PC機(jī)和單片機(jī)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊

1、單片機(jī)原理及應(yīng)用主講：李偉波短號(hào)：611128郵箱：任務(wù)任務(wù)10 PC10 PC機(jī)和單片機(jī)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊機(jī)和單片機(jī)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊任務(wù)描述：任務(wù)描述：用虛擬終端來(lái)模擬用虛擬終端來(lái)模擬PC機(jī)發(fā)送和接受數(shù)據(jù)。假定單片機(jī)發(fā)送和接受數(shù)據(jù)。假定單片機(jī)晶振為機(jī)晶振為11.0592MHz，串行口工作在方式，串行口工作在方式1，通訊波，通訊波特率為特率為4800bps，定時(shí)器，定時(shí)器T1工作在方式工作在方式2。試編程將受。試編程將受到的到的ASCII碼數(shù)據(jù)碼數(shù)據(jù)+1后發(fā)回給后發(fā)回給PC機(jī)。機(jī)。上機(jī)訓(xùn)練圖例上機(jī)訓(xùn)練圖例上機(jī)仿真訓(xùn)練結(jié)果示例上機(jī)仿真訓(xùn)練結(jié)果示例1.1.串行通信和并行通訊串行通信和并行通訊2.2.串行通信的基

2、本概念串行通信的基本概念 3.3.串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)串行通信接口標(biāo)準(zhǔn) 4.4.單片機(jī)的串行口結(jié)構(gòu)單片機(jī)的串行口結(jié)構(gòu) 5.5.單片機(jī)的串行口的控制寄存器單片機(jī)的串行口的控制寄存器 6.6.單片機(jī)串行口的工作方式單片機(jī)串行口的工作方式 7.7.虛擬終端應(yīng)用及通訊程序設(shè)計(jì)虛擬終端應(yīng)用及通訊程序設(shè)計(jì)任務(wù)任務(wù)1010知識(shí)點(diǎn)：知識(shí)點(diǎn)：1 串行通信和并行通訊串行通信和并行通訊計(jì)算機(jī)通信是指計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備或計(jì)算機(jī)與計(jì)算計(jì)算機(jī)通信是指計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備或計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的信息交換；機(jī)之間的信息交換；通信有并行通信和串行通信兩種方式。在多微機(jī)系通信有并行通信和串行通信兩種方式。在多微機(jī)系統(tǒng)以及現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)中信息的

3、交換多采用串行通信統(tǒng)以及現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)中信息的交換多采用串行通信方式；方式；總線：內(nèi)部總線、外部總線；總線：內(nèi)部總線、外部總線；q 并行通信并行通信并行通訊并行通訊通常是將數(shù)據(jù)字節(jié)的各位用多條數(shù)據(jù)線同時(shí)進(jìn)行傳送。通常是將數(shù)據(jù)字節(jié)的各位用多條數(shù)據(jù)線同時(shí)進(jìn)行傳送。并行通信并行通信控制簡(jiǎn)單、傳輸速度快；由于傳輸線較多，長(zhǎng)距離傳控制簡(jiǎn)單、傳輸速度快；由于傳輸線較多，長(zhǎng)距離傳送時(shí)成本高且接收方的各位同時(shí)接收存在困難。送時(shí)成本高且接收方的各位同時(shí)接收存在困難。 q 串行通信串行通信串行通信串行通信是將數(shù)據(jù)字節(jié)分成一位一位的形式在一條傳輸線上逐是將數(shù)據(jù)字節(jié)分成一位一位的形式在一條傳輸線上逐個(gè)地傳送。個(gè)地傳送。

4、串行通信的特點(diǎn)串行通信的特點(diǎn)：傳輸線少，長(zhǎng)距離傳送時(shí)成本低，且可以利：傳輸線少，長(zhǎng)距離傳送時(shí)成本低，且可以利用電話網(wǎng)等現(xiàn)成的設(shè)備，但數(shù)據(jù)的傳送控制比并行通信復(fù)雜。用電話網(wǎng)等現(xiàn)成的設(shè)備，但數(shù)據(jù)的傳送控制比并行通信復(fù)雜。2 串行通信的基本概念串行通信的基本概念 異步通信與同步通信異步通信與同步通信 異步通信異步通信異步通信是指通信的發(fā)送與接收設(shè)備使用各自的時(shí)鐘控制數(shù)據(jù)異步通信是指通信的發(fā)送與接收設(shè)備使用各自的時(shí)鐘控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收過(guò)程。為使雙方的收發(fā)協(xié)調(diào)，要求發(fā)送和接收設(shè)的發(fā)送和接收過(guò)程。為使雙方的收發(fā)協(xié)調(diào)，要求發(fā)送和接收設(shè)備的時(shí)鐘盡可能一致。備的時(shí)鐘盡可能一致。 異步通信異步通信是以字符（構(gòu)成

