单片机第7章 串行口 - v2.ppt

1、第1，7章AT89S51单筹码串行端口，1，2，2，2，问题1: A-机器按钮SP1 B-机器LED(D9)照明，3，分析问题：基本原理，硬件配置，软件模块通信的基本方式是并行通信，串行并行，发件人，接收方，发件人，接收方，4，当前串行通信广泛用于单筹码微电脑，多台机器，单筹码微计算机和PC机之间的通信等。5，串行通信具有同步和异步两种茄子同步方法。也就是说，发送和接收具有严格的同步时钟控制。控制复杂，费用高。异步方法：不需要严格的动机信号或数据流的连续性。经常用于串行通信。数据帧(一帧数据):包括开始位(“0”级)、数据位、奇偶校验位、停止位(“1”级)等。6，异步通信信息帧格式如图所示。7

2、，波特率是串行通信中的重要概念，表示数据传输速率(也称为比特率)。波特率定义为每秒传输二进制数字的位数。例如：波特率为1200bps意味着每秒可以传输1200位二进制数。波特率的倒数为每个资料传输时间。例如，波特率为1200bps，每个波特率为，波特率为8，1。单任务系统(Simplex)任务系统意味着A和B之间的通信只能进行单向数据传输。单个作业系统如图所示。在串行通信中，数据在两个工作站之间传输。根据资料传输方向，串行通信可以分为三种茄子制。串行通信系统，9，2。半双工系统(Half duplex)半双工系统意味着通信双方都有发射器和接收器，双方可以发送和接收，但不能同时接收和发送。也就是

3、说，发送的时候不能接收，接收的时候不能发送。半双工系统如图所示。10，3。“全双工”(full duplex)“全双工”(full duplex)“全双工”(Full duplex)系统是指通信双方都有发射器和接收器，并将信道分为发射信道和接收信道，两端数据允许同时发送和接收，因此通信效率高于前两个。全双工系统如图所示。11，11、硬件配置、软件模块、介面、A-机械发射器、B-机械接收器、12，51单筹码微机与父电脑之间的实时通信要求：51配置单筹码微机与串行端口相关结构和工作原理研究、接收/传输方法故障诊断相关SFR，以实现以下目标：通信采用全双工异步通信机制设置标准通信波特率51和上层串行

4、接收、传输节目通信、摘要、13、内容摘要串行端口的基本工作原理与串行端口相关的特殊功能寄存器串行端口的4茄子工作原理串行端口多机通信的工作原理双机串行通信的软件编程。串行端口是全双工通用异步发送和接收(UART)。全双工意味着两个单筹码微电脑之间的串行数据可以同时双向传输。异步通信，即收发、发送端使用各自的时钟控制来控制收发过程，因此可以省略收发、发送端的一条同步时钟信号线，使连接简单易行。步骤14、步骤1:串行相关结构和工作原理7.1串行端口的结构内部结构如图7-1所示。有两个物理上独立的接收、发送缓冲区特殊功能寄存器(SBUF)，可以同时发送和接收数据。发送缓冲区只能写入，不能读取接收缓冲

5、区。只能读取不能写入两个缓冲区的特殊功能寄存器字节地址(99H)。控制寄存器有两种：特殊功能寄存器SCON和PCON。14，15，图7-1串行端口的内部结构，15，B0，B0，16，7.1.1串行端口控制寄存器SCON串行控制寄存器SCON字节寻址和位寻址格式如图7.2所示。16，17，18，SM0 SM1:串行端口工作方式选择位。与状态组合相对应的工作原理见表7-1。表7-1串行端口的工作方式，19，7.1.2特殊功能寄存器PCON字节地址为87H，不能进行位寻址。格式如图7-3所示。19，图7-3描述了特殊功能寄存器PCON的格式，20，下面介绍了PCON的功能。只有最高的SMOD与串行端

