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大学 单片机 接口 技术 c51 张道德 ppt 文稿 资料 课件

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单片机接口技术(C51版)第十章 通信编程 内容概述 主要介绍MCS-51单片机与PC机之间的双机通信、MCS-51单片机的多机通信系统的硬件设计及软件设计。教学目标1.了解MAX232的作用及引脚功能。2.了解PC机串行口的引脚功能，设计单片机与PC机之间双机通信的电路设计，并能编写单片机与PC机通信时单片机与PC机的源程序。3.了解MCS-51单片机的多机通信原理，理解多机通信实现过程，关键是理解SM2、TB8/RB8在多机通信过程中的作用。4.能编写简单的多机通信程序，理解简单的通信协议并用C51实现。10.1 MCS-51单片机与PC机通信 8051单片机串口使用的是TTL电平，PC使用的是RS-232电平，因此它们之间不能用导线直接连接，而要通过电平转换电路。通常用MAX232等芯片对两者的电平进行转换。10.1.1 MAX232简介 MAX232芯片是MAXIM公司生产的低功耗、单电源双RS232发送/接收器。MAX232芯片内部有一个电源电压变换器，可以把输入的+5V电源变换成RS-232输出电平所需10V电压，所以采用此芯片接口的串行通信系统只要单一的+5V电源就可以。10.1.1.1 MAX232主要特点 -单5V电源工作；-LinBiCMOSM工艺技术；-两个驱动器及两个接受器；-30V输入电平； -低电源电流；-符合甚至优于ANSI标准；-可与Maxim公司的MAX232互换；-ESD保护大于MIL-STD-883标准的2000V。MAX232内部逻辑框图10.1.1.2 引脚及工作原理T1IN、T2IN、R1OUT、R2OUT为接TTL电平的引脚；T1OUT、T2OUT、R1IN、R2IN为接RS232电平的引脚。TTL电平的T1IN、T2IN引脚应接单片机的串行发送引脚TXD；R1OUT、R2OUT应接AT89C52的串行接收引脚RXD。 10.1.2 PC机的串行口PC机通常有12个串行通信接口，采用DB25型连接器。虽然RS-232定义了25脚信号标准，但实际进行异步通信时，只需9个电压信号：2个数据信号，6个控制信号，1个信号地线。右表是PC机9脚串口的引脚定义。10.1.3 单片机与PC机通信应用实例10.1.3.1电路原理图10.1.3.2 软件设计通信约定：双方均采用8位数据位，一个停止位，波特率为110，无奇偶校验方式。PC机发送数据采用查询方式，每发送完一个元素后便等待8051将接收到的数据回传。若发送的数据和接收到的数据相等，则串行通信正确，否则，通信有错误。8051采取中断方式接收数据，使用方式1。 #include#define uchar unsigned charuchar idata buf10 _at_ 0x40 ; /保存接收的数据void init(void) /串行口初始化TMOD=0x20; TH1=0x71;TL1=0x71;/设定波特率110bps,6MHz晶振 PCON=0x00;/ TR1=1; /启动T1 EA=1; ES=1; /允许串口中断 SCON=0x50; /串行口工作在方式1，并允许接收C51源程序/*接收程序*/void receive(void) interrupt 4 using 0uchar idata *p=buf;RI=0;ES=0; /关串口中断while(SBUF0xff)!=0) /判断是否通信结束 *p+=SBUF; /保存数据到buf数组 while(RI=0);RI=0; ES=1;/*主程序*/void main(void) init(); while(1);通信双方必须具有相同的数据收发格式及传送速率（波特率）。为了保证通信的顺利进行，双方事先必须约定通信协议。10.2 多机通信技术典型应用：校园卡系统、智能楼宇、自动温控蔬菜大棚、大型粮库、工厂自动化；1打卡机 2打卡机 3打卡机 n打卡机1MCS-51多机通信原理 串行口控制寄存器SCON中的SM2为多机通信接口控制位。串行口工作于方式2或3。 SM2多机通信位；TB8/RB8地址/数据区分位;若SM2为1，则仅当接收到的第9位数据RB8为1时，数据才装入SBUF，置位RI，请求CPU对数据进行处理；如果接收到的第9位数据RB8为0，则不产生中断标志RI，信息丢失，CPU不做任何处理。 当SM2为0时，则接收到一个数据后，不管第9位数据RB8是0还是1，都将数据装入接收缓冲器SBUF并置位中断标志RI，请求CPU处理。关键是SM2与TB8/RB8的关系！问题1:多机通信时主机如何寻找从机？问题2:如何区分地址和数据信息？SM2、RB8与从机动作关系通信过程所有从机的SM2=1，处于只接收地址帧状态所有同学坐着听讲主机发地址信息，以第9位TB8=1表示发送的是地址老师喊同学名字从机接收到地址帧后与本机地址比较所有同学听到名字与自己的名字比较被寻址从机SM2=0，其作从机SM2=1不变名字相符的同学站起来(SM2=0)主机发数据信息(TB8=0)，对已被寻址的从机因SM2=0，可以接收主机发来的信息。其余从机因SM2=1不理睬主机。老师与站起的同学进行提问,课堂交流,TB8=0.被寻址的从机SM2置1.主机可另发地址帧与其它从机通信时 。回答问题的同学坐下(SM2=1)2多机通信系统设计10.2.2.1 系统硬件硬件设计 设多机通信系统主、从机晶振为6MHz，波特率为2400bps，以方式3进行多机串行通信。每次通信时主机先发送对应的从机地址，然后发一个字节数据。10.2.2.2简单多机通信系统软件 主机软件设计从机软件设计10.2.2.3 带简单通信协议的软件设计1简单通信协议 设主机发送的地址联络信号00H、01H、02H为从机设备地址，地址FFH是命令各从机恢复SM2为1的状态即复位。主机的命令编码为： 01H请求各从机接收主机的数据命令 02H请求从机向主机发送数据命令 其它都按从机向主机发送数据命令02H对待。 从机的状态字节格式为 TRDY1，表示发送准备完毕； RRDY1，表示接收准备完毕； 1简单通信协议 主机采用查询方式，从机采用中断方式通信，以确保及时收到主机的通信信息。主机的串口设为方式3，允许接收，并置TB8为1，因为只有一个主机，所以主机SCON中的SM2不置1，故控制字为11011000，即D8H.。主机与从机的通信程序流程图如图10-2-2、10-2-3所示。 从机通信协议图10-2-3 从机通信程序流程图主机软件设计-通信子程序流程从机软件设计-初始化程序INIT: MOVTMOD，#20H MOVTH1，#0F9H；设置波特率为2400 MOVTL1，#0F9H MOVSCON，#0F0H；方式3，SM2=1，允许接收 SETBTR1 SETBES；允许串行口中断 SETBEAWAIT： SJMP WAIT ；听号 从机软件设计-通信子程序图3 从机通信程序流程图从机串行中断通信程序SIO：CLRRIPUSHPSW ;现场保护PUSHACC JNB RB8, DATA ADDR: MOVA，SBUF；接收串行数据XRLA，#NUMBER；判断是否与本机地址相符JNZBACK；不相符则返回CLRSM2 ；相符则SM2为0 AJMP BACKDATA:MOVA， SBUF ;接收数据 MOV R0, A ;保存