5、的幀）為單是以字符（構(gòu)成的幀）為單位進(jìn)行傳輸，字符與字符之間的間隙（位進(jìn)行傳輸，字符與字符之間的間隙（時(shí)間間隔）是任意的，但每個(gè)字符中的時(shí)間間隔）是任意的，但每個(gè)字符中的各位是以固定的時(shí)間傳送的，即各位是以固定的時(shí)間傳送的，即字符之字符之間是異步的間是異步的（字符之間不一定有（字符之間不一定有“位間位間隔隔”的整數(shù)倍的關(guān)系），但的整數(shù)倍的關(guān)系），但同一字符內(nèi)同一字符內(nèi)的各位是同步的的各位是同步的（各位之間的距離均為（各位之間的距離均為“位間隔位間隔”的整數(shù)倍）。的整數(shù)倍）。異步通信的數(shù)據(jù)格式異步通信的數(shù)據(jù)格式 ：異步通信的特點(diǎn)異步通信的特點(diǎn)：不要求收發(fā)雙方時(shí)鐘的嚴(yán)格一致，：不要求收發(fā)雙方時(shí)鐘的

6、嚴(yán)格一致，實(shí)現(xiàn)容易，設(shè)備開(kāi)銷較小，但每個(gè)字符要附加實(shí)現(xiàn)容易，設(shè)備開(kāi)銷較小，但每個(gè)字符要附加23位用于起止位，各幀之間還有間隔，因此傳輸效率位用于起止位，各幀之間還有間隔，因此傳輸效率不高。不高。 同步通信同步通信同步通信時(shí)要建立發(fā)送方時(shí)鐘對(duì)接收方時(shí)鐘的直接控制，使雙同步通信時(shí)要建立發(fā)送方時(shí)鐘對(duì)接收方時(shí)鐘的直接控制，使雙方達(dá)到完全同步。此時(shí)，傳輸數(shù)據(jù)的位之間的距離均為方達(dá)到完全同步。此時(shí)，傳輸數(shù)據(jù)的位之間的距離均為“位間位間隔隔”的整數(shù)倍，同時(shí)傳送的字符間不留間隙，即保持位同步關(guān)的整數(shù)倍，同時(shí)傳送的字符間不留間隙，即保持位同步關(guān)系，也保持字符同步關(guān)系。發(fā)送方對(duì)接收方的同步可以通過(guò)兩系，也保持字符

7、同步關(guān)系。發(fā)送方對(duì)接收方的同步可以通過(guò)兩種方法實(shí)現(xiàn)。種方法實(shí)現(xiàn)。 外同步外同步 自同步自同步面向字符的同步格式面向字符的同步格式 ： 此時(shí)，傳送的數(shù)據(jù)和控制信息都必須由規(guī)定的字符集此時(shí)，傳送的數(shù)據(jù)和控制信息都必須由規(guī)定的字符集（如（如ASCII碼）中的字符所組成。圖中碼）中的字符所組成。圖中幀頭為幀頭為1個(gè)或個(gè)或2個(gè)同步個(gè)同步字符字符SYN（ASCII碼為碼為16H）。）。SOH為序始為序始字符（字符（ASCII碼碼為為01H），表示標(biāo)題的開(kāi)始，），表示標(biāo)題的開(kāi)始，標(biāo)題標(biāo)題中包含源地址、目標(biāo)地址中包含源地址、目標(biāo)地址和路由指示等信息。和路由指示等信息。STX為文始為文始字符（字符（ASCII碼

8、為碼為02H），），表示傳送的數(shù)據(jù)塊開(kāi)始。表示傳送的數(shù)據(jù)塊開(kāi)始。數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊是傳送的正文內(nèi)容，由多個(gè)是傳送的正文內(nèi)容，由多個(gè)字符組成。數(shù)據(jù)塊后面是字符組成。數(shù)據(jù)塊后面是組終字符組終字符ETB（ASCII碼為碼為17H）或或文終字符文終字符ETX（ASCII碼為碼為03H）。然后是）。然后是校驗(yàn)碼校驗(yàn)碼。典型典型的面向字符的同步規(guī)程如的面向字符的同步規(guī)程如IBM的二進(jìn)制同步規(guī)程的二進(jìn)制同步規(guī)程BSC。 面向位的同步格式面向位的同步格式 ： 此時(shí)，將數(shù)據(jù)塊看作數(shù)據(jù)流，并用序列此時(shí)，將數(shù)據(jù)塊看作數(shù)據(jù)流，并用序列01111110作為開(kāi)始作為開(kāi)始和結(jié)束標(biāo)志。為了避免在數(shù)據(jù)流中出現(xiàn)序列和結(jié)束標(biāo)志。為了避免

