单片机应用技术教学课件PPT.ppt

单片机应用技术,主讲：王永祥,项目五 单片机双机通信系统设计与制作,知识目标 了解通信的基本概念 掌握51单片机串行口结构及控制寄存器设置 掌握单片机串行通信的编程方法 技能目标 掌握单片机双机通信线路连接方法 掌握串行口的调试方法,5.1 本项目的工作任务,设计一个单片机双机通信系统，单片机a接1个8位拨码开关，单片机b接8个发光二极管，通过串行通信实现由a机拨码开关控制b机发光二极管的亮灭。,5.2 串行通信基础,5.2.1 串行通信基本概念,异步通信和同步通信 异步通信,同步通信,波特率 每秒钟传送二进制数的位数。 如：异步通信中，若每秒传送120个字符，而每个字符可包括10位（起始位、校验位、停止位各1位，数据位7位）， 则波特率为： 12010=1200位/秒（bps）,串行通信的方向,串行口的连接 三线连接,rs232接口连接,modem连接,5.2.2 串行口的结构及工作方式,1. 数据缓冲器sbuf 发送sbuf和接收sbuf共用一个地址99h。 发送sbuf存放待发送数据，写入sbuf将同时启动发送。 发送指令： mov sbuf，a 接收sbuf存放已接收的8位数据，供cpu读取。 接收指令：mov a，sbuf,2.串行口控制/状态寄存器scon(98h),sm0，sm1：选择串行口4种工作方式。 sm2：多机控制位，用于多机通讯。 ren：允许接收控制，ren=1，允许；ren=0，禁止。 tb8： 发送的第9位数据位，可用作校验位 rb8： 接收的第9位数据位或停止位 ti： 发送中断标志，发送一帧结束，ti=1，须软件清零 ri： 接收中断标志，接收一帧结束，ri=1，须软件清零,串行口的工作方式,方式0：同步移位寄存器方式。 一帧8位，无起始位和停止位，先发送/接收最低位。 rxd：数据输入/输出端。 txd：同步脉冲输出端，每个脉冲对应一个数据位。 波特率b = fosc/12 如： fosc=12mhz， b=1mhz，每位数据占1s。 发送过程： 写入sbuf，启动发送，一帧发送结束，ti=1。 接收过程： ren=1且ri=0，启动接收，一帧接收完毕，ri=1。,方式1：10位通用异步通讯方式 一帧：8位数据位，1个起始位(0)，1个停止位(1)。 波特率：用t1作为波特率发生器，b=(2smod/32)t1溢出率。 发送：写入sbuf，同时启动发送，一帧发送结束，ti=1。 接收：ren=1，允许接收。接收完一帧，若ri=0且停止位为1 ，将接收数据装入sbuf，停止位装入rb8，并使ri=1。,方式2和方式3: 11位异步通信方式 一帧：1位起始位，8位数据位，1位可编程位，1位停止位。 波特率：方式2 b=(2smod/64)fosc。 方式3 b=(2smod/32)t1溢出率。 发送： 先根据通信协议由软件设置tb8。由写“sbuf”指令启动发送过程，并把8位数据装入“sbuf”,同时串口还自动把tb8装到发送移位寄存器的第9位数据位置上，并通知发送控制器要求发送，然后从txd端输出一帧数据。,接收： 先设置ren=1，使其允许接收，同时置ri=0。在此前提下，再依sm2和所接收到的rb8的状态才能决定串行口在信息到来后是否会使ri置1。如果ri置1，在中断方式下将申请中断，接收数据。 当sm2=0时，不管rb8为1还是为0，ri都置1。 当sm2=1，且rb8=1时，表示在多机通信方式下，接收的信息位地址帧，此时ri置1。 当sm2=1，且rb8=0时，表示接收的信息为数据帧，但不是发给本机的，此时，ri不置1，丢弃sbuf中所收数据帧。,5.3 串行通信的程序设计,串行口的初始化编程 串行口控制寄存器scon设置 电源控制寄存器pcon设置 波特率发生器t1的初始化 中断系统的设置,常用初始化内容： first: mov son, #工作方式字 ；设定工作方式 m ov pcon, #80h ；波特率加倍时，设定 mov tmod, #20h ；波特率可变时，用于 设定t1工作方式 mov th1, #定时初值 ；设定初值 mov th1, #定时初值 clr et1 ；禁止t1中断 setb tr1 ；启动t1 setb ea ；开cpu中断 setb es ；开串口中断 setb ps ；设定串口为最高优先级,【例5-1】,若fosc=6mhz,波特率为2400bps，设smod=1,则定时/计数初值为多少？并进行初始化编程。 初值计算： 由 波特率=（2somd/32）t1的溢出率 = （2somd/32）fosc/(12 (256-x) 有 x=243=f3h,初始化程序：,mov scon, #40h mov tmod, #20h mov pcom, #80hclr mov th1, #0f3h mov tl1, # 0f3h clr et1 setb tr1,发送和接收程序设计 查询方式,中断方式,奇偶校验位的处理,当串行口采用方式2和方式3时工作时，帧数据格式中的第9位可以用作奇偶校验位。 发送时，当发送的字节数据送入累加器a后，p标志和a中1的总个数应为偶数，此时，可将p值送入tb8，这样就实现了数据的补偶发送。与此同时，在接收时，可在读取数据时进行“偶校验”，如果rb8中的位值与累加器a从sbuf读入的数据中的1加起来，“1”的个数也是偶数，则接收正确，否则为出错。,5.4 双机通信系统设计与制作,双机通信系统硬件制作,双机通信系统软件设计,发送程序 org 0000h ajmp main org 0100h main: mov sp,#60 mov scon,#40h ;串行口以方式1工作 mov tmod, #20h ;t1以方式2工作 mov th1,#0fdh ;波特率为9600bps mov tl1,#0fdh,setb tr1 mov p1,#0ffh mov 30h,#0ffh ;设拨码开关初始值 k0: mov a,p1 ;读入拨码开关 cjne a,30h,k1 ;判断与前次是不是相同，不同则调至k1 sjmp k0 k1: mov 30h,a ;存入拨码开关新值 mov sbuf,a ;输入sbuf发送 wait: jbc ti,k0 ;是否发送完毕？ sjmp wait end,接收程序 org 0000h ajmp main org 0100h main: mov sp,#60 mov scon,#50h mov tmod,#20h mov th1,#0fdh mov tl1,#0fdh,setb tr1 mov p1,#0f