每個機器周期傳送一位數(shù)據(jù)方式110位，其中1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位不固定，取決于T1溢出率和SMOD方式211位，其中1位起始位，9位數(shù)據(jù)位，1位停止位固定，即2SMOD×fosc/64方式3同方式2同方式1若晶振頻率為fosc＝11.0592MHz，采用串行口工作方式1，波特率為4800b/s，計算出用T1作為波特率發(fā)生器的方式字和計數(shù)初值。答：T1采用方式2，TMOD=0x20SMOD=0初值Ⅹ=256-2SMOD/32×fosc／（12×波特率）=256-20/32×11.0592×106／（12×4800）=250=0xFA所以初值為0xFA（四）項目訓練：1．設(shè)fosc=11.0592MHz，試編寫一段程序，對串口初始化，使之工作于方式l，波特率為1200b/s，用查詢串行口狀態(tài)的方法讀出接收緩沖器的數(shù)據(jù)并回送到發(fā)送緩沖器。解：T1采用方式2，TMOD=0x20SMOD=0初值Ⅹ=256-2SMOD/32×fosc／（12×波特率）=256-20/32×11.0592×106／（12×1200）=232=0xE8程序設(shè)計：#include<reg51.h>voidmain(){unsignedcharc;SCON=0x50;TMOD=0x20;PCON=0x00;TH1=0xE8;TL1=0xE8;RI=0;TR1=1;while(1){if(RI){RI=0;c=SBUF;SBUF=c;if(TI)TI=0;}}}2．用Protues設(shè)計一個兩個單片機通信的電路，甲機連接一只按鍵和一只發(fā)光二極管，乙機連接一只按鍵和一只一位的數(shù)碼管，編寫兩個單片機通信的程序，甲機的按鍵通過串行口通信控制乙機的數(shù)碼管顯示”A”,”B”,”C”,”D”；乙機的按鍵通過串行口通信控制甲機的發(fā)光二極管閃爍。電路設(shè)計:甲機程序設(shè)計:#include<reg51.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitK1=P1^7;sbitD1=P1^0;//***************************************************************************//延時1msvoidDelay(uintx){uchari;while(x--)for(i=0;i<120;i++);}//***************************************************************************//向串口發(fā)送字符voidputc_to_SerialPort(ucharc){SBUF=c;while(TI==0);TI=0;}//***************************************************************************voidmain(){ucharOperation_NO=-1;SCON=0x50;//串口工作方式1TMOD=0x20;//T1工作方式2PCON=0x00;TH1=0xFD;//波特率9600TL1=0xFD;TI=0;RI=0;TR1=1;D1=1;while(1){if(K1==0){while(K1==0);Operation_NO=(Operation_NO+1)%4;}switch(Operation_NO){case0:putc_to_SerialPort('A'); break;case1:putc_to_SerialPort('B');break;case2:putc_to_SerialPort('C');break;case3:putc_to_SerialPort('D');break;} if(RI){RI=0;if(SBUF=='1'){while(RI==0) {D1=~D1; Delay(100); } }else D1=1;}Delay(100);}}乙機程序設(shè)計:#include<reg51.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitK2=P1^7;//***********************************************************************//延時1msvoidDelay(uintx){uchari;while(x--)for(i=0;i<120;i++);}//***********************************************************************//向串口發(fā)送字符voidputc_to_SerialPort(ucharc){SBUF=c;while(TI==0);TI=0;}//***********************************************************************voidmain(){ucharOperation_NO=0;P0=0x00;SCON=0x50;TMOD=0x20; PCON=0x00;TH1=0xFD;//波特率9600TL1=0xFD; TI=0;RI=0; TR1=1; while(1){if(K2==0){while(K2==0);if(++Operation_NO%2) putc_to_SerialPort('1'); else putc_to_SerialPort('0');} if(RI){RI=0;switch(SBUF){case'A':P0=0x77; break;case'B':P0=0x7C; break;case'C':P0=0x39; break;case'D':P0=0x5E; break;}}Delay(100);}}3．利用串口調(diào)試助手進行實驗板與PC機的通信，PC機發(fā)送一段英文文字，如“Howareyou!”，希望在接收區(qū)顯示同樣的一段英文文字，如“Howareyou!”，請編寫單片機串口通信程序。電路設(shè)計：用一根RS-232C串口線將下圖的J1與PC機的串口連接起來，PC機打開stc-isp-15xx-v6.85H軟件。程序設(shè)計：#include<AT89X51.h> #defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintunsignedchara;bitflag=0; //定義發(fā)送數(shù)據(jù)標志位//串口初始化子程序voidinit(){ TMOD=0x20;//T1工作在方式2 TH1=0xFA; //波特率為9600b/s TL1=0xFA; TR1=1;//開啟T1 SM0=0;//串口工作在方式1 SM1=1; REN=1; //允許串口接收 EA=1;//開總中斷 ES=1;//開串口中斷RI=0; }//串口發(fā)送數(shù)據(jù)子程序voidsend(){ES=0;SBUF=a;while(!TI);TI=0;flag=0;ES=1;}//串口接收數(shù)據(jù)子程序voidreceive()interrupt4{a=SBUF;RI=0;flag=1;}//主函數(shù)voidmain(){ init(); while(1) {if(flag==1)send();}}項目9知識思考與項目訓練答案選擇題：1.A2.D3.B4.A5.B