9、在數(shù)據(jù)流中出現(xiàn)序列01111110時(shí)引起的時(shí)引起的混亂，發(fā)送方總是在其發(fā)送的數(shù)據(jù)流中每出現(xiàn)混亂，發(fā)送方總是在其發(fā)送的數(shù)據(jù)流中每出現(xiàn)5個(gè)連續(xù)的個(gè)連續(xù)的1就就插入一個(gè)附加的插入一個(gè)附加的0；接收方則每檢測(cè)到；接收方則每檢測(cè)到5個(gè)連續(xù)的個(gè)連續(xù)的1并且其后有并且其后有一個(gè)一個(gè)0時(shí)，就刪除該時(shí)，就刪除該0。 典型的面向位的同步協(xié)議如典型的面向位的同步協(xié)議如ISO的高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程的高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程HDLC和和IBM的同步數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程的同步數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程SDLC。 同步通信的特點(diǎn)同步通信的特點(diǎn)是以特定的位組合是以特定的位組合“01111110”作為幀的開(kāi)作為幀的開(kāi)始和結(jié)束標(biāo)志，所傳輸?shù)囊粠瑪?shù)

10、據(jù)可以是任意位。所以傳輸始和結(jié)束標(biāo)志，所傳輸?shù)囊粠瑪?shù)據(jù)可以是任意位。所以傳輸?shù)男瘦^高，但實(shí)現(xiàn)的硬件設(shè)備比異步通信復(fù)雜。的效率較高，但實(shí)現(xiàn)的硬件設(shè)備比異步通信復(fù)雜。 串行通信的傳輸方向串行通信的傳輸方向單工：是指數(shù)據(jù)傳輸僅能沿單工：是指數(shù)據(jù)傳輸僅能沿一個(gè)方向一個(gè)方向，不能，不能實(shí)現(xiàn)反向傳輸。實(shí)現(xiàn)反向傳輸。半雙工：是指數(shù)據(jù)傳輸可以沿半雙工：是指數(shù)據(jù)傳輸可以沿兩個(gè)方向兩個(gè)方向，但，但需要分時(shí)進(jìn)行。需要分時(shí)進(jìn)行。全雙工：是指數(shù)據(jù)可以全雙工：是指數(shù)據(jù)可以同時(shí)進(jìn)行雙向同時(shí)進(jìn)行雙向傳輸。傳輸。 單工單工 半雙工半雙工 全雙工全雙工 信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)信號(hào)的調(diào)制與解調(diào) 利用調(diào)制器（利用調(diào)制器（Modulato

11、rModulator）把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，然后，然后送到通信線路上去，再由解調(diào)器（送到通信線路上去，再由解調(diào)器（DemodulatorDemodulator）把從通信線）把從通信線路上收到的路上收到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。由于通信是雙向的，調(diào)。由于通信是雙向的，調(diào)制器和解調(diào)器合并在一個(gè)裝置中，這就是調(diào)制解調(diào)器制器和解調(diào)器合并在一個(gè)裝置中，這就是調(diào)制解調(diào)器MODEMMODEM。 串行通信的錯(cuò)誤校驗(yàn)串行通信的錯(cuò)誤校驗(yàn) 奇偶校驗(yàn)奇偶校驗(yàn)在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)位尾隨的在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)位尾隨的1 1位為奇偶校驗(yàn)位（位為奇偶校驗(yàn)位（1 1或或0 0）。）

12、。奇校驗(yàn)時(shí)，數(shù)據(jù)中奇校驗(yàn)時(shí)，數(shù)據(jù)中“1”1”的個(gè)數(shù)與校驗(yàn)位的個(gè)數(shù)與校驗(yàn)位“1”1”的個(gè)數(shù)之和應(yīng)為的個(gè)數(shù)之和應(yīng)為奇數(shù)；偶校驗(yàn)時(shí)，數(shù)據(jù)中奇數(shù)；偶校驗(yàn)時(shí)，數(shù)據(jù)中“1”1”的個(gè)數(shù)與校驗(yàn)位的個(gè)數(shù)與校驗(yàn)位“1”1”的個(gè)數(shù)之的個(gè)數(shù)之和應(yīng)為偶數(shù)。接收字符時(shí)，對(duì)和應(yīng)為偶數(shù)。接收字符時(shí)，對(duì)“1”1”的個(gè)數(shù)進(jìn)行校驗(yàn)，若發(fā)現(xiàn)的個(gè)數(shù)進(jìn)行校驗(yàn)，若發(fā)現(xiàn)不一致，則說(shuō)明傳輸數(shù)據(jù)過(guò)程中出現(xiàn)了差錯(cuò)。不一致，則說(shuō)明傳輸數(shù)據(jù)過(guò)程中出現(xiàn)了差錯(cuò)。 代碼和校驗(yàn)代碼和校驗(yàn)代碼和校驗(yàn)是發(fā)送方將所發(fā)數(shù)據(jù)塊求和（或各字節(jié)異代碼和校驗(yàn)是發(fā)送方將所發(fā)數(shù)據(jù)塊求和（或各字節(jié)異或），產(chǎn)生一個(gè)字節(jié)的校驗(yàn)字符（校驗(yàn)和）附加到數(shù)據(jù)塊末或），產(chǎn)生一個(gè)字節(jié)的校驗(yàn)字符（