6、口相关，其他功能将在第2章的“节能工作原理”部分中介绍。SMOD:波特率选择位。例如，方法1，3的波特率计算公式是方法1波特率=计时器T1的溢出速度SMOD=1时，SMOD=0的波特率的两倍，因此SMOD位称为波特率乘数。20，21，计算波特率，波特率=2SMOD(T1溢出速度)/32，(7-3)，22，示例7-3如果时钟频率为11.0592MHz，则选择T1将已知条件从传入(7-3)波特率=2400导入X=244=F4H。如果将F4H放入TH1和TL1中，T1将生成2 400bit/s的波特率。牙齿结果也可以在表7-2中直接找到。其中，如果选择11.0592MHz作为时钟振动频率，则初始值为

7、整数，从而产生正确的波特率。22，23，表7.2通常使用波特率和误差，如果使用的时钟振动频率fosc为12MHz或6MHz，则在输入(7-3)中计算的初始值X和fosc的波特率上存在一些误差。消除误差可以使用时钟频率11.0592MHz。24，7.2串行端口的4茄子工作方式4茄子工作方式由特殊功能寄存器SCON的SM0，SM1位定义，并在表7-1中编码。7.2.1方法0方法0是动机移动寄存器输入/输出方法。牙齿方法不是用于两个AT89S51单筹码之间的异步串行通信，而是用于串行端口外部移动寄存器，以扩展并行I/O端口。8位数据是没有开始位和停止位的帧，首先发送或接收最低位。固定波特率，fosc

8、/12。帧格式如图7-4所示。图7-4方法0的帧格式，24，25，1方法0传输(1)方法0传输过程，25，图7-5方法0传输定时，26，(2)方法0传输应用节目示例图7-6显示了通过0传输的特定应用程序，方法0牙齿传输时串行数据为P3.0(由于位移动脉冲的作用，串行端口传输缓冲区中的数据从P3.0串行移动到74LS164。26，27，图7-6外部连接和移动寄存器74LS164扩展的并行输出，27，28，7.2.2方法1，2，3方法1，2，3是双机串行通信方法，如图7-9所示。SM0、SM1=01、10、11时，串行端口设置为1、2、3的双机串行通信。TXD脚和RXD脚分别用于发送和接收数据。图

9、7-9方法1、2、3双机串行通信的连接电路、28，29，1传输、图7-11方法1传输定时、图7-14方法2和方法3传输定时、30，30，2接收、图7 (2)SM2=0或接收如果两个条件都不满足，则无法将接收的数据加载到SBUF中，并且帧数据将被删除。，步骤31，32，2:创建波特率配置和工作原理配置接收/发送节目，点对点双通信电路，步骤33，步骤2:创建波特率配置和工作原理配置接收/发送节目，org 000h ljmp main org 1000h main 3360 MOV sp堆栈指针MMS计时器/柜台工作原理将MOV TH1、#0FDH设置波特率设置为9600位/秒mov tl1、# 0

10、f DH mov scon和# 50h。将串行端口的工作方式设置为模式1 SETB TR1。计时器MOVA、# 01HK13360JBP1.7、$ MOVR4、# 1H延迟10毫秒，LCALLDELAY JBP1.7，K1不抖动。确保密钥为here : jnb p 1.7、here lcall trans。发送子程序SJMP Main调用，51发送主节目，34，TRANS: MOV SBUF，A；开始发送数据wait : jnbti、wait clr ti ret delay : movr5、# 20d 13360 movr 6、# 250 djnzr6、$ djnz r5、D1 djnz R

11、4、delay R4计时器操作模式将MOV TH1、#0FDH设置波特率设置为9600位/秒mov tl1、# 0f DH mov scon和# 50h。设置串行端口操作模式1以允许接收SETB TR1。打开计时器ACALL RECEI。传入子节目调用HERE: SJMP MAIN，51传入主节目，36，recei : wait : jnb ri，wait clr ri clr a mova，sbuf接收数据JZback CPL P 1.7 Back : Ret End，51接收子例程，步骤37，3:扩展介面1TTL水平通信介面两个单筹码微计算机在1.5m以内，可以直接连接串行端口(参见图7-

