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大学单片机原理与应用-胡辉-PPT文稿资料课件PPT

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大学 单片机 原理 应用 利用 运用 胡辉 ppt 文稿 资料 课件
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大学单片机原理与应用-胡辉-PPT文稿资料课件PPT,大学,单片机,原理,应用,利用,运用,胡辉,ppt,文稿,资料,课件
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第7章 单片机的串行通信 通信方式7.1 串行通信的概念 7.1.1 异步通信与同步通信 并行通信方式空间上区分各位数据 及联络控制信号。占 用传输线多,速度快。串行通信方式时间上区分各位数据 及联络控制信号。占 用传输线少,速度慢。一、串行通信方式 -信息传输在一个方向上只占用一跟通信线,它既作为数据线,又作为联络线。 信息格式上分 异步通信方式按字符传输 同步通信方式按数据块传输 1.异步通信方式01停止位起始位低位高位7或8位数据位奇偶校验停止位第N个字符第N-1个字符2同步通信SYNC(Synchronous Data Communication) 在同步通信中,数据或字符开始处是用一同步字符来指示(一般约定为12个字符),以实现发送端和接收端同步,一旦检测到约定同步字符,下面就连续按顺序接收数据。7.1.2 串行通信的波特率波特率(band rate)是异步通信中数据传送速率的单位,其意义是每秒传送多少位二进制数。例如:数据传送的速率为120个字符每秒,每个字符由1个起始位、8个数据位和1个停止位组成,则其传送波特率为:10b120s1200bs1200波特7.1.3 串行通信的方式按照数据传送方向,串行通信可分为半双工(half duplex)制式和全双工(full duplex)制式。1半双工制式在半双工制式下,甲机和乙机之间只有一个通信回路,接收和发送不能同时进行,只能分时发送和接收。2全双工制式在全双工制式下,甲、乙两机之间数据的发送和接收可以同时进行,称为全双工传送。不管哪种形式的串行通信,在两机之间均应有共地线。 7.2 单片机串行的通信原理及工作方式 7.2.1 单片机串行口的结构主要由两个数据缓冲寄存器SBUF和一个输入移位寄存器,以及一个串行控制寄存器SCON等组成。 7.2.2 单片机串行口的控制 1串行口控制寄存器SCON(1)SM0、SM1:串行口工作方式选择位。(2)SM2:在方式2和方式3中主要用于多机通信控制。(3)REN:串行接收允许位。由软件置位或清除。软件置1时,串行口允许接收,清零后禁止接收。(4)TB8:发送数据的第9位。双机通信时它可作奇偶校验位;在多机通信中可作为区别地址帧或数据帧的标识位。(5)RB8:在方式2和方式3中是接收的第9位数据。(6)TI:发送中断标志位。(7)RI:接收中断标志位。2专用寄存器PCONPCON的各位的定义和功能如下:当SMODl时,方式1、2、3的波特率加倍,否则不加倍。 7.2.3 单片机串行口的工作方式1方式0串行接口工作方式0为同步移位寄存器方式,多用于I/O口的扩展,其波特率是固定的,为fosc/12。TXD引脚输出同步移位脉冲,RXD引脚串行输入/输出。2方式1在方式l时,串行口被设置为波特率可变的8位异步通信接口。发送/接收1帧数据为10位,其中1位起始位、8位数据位(先低位后高位)和1位停止位。 3方式2串行口工作为方式2时,被定义为9位异步通信接口。发送/接收1帧数据为11位,其中1位起始位、8位数据位、1位控制/校验位和1位停止位。控制/校验位为第9位数据。4方式3方式3为波特率可变的11位异步通信方式,除了波特率有所区别之外,其余同方式2。5串行通信的波特率(1)方式0的波特率在方式0下,串行口通信的波特率是固定的,其值为fosc/12(fosc为主机频率)。(2)方式2的波特率在方式2下,通信波特率为fosc/32或fosc/64,根据特殊功能寄存器PCON中SMOD位的状态来决定串行口在那个波特率下工作。选择公式为:(3)方式1或方式3的波特率在这两种方式下,串行口波特率是由定时器的溢出率决定的,因而波特率是可变的。波特率的公式为:式中:K为定时器T1的位数。7.3 单片机串行口的应用 7.3.1 串行口扩展显示器 【例7-1】用8位串入并出移位寄存器74HC164扩展显示器。功能:把数据从显示缓冲区送到数码管。 入口:将要显示的数放在以DIS0为首的8个单元中。出口:把预置的数输出以更新原有的显示。 MOVR2,08H;显示8个数码管 MOVR0,DIS7;显示缓冲区未地址送入R0DL0:MOVA,R0;取要显示数作查表偏移量 MOVDPTR,TAB;指向字形表首 MOVCA,ADPTR;查表得字形码 MOVSBUF,A;发送显示DL1:JNB TI,DL1;等待发送完一帧 CLRTI;清中断标志,准备继续发送 DECR0;更新显示单元 DJNZR2,DL0;重复显示所有数码管TAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H;0,1,2,3,4, DB 92H,82H,0F8H,80H,90H;5,6,7,8,9, DB 88H,83H,0C6H,0A1H,86H;A,B,C,D,E, DB 8EH,0BFH,8CH,0FFH;F,P,暗 7.3.2 串行口扩展的键盘在方式0下,串行口作同步移位寄存器用,以8位数据为一帧,先发送或接收最低位,每个机器周期发送或接收一位,故其波特率是固定的,为fosc12。