13、校驗(yàn)和）附加到數(shù)據(jù)塊末尾。接收方接收數(shù)據(jù)同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)塊（除校驗(yàn)字節(jié)外）求和尾。接收方接收數(shù)據(jù)同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)塊（除校驗(yàn)字節(jié)外）求和（或各字節(jié)異或），將所得的結(jié)果與發(fā)送方的（或各字節(jié)異或），將所得的結(jié)果與發(fā)送方的“校驗(yàn)和校驗(yàn)和”進(jìn)進(jìn)行比較，相符則無(wú)差錯(cuò)，否則即認(rèn)為傳送過(guò)程中出現(xiàn)了差錯(cuò)。行比較，相符則無(wú)差錯(cuò)，否則即認(rèn)為傳送過(guò)程中出現(xiàn)了差錯(cuò)。 循環(huán)冗余校驗(yàn)循環(huán)冗余校驗(yàn)這種校驗(yàn)是通過(guò)某種數(shù)學(xué)運(yùn)算實(shí)現(xiàn)有效信息與校驗(yàn)位之間的這種校驗(yàn)是通過(guò)某種數(shù)學(xué)運(yùn)算實(shí)現(xiàn)有效信息與校驗(yàn)位之間的循環(huán)校驗(yàn)，常用于對(duì)磁盤信息的傳輸、存儲(chǔ)區(qū)的完整性校驗(yàn)循環(huán)校驗(yàn)，常用于對(duì)磁盤信息的傳輸、存儲(chǔ)區(qū)的完整性校驗(yàn)等。這種校驗(yàn)方法糾錯(cuò)能力強(qiáng)，廣泛應(yīng)用

14、于同步通信中。等。這種校驗(yàn)方法糾錯(cuò)能力強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于同步通信中。 傳輸速率與傳輸距離傳輸速率與傳輸距離 傳輸速率傳輸速率比特率比特率是是每秒鐘傳輸二進(jìn)制代碼的位數(shù)每秒鐘傳輸二進(jìn)制代碼的位數(shù)，單位是：位，單位是：位秒（秒（bpsbps）。如每秒鐘傳送）。如每秒鐘傳送240240個(gè)字符，而每個(gè)字符個(gè)字符，而每個(gè)字符格式包含格式包含1010位位(1(1個(gè)起始位、個(gè)起始位、1 1個(gè)停止位、個(gè)停止位、8 8個(gè)數(shù)據(jù)位個(gè)數(shù)據(jù)位) )，這時(shí)的比特率為：這時(shí)的比特率為： 1010位位240240個(gè)個(gè)/ /秒秒 = 2400 bps= 2400 bps波特率波特率表示表示每秒鐘調(diào)制信號(hào)變化的次數(shù)每秒鐘調(diào)制信號(hào)變化

15、的次數(shù)，單位是：波，單位是：波特（特（BaudBaud）。）。波特率和比特率不總是相同的，波特率和比特率不總是相同的，對(duì)于將數(shù)字信號(hào)對(duì)于將數(shù)字信號(hào)1或或0直接用兩種不同電壓表示的所謂基帶傳輸，比特率和直接用兩種不同電壓表示的所謂基帶傳輸，比特率和波特率是相同的。波特率是相同的。所以，我們也經(jīng)常用波特率表示數(shù)所以，我們也經(jīng)常用波特率表示數(shù)據(jù)的傳輸速率。據(jù)的傳輸速率。 傳輸距離與傳輸速率的關(guān)系傳輸距離與傳輸速率的關(guān)系串行接口或終端直接傳送串行信息位流的串行接口或終端直接傳送串行信息位流的最大距最大距離離與與傳輸速率傳輸速率及及傳輸線的電氣特性傳輸線的電氣特性有關(guān)。當(dāng)傳輸線使有關(guān)。當(dāng)傳輸線使用每用每

16、0.3m0.3m（約（約1 1英尺）有英尺）有50PF50PF電容的非平衡屏蔽雙絞電容的非平衡屏蔽雙絞線時(shí)，傳輸距離隨傳輸速率的增加而減小。當(dāng)比特率線時(shí)，傳輸距離隨傳輸速率的增加而減小。當(dāng)比特率超過(guò)超過(guò)1000 bps 1000 bps 時(shí)，最大傳輸距離迅速下降，如時(shí)，最大傳輸距離迅速下降，如9600 9600 bps bps 時(shí)最大距離下降到只有時(shí)最大距離下降到只有76m76m（約（約250250英尺）。英尺）。3 串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)串行通信接口標(biāo)準(zhǔn) RS-232CRS-232C接口接口RS-232CRS-232C是是EIAEIA（美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)）（美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)）19691969年修訂年