12、9)。甲基RXD连接到乙基TXD端，乙基RXD连接到甲基TXD端。2RS-232C双机通信接口双机通信距离在1.515m之间时，可以使用RS-232C标准接口进行点对点双机通信，如图7-17所示。图7-17中的MAX232A是美国MAXIM制造的RS-232C双发射器/接收器电路芯片。37，38，图7-17 RS-232C双机通信介面电路，39，3，RS-485多机通信接口通常使用双绞线传输的RS-485串行通信接口，使得多机通信更容易。RS-485在多站互连方面非常方便，并且易于进行多机通信。RS-485最多可以同时使用32个驱动器和32个接收器。图7-19是RS-485通信介面电路。与RS

13、-422A一样，最大传输距离约为1219m，最大传输速率为10Mbit/s。39，40，40，图7-19 RS-485双机通信介面电路，41，41，图7-23 PC和AT89C51单台筹码串行通信介面电路，42，42，问题2:如何实现单台筹码微型计算机与父电脑数据的实时同步，43，43，43，45，45，主机计算机编程，编程，46，46，图7-22 PC机和多台单筹码微型计算机组成了小型分布式测量和控制系统。问题3:如何同步一台计算机和多台单筹码微型计算机上的数据？47，47，分析问题：基本原理，介面电路，为解决这些通信问题，研究51单筹码多机通信工作原理，解决接收/传输扩展周边电路的人，使5

14、1单筹码微计算机适应多机通信，48，1，多机通信原理7.3多机通信多筹码微计算机可以使用串行通信系统中的1台主机主机的RXD连接到所有从属TXD端，TXD连接到所有从属RXD端。机器地址分别为01H、02H和03H。图7-16多机通信系统图表，48，49，主从为多机之一的主机，其他全部为从机。主机发送的信息可以从任何机器接收，机器发送的所有信息只能从主机接收。机器和机器之间不能直接通信，只能通过主机实现。多机通信的工作原理：要使主机与选定的从属计算机通信，串行端口必须具有识别功能。SCON的SM2位是为满足牙齿条件而设置的多机通信控制位。当串行端口通过方法2(或方法3)接收时，如果SM2=1，

15、则表示多系统通信，如果49，50，(1)从系统接收的主机发送的第9个数据RB8=1，则可以是前8位数据。中断服务程序将接收的SBUF中的数据存储在数据缓冲区中。(2)如果从系统接收的第九数据RB8=0，则不会生成中断标志RI=1牙齿，不会引起中断，也不会接收主机发送的数据。当SM2=0时，接收的第9个数据为0或1，机器生成RI=1中断标志，接收的数据加载到SBUF中。51，应用牙齿功能可实现AT89S51单筹码微机的多机通信。多机通信的工作流程：(1)每个从初始化程序允许机器的串行端口中断，串行端口通过方法2或方法3接收，即9位异步通信方式编程，通过SM2和REN位置“1”位于多机通信中，只能

16、接收地址帧。(2)在主机与从属服务器通信之前，首先从机器地址(即准备接收数据的从属服务器)发送到每个从属服务器，然后传递数据(或命令)。主机发送的地址帧信息的第9位为1，数据(或命令)帧的第9位为0。当主机向每个从属进程发送地址帧时，在每个系统的串行端口上接收的第九信息RB8为1，51，52为每个从属进程的SM2=1时，RI设置“1”，每个从属进程响应中断，中断服务子程序确定主机发送的地址和本机。如果地址不匹配，请保留SM2=1。(3)然后，主机发送数据(或命令)帧，数据帧的第九位为0。此时，每个机器接收的RB8=0。只有与旧地址匹配的从属(SM2位清除“0”的从属)才能启用中断标志RI，以进入中断服务程序并接收主机发送的数据(或命令