串行数据由RXD(P3.0)端输入或输出。 ORG0050HMAINMOVSCON,#10H;设置串行口为方式0 SETBP1.1;启动74LS165的并行输入开关量CLRP1.1;启动74LS165的串行输出LOOP:JNBRI,LOOP;等待接收完吗?CLRRI;清除接收中断标志位MOVA,SBUF;读入键盘号MOVR2,AJNBACC.0,TZH1;判断如果为1号键 JNBACC.1,TZH2;判断如果为2号键 JNBACC.2,TZH3;判断如果为3号键 JNBACC.3,TZH4;判断如果为4号键 JNBACC.4,TZH5;判断如果为5号键 JNBACC.5,TZH6;判断如果为6号键 JNBACC.6,TZH7 ;判断如果为7号键 JNBACC.7,TZH8;判断如果为8号键 AJMPMAIN;没键按下,转起始TZH1:LCALLCHX1;调子程序AJMPMAINTZH8:LCALLCHX8 AJMPMAINCHX1:;1号子程序CHX2:;2号子程序CHX8:;8号子程序END7.3.3 双机通信 编程使乙机从甲机接收16个字节数据块,并存入片外3000H300FH单元。接收过程中要求判奇偶校验标志RB8。若出错则置F0标志为1,若正确则置F0标志为0,然后返回。【例7-3】编程把甲机片内RAM50H5FH单元中的数据块从串行口输出。定义在方式3下发送,TB8作奇偶校验位。采用定时器1方式2作波特率发生器,波特率为1200波特,fosc110592MHz,预置值TH10E8H。发送子程序如下: MOVTMOD,#20H;设置定时器1为方式2 MOVTL1,0E8H ;设预置值 MOVTH1,0E8H MOVSCON,0C0H;设置串行口为方式3 MOVPCON,00H ;SMOD0 SETBTRI ;启动定时器1 MOVR0,#50H;设数据块指针 MOVR7,10H;设数据长度10HTRS:MOVA,R0 ;取数据送至A MOVC,P MOVTB8,C;奇偶位P送至TB8 MOVSBUF,A;启动发送WAIT:JNBTI,$ ;判1帧是否发送完 CLRTI INCR0;更新数据单元 DJNZR7,TRS ;循环发送至结束 接收子程序编程如下: MOVTMOD,20H;设置定时器1为方式2 MOVTL1,0E8H;设预置值 MOVTH1,0E8H MOVSCON,0C0H;设置串行口为方式3 MOVPCON3,00H;SMOD0 SETBTR1;启动定时器1 MOVDPTR,3000H;设置数据块指针 MOVR7,10H;设数据块长度 SETBREN;允许接收WAIT:JNBRI,$;判1帧是否接收完 CLRRI MOVA,SBUF;读入1帧数据 JNBPSW.0,PZ;奇偶位P为0则跳转 JNBRB8,ERR;Pl,RB80则出错 SJMPYES;二者全为1则正确PZ: JBRB8,ERR ;P0,RB8l则出错YES: MOVX DPTR,A ;正确,存放数据 INC DPTR;修改地址指针 DJNZ R7,WAIT ;判断数据块接收完否 CLR PSW.5;接收正确且接收完清F0标志 RET;返回ERR: SETB PSW.5;出错则置F0标志为“l” RET;返回 7.3.4 多机通信 多机通信的实现,主要靠主、从机之间正确地设置与判断多机通信控制位SM2和发送或接收的第9数据位(D8)。以下简述如何实现多机通信。 多机之间的通信过程可归纳如下:(1)主、从机均初始化为方式2或方式3,置SM21,允许中断。(2)主机置TB81,发送要寻址的从机地址。(3)所有从机均接收主机发送的地址,并进行地址比较。(4)被寻址的从机确认地址后,置本机SM20,向主机返回地址,供主机核对。(5)核对无误后,主机向被寻址的从机发送命令,通知从机接收或发送数据。( TB80)(6)通信只能在主、从机之间进行,两个从机之间的通信需通过主机作中介。(7)本次通信结束后,主、从机重置SM21,主机可再对其他从机寻址。例:主机向02号从机发送50H5FH中的数据;02号从机将接收到的数据放到内RAM30H 3FH单元中。主机程序: ORG 0030HMAIN:MOV SCON,98HM1: MOV SBUF,02HL1: JNB TI,$ CLR TI JNB RI,$ MOV A,SUBF XRL A,#02H JZ RHT AJMP M1RHT :CLR TB8 MOV R0,50HM1: MOV R7,10HL3: MOV A,R0 MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI INC R0 DJNZ R7,L3 AJMP MAIN END从机程序: ORG 0030HMAIN: MOV R0,30H MOV R6,10HSI:
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