17、修訂RS-232CRS-232C標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。RS-232CRS-232C定義了數(shù)據(jù)終端設(shè)備（定義了數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTEDTE）與數(shù)據(jù)通信設(shè)備（與數(shù)據(jù)通信設(shè)備（DCEDCE）之間的物理接口標(biāo)準(zhǔn)。）之間的物理接口標(biāo)準(zhǔn)。1 1、機(jī)械特性、機(jī)械特性RS-232CRS-232C接口規(guī)定使用接口規(guī)定使用2525針連接器，連接器的尺針連接器，連接器的尺寸及每個(gè)插針的排列位置都有明確的定義。寸及每個(gè)插針的排列位置都有明確的定義。 功能特性功能特性 遠(yuǎn)程通信連接遠(yuǎn)程通信連接 近程通信連接近程通信連接 RS-232C電平與電平與TTL電平轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)電路電平轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)電路 單片機(jī)之間的數(shù)據(jù)通訊單片機(jī)之間的數(shù)據(jù)通訊 采用

18、采用RS-232C接口存在的問(wèn)題接口存在的問(wèn)題 傳輸距離短，傳輸速率低傳輸距離短，傳輸速率低 RS-232C總線標(biāo)準(zhǔn)受電容允許值的約束，使用時(shí)傳輸距離一總線標(biāo)準(zhǔn)受電容允許值的約束，使用時(shí)傳輸距離一般不要超過(guò)般不要超過(guò)15米（線路條件好時(shí)也不超過(guò)幾十米）。最高傳送米（線路條件好時(shí)也不超過(guò)幾十米）。最高傳送速率為速率為20Kbps。 有電平偏移有電平偏移 RS-232C總線標(biāo)準(zhǔn)要求收發(fā)雙方共地。通信距離較大時(shí)，收總線標(biāo)準(zhǔn)要求收發(fā)雙方共地。通信距離較大時(shí)，收發(fā)雙方的地電位差別較大，在信號(hào)地上將有比較大的地電流并發(fā)雙方的地電位差別較大，在信號(hào)地上將有比較大的地電流并產(chǎn)生壓降。產(chǎn)生壓降。 抗干擾能力差抗

19、干擾能力差 RS-232C在電平轉(zhuǎn)換時(shí)采用單端輸入輸出，在傳輸過(guò)程中在電平轉(zhuǎn)換時(shí)采用單端輸入輸出，在傳輸過(guò)程中當(dāng)干擾和噪聲混在正常的信號(hào)中。為了提高信噪比，當(dāng)干擾和噪聲混在正常的信號(hào)中。為了提高信噪比，RS-232C總線標(biāo)準(zhǔn)不得不采用比較大的電壓擺幅?？偩€標(biāo)準(zhǔn)不得不采用比較大的電壓擺幅。 RS-422ARS-422A接口接口 RS-422A輸出驅(qū)動(dòng)器為雙端平衡驅(qū)動(dòng)器輸出驅(qū)動(dòng)器為雙端平衡驅(qū)動(dòng)器。如果其中一條線為。如果其中一條線為邏輯邏輯“1”狀態(tài)，另一條線就為邏輯狀態(tài)，另一條線就為邏輯“0”，比采用單端不平衡驅(qū)，比采用單端不平衡驅(qū)動(dòng)對(duì)電壓的放大倍數(shù)大一倍。動(dòng)對(duì)電壓的放大倍數(shù)大一倍。差分電路差分電

20、路能從地線干擾中拾取有能從地線干擾中拾取有效信號(hào)，差分接收器可以分辨效信號(hào)，差分接收器可以分辨200mV以上電位差。若傳輸過(guò)程以上電位差。若傳輸過(guò)程中混入了干擾和噪聲，由于差分放大器的作用，可使干擾和噪中混入了干擾和噪聲，由于差分放大器的作用，可使干擾和噪聲相互抵消。因此可以避免或大大減弱地線干擾和電磁干擾的聲相互抵消。因此可以避免或大大減弱地線干擾和電磁干擾的影響。影響。RS-422A傳輸速率（傳輸速率（90Kbps）時(shí)，傳輸距離可達(dá)）時(shí)，傳輸距離可達(dá)1200米。米。 RS-485RS-485接口接口 RS-485是是RS-422A的變型：的變型：RS-422A用于全雙工，而用于全雙工，而R

21、S-485則用于半雙工。則用于半雙工。RS-485是一種是一種多發(fā)送器多發(fā)送器標(biāo)準(zhǔn)，在通信線路標(biāo)準(zhǔn)，在通信線路上最多可以使用上最多可以使用32 對(duì)差分驅(qū)動(dòng)器對(duì)差分驅(qū)動(dòng)器/接收器。如果在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中接收器。如果在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中連接的設(shè)備超過(guò)連接的設(shè)備超過(guò)32個(gè)，還可以使用中繼器。個(gè)，還可以使用中繼器。 RS-485的信號(hào)傳輸采用兩線間的電壓來(lái)表示邏輯的信號(hào)傳輸采用兩線間的電壓來(lái)表示邏輯1和邏輯和邏輯0。由于發(fā)送方需要由于發(fā)送方需要兩根傳輸線兩根傳輸線，接收方也需要兩根傳輸線。傳，接收方也需要兩根傳輸線。傳輸線采用差動(dòng)信道，所以它的干擾抑制性極好，又因?yàn)樗妮斁€采用差動(dòng)信道，所以它的干擾抑制性極好，又因

22、為它的阻抗低，無(wú)接地問(wèn)題，所以阻抗低，無(wú)接地問(wèn)題，所以傳輸距離可達(dá)傳輸距離可達(dá)1200米米，傳輸速率，傳輸速率可達(dá)可達(dá)1Mbps。4 單片機(jī)的串行口結(jié)構(gòu)單片機(jī)的串行口結(jié)構(gòu) 有兩個(gè)物理上獨(dú)立的接收、發(fā)送緩沖器有兩個(gè)物理上獨(dú)立的接收、發(fā)送緩沖器SBUF，它們占用，它們占用同一地址同一地址99H ；接收器是雙緩沖結(jié)構(gòu)；接收器是雙緩沖結(jié)構(gòu) ；發(fā)送緩沖器，因?yàn)榘l(fā)；發(fā)送緩沖器，因?yàn)榘l(fā)送時(shí)送時(shí)CPU是主動(dòng)的，不會(huì)產(chǎn)生重疊錯(cuò)誤。是主動(dòng)的，不會(huì)產(chǎn)生重疊錯(cuò)誤。 SCON 是一個(gè)特殊功能寄存器，用以設(shè)定串行口的工是一個(gè)特殊功能寄存器，用以設(shè)定串行口的工作方式、接收作方式、接收/發(fā)送控制以及設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志：發(fā)送控制以及

23、設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志： SM0和和SM1為工作方式選擇位，可選擇四種工作方式：為工作方式選擇位，可選擇四種工作方式： 5 單片機(jī)的串行口的控制寄存器單片機(jī)的串行口的控制寄存器 SM2，多機(jī)通信控制位，多機(jī)通信控制位，主要用于方式，主要用于方式2和方式和方式3。當(dāng)當(dāng)接收機(jī)的接收機(jī)的SM2=1時(shí)可以利用收到的時(shí)可以利用收到的RB8來(lái)控制是否來(lái)控制是否激活激活RI（RB80時(shí)不激活時(shí)不激活RI，收到的信息丟棄；，收到的信息丟棄；RB81時(shí)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)入時(shí)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)入SBUF，并激活，并激活RI，進(jìn)而在，進(jìn)而在中斷服務(wù)中將數(shù)據(jù)從中斷服務(wù)中將數(shù)據(jù)從SBUF讀走）。讀走）。當(dāng)當(dāng)SM2=0時(shí)，不時(shí)，不論收到的論收

24、到的RB8為為0和和1，均可以使收到的數(shù)據(jù)進(jìn)入，均可以使收到的數(shù)據(jù)進(jìn)入SBUF，并激活，并激活RI（即此時(shí)（即此時(shí)RB8不具有控制不具有控制RI激活的激活的功能）。通過(guò)控制功能）。通過(guò)控制SM2，可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信。，可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信。在方式在方式0時(shí)，時(shí)，SM2必須是必須是0。在方式。在方式1時(shí)，若時(shí)，若SM2=1，則只有接收到有效停止位時(shí)，則只有接收到有效停止位時(shí)，RI才置才置1。 REN，允許串行接收位，允許串行接收位。由軟件置。由軟件置REN=1，則啟動(dòng)，則啟動(dòng)串行口接收數(shù)據(jù)；若軟件置串行口接收數(shù)據(jù)；若軟件置REN=0，則禁止接收。，則禁止接收。 TB8，在方式，在方式2或方式或方式3中

25、，是發(fā)送數(shù)據(jù)的第九位中，是發(fā)送數(shù)據(jù)的第九位，可以用軟件規(guī)定其作用。可以用作數(shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)位可以用軟件規(guī)定其作用?？梢杂米鲾?shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)位，或在多機(jī)通信中，作為地址幀，或在多機(jī)通信中，作為地址幀/數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志位。數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志位。在方式在方式0和方式和方式1中，該位未用。中，該位未用。 RB8，在方式，在方式2或方式或方式3中，是接收到數(shù)據(jù)的第九中，是接收到數(shù)據(jù)的第九位位，作為奇偶校驗(yàn)位或地址幀，作為奇偶校驗(yàn)位或地址幀/數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志位。在數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志位。在方式方式1時(shí)，若時(shí)，若SM2=0，則，則RB8是接收到的停止位。是接收到的停止位。 TI，發(fā)送中斷標(biāo)志位，發(fā)送中斷標(biāo)志位。在方式。在方式0時(shí)，當(dāng)

26、串行發(fā)送時(shí)，當(dāng)串行發(fā)送第第8位數(shù)據(jù)結(jié)束時(shí)，或在其它方式，串行發(fā)送停止位數(shù)據(jù)結(jié)束時(shí)，或在其它方式，串行發(fā)送停止位的開(kāi)始時(shí)，由內(nèi)部硬件使位的開(kāi)始時(shí)，由內(nèi)部硬件使TI置置1，向，向CPU發(fā)中斷發(fā)中斷申請(qǐng)。在中斷服務(wù)程序中，必須用軟件將其清申請(qǐng)。在中斷服務(wù)程序中，必須用軟件將其清0，取消此中斷申請(qǐng)。取消此中斷申請(qǐng)。 RI，接收中斷標(biāo)志位，接收中斷標(biāo)志位。在方式。在方式0時(shí)，當(dāng)串行接收時(shí)，當(dāng)串行接收第第8位數(shù)據(jù)結(jié)束時(shí)，或在其它方式，串行接收停止位數(shù)據(jù)結(jié)束時(shí)，或在其它方式，串行接收停止位的中間時(shí)，由內(nèi)部硬件使位的中間時(shí)，由內(nèi)部硬件使RI置置1，向，向CPU發(fā)中斷發(fā)中斷申請(qǐng)。也必須在中斷服務(wù)程序中，用軟件將

27、其清申請(qǐng)。也必須在中斷服務(wù)程序中，用軟件將其清0，取消此中斷申請(qǐng)。取消此中斷申請(qǐng)。PCON中只有一位中只有一位SMOD與串行口工作有關(guān)與串行口工作有關(guān) ： SMOD（PCON.7） 波特率倍增位。在串行口方式波特率倍增位。在串行口方式1、方式方式2、方式、方式3時(shí)，波特率與時(shí)，波特率與SMOD有關(guān)，當(dāng)有關(guān)，當(dāng)SMOD=1時(shí)，時(shí)，波特率提高一倍。復(fù)位時(shí)，波特率提高一倍。復(fù)位時(shí)，SMOD=0。6 單片機(jī)串行口的工作方式單片機(jī)串行口的工作方式 方式方式0方式方式0時(shí)，串行口為同步移位寄存器的輸入輸出方式。主時(shí)，串行口為同步移位寄存器的輸入輸出方式。主要用于擴(kuò)展并行輸入或輸出口。數(shù)據(jù)由要用于擴(kuò)展并行輸

28、入或輸出口。數(shù)據(jù)由RXD（P3.0）引腳輸入）引腳輸入或輸出，同步移位脈沖由或輸出，同步移位脈沖由TXD（P3.1）引腳輸出。發(fā)送和接收）引腳輸出。發(fā)送和接收均為均為8位數(shù)據(jù)，低位在先，高位在后。波特率固定為位數(shù)據(jù)，低位在先，高位在后。波特率固定為fosc/12。 方式方式0輸出輸出 方式方式0輸入輸入 方式方式1方式方式1是是10位數(shù)據(jù)的異步通信口。位數(shù)據(jù)的異步通信口。TXD為數(shù)據(jù)發(fā)送引腳，為數(shù)據(jù)發(fā)送引腳，RXD為數(shù)據(jù)接收引腳，傳送一幀數(shù)據(jù)的格式如圖所示。其中為數(shù)據(jù)接收引腳，傳送一幀數(shù)據(jù)的格式如圖所示。其中1位起始位，位起始位，8位數(shù)據(jù)位，位數(shù)據(jù)位，1位停止位。位停止位。 方式方式1輸出輸出

29、 方式方式1輸入輸入 用軟件置用軟件置REN為為1時(shí)，接收器以所選擇波特率的時(shí)，接收器以所選擇波特率的16倍速率采倍速率采樣樣RXD引腳電平，檢測(cè)到引腳電平，檢測(cè)到RXD引腳輸入電平發(fā)生負(fù)跳變時(shí)，則引腳輸入電平發(fā)生負(fù)跳變時(shí)，則說(shuō)明起始位有效，將其移入輸入移位寄存器，并開(kāi)始接收這一說(shuō)明起始位有效，將其移入輸入移位寄存器，并開(kāi)始接收這一幀信息的其余位。接收過(guò)程中，數(shù)據(jù)從輸入移位寄存器右邊移幀信息的其余位。接收過(guò)程中，數(shù)據(jù)從輸入移位寄存器右邊移入，起始位移至輸入移位寄存器最左邊時(shí)，控制電路進(jìn)行最后入，起始位移至輸入移位寄存器最左邊時(shí)，控制電路進(jìn)行最后一次移位。當(dāng)一次移位。當(dāng)RI=0，且，且SM2=0

30、（或接收到的停止位為（或接收到的停止位為1）時(shí)，）時(shí)，將接收到的將接收到的9位數(shù)據(jù)的前位數(shù)據(jù)的前8位數(shù)據(jù)裝入接收位數(shù)據(jù)裝入接收SBUF，第，第9位（停止位（停止位）進(jìn)入位）進(jìn)入RB8，并置，并置RI=1，向，向CPU請(qǐng)求中斷。請(qǐng)求中斷。 方式方式2和方式和方式3方式方式2或方式或方式3時(shí)為時(shí)為11位數(shù)據(jù)的異步通信口。位數(shù)據(jù)的異步通信口。TXD為數(shù)據(jù)發(fā)為數(shù)據(jù)發(fā)送引腳，送引腳，RXD為數(shù)據(jù)接收引腳為數(shù)據(jù)接收引腳 。方式方式2和方式和方式3時(shí)起始位時(shí)起始位1位，數(shù)據(jù)位，數(shù)據(jù)9位（含位（含1位附加的第位附加的第9位，位，發(fā)送時(shí)為發(fā)送時(shí)為SCON中的中的TB8，接收時(shí)為，接收時(shí)為RB8），停止位），停止

31、位1位，一幀位，一幀數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)為11位。方式位。方式2的波特率固定為晶振頻率的的波特率固定為晶振頻率的1/64或或1/32，方，方式式3的波特率由定時(shí)器的波特率由定時(shí)器T1的溢出率決定。的溢出率決定。 方式方式2和方式和方式3輸出輸出發(fā)送開(kāi)始時(shí)，先把起始位發(fā)送開(kāi)始時(shí)，先把起始位0輸出到輸出到TXD引腳，然后發(fā)送移位引腳，然后發(fā)送移位寄存器的輸出位（寄存器的輸出位（D0）到）到TXD引腳。每一個(gè)移位脈沖都使輸引腳。每一個(gè)移位脈沖都使輸出移位寄存器的各位右移一位，并由出移位寄存器的各位右移一位，并由TXD引腳輸出。引腳輸出。第一次移位時(shí)，停止位第一次移位時(shí)，停止位“1”移入輸出移位寄存器的第移入輸

32、出移位寄存器的第9位位上上 ，以后每次移位，左邊都移入，以后每次移位，左邊都移入0。當(dāng)停止位移至輸出位時(shí)，。當(dāng)停止位移至輸出位時(shí)，左邊其余位全為左邊其余位全為0，檢測(cè)電路檢測(cè)到這一條件時(shí)，使控制電路，檢測(cè)電路檢測(cè)到這一條件時(shí)，使控制電路進(jìn)行最后一次移位，并置進(jìn)行最后一次移位，并置TI=1，向，向CPU請(qǐng)求中斷。請(qǐng)求中斷。 方式方式2和方式和方式3輸入輸入接收時(shí)，數(shù)據(jù)從右邊移入輸入移位寄存器，在起始位接收時(shí)，數(shù)據(jù)從右邊移入輸入移位寄存器，在起始位0移到移到最左邊時(shí)，控制電路進(jìn)行最后一次移位。當(dāng)最左邊時(shí)，控制電路進(jìn)行最后一次移位。當(dāng)RI=0，且，且SM2=0（或接收到的第（或接收到的第9位數(shù)據(jù)為位

33、數(shù)據(jù)為1）時(shí)，接收到的數(shù)據(jù)裝入接收緩沖）時(shí)，接收到的數(shù)據(jù)裝入接收緩沖器器SBUF和和RB8（接收數(shù)據(jù)的第（接收數(shù)據(jù)的第9位），置位），置RI=1，向，向CPU請(qǐng)求中請(qǐng)求中斷。如果條件不滿足，則數(shù)據(jù)丟失，且不置位斷。如果條件不滿足，則數(shù)據(jù)丟失，且不置位RI，繼續(xù)搜索，繼續(xù)搜索RXD引腳的負(fù)跳變。引腳的負(fù)跳變。 波特率的計(jì)算波特率的計(jì)算在串行通信中，收發(fā)雙方對(duì)發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的速率要有約定在串行通信中，收發(fā)雙方對(duì)發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的速率要有約定。通過(guò)軟件可對(duì)單片機(jī)串行口編程為四種工作方式，其中方式。通過(guò)軟件可對(duì)單片機(jī)串行口編程為四種工作方式，其中方式0和方式和方式2的波特率是固定的，而方式的波特率是固定

34、的，而方式1和方式和方式3的波特率是可變的的波特率是可變的，由定時(shí)器，由定時(shí)器T1的溢出率來(lái)決定。的溢出率來(lái)決定。串行口的四種工作方式對(duì)應(yīng)串行口的四種工作方式對(duì)應(yīng)三種波特率三種波特率。由于輸入的移位時(shí)。由于輸入的移位時(shí)鐘的來(lái)源不同，所以，各種方式的波特率計(jì)算公式也不相同。鐘的來(lái)源不同，所以，各種方式的波特率計(jì)算公式也不相同。方式方式0的波特率的波特率 = fosc/12方式方式2的波特率的波特率 =（2SMOD/64） fosc 方式方式1的波特率的波特率 =（2SMOD/32）（T1溢出率）溢出率）方式方式3的波特率的波特率 =（2SMOD/32）（T1溢出率）溢出率） Proteus VSM提供的虛擬終端相當(dāng)于鍵盤和屏幕的雙重功能，免去了上位機(jī)系統(tǒng)的仿真模型，使用戶在用到單片機(jī)與上位機(jī)之間的串行通信時(shí)，直接由虛擬終端經(jīng)RS232模型與單片機(jī)之間異步發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。虛擬終端在運(yùn)行仿真時(shí)