項目六串行通信解析課件

項目六任務任務一、單機通信任務二、多機通信智能電子技術實踐課件下載-樣章.ppt2022/12/31項目六任務智能電子技術實踐課件下載-樣章.ppt2022/1任務一RS232單機通信⑴UART(UniversalAsynchronousReceive/Transmitter通用異步收發(fā)器，通信原理。⑵通信芯片MAX232，及通信原理。技能點：根據(jù)數(shù)據(jù)格式的協(xié)議，數(shù)據(jù)交換的協(xié)議要求硬件連接，程序的編寫，熟悉Keil、偉福、AEDK系列實驗機開發(fā)工具。實現(xiàn)串行通訊的硬環(huán)境。

知識點：2022/12/32任務一RS232單機通信⑴UART(Universal

⑴實現(xiàn)單片機與單片機通訊，單片機有4個鍵每個鍵發(fā)送一串字符串，另一個單片機接收，并顯示。⑵實現(xiàn)與PC機通訊。將從智能開發(fā)板鍵盤上鍵入的數(shù)字，字母顯示到PC機顯示器上，將PC機鍵盤輸入的字符（0-F）顯示到實驗機的數(shù)碼管上。任務提出：2022/12/33⑴實現(xiàn)單片機與單片機通訊，單片機有4個鍵每個鍵發(fā)送一串字UART(UniversalAsynchronousReceive/Transmitter通用異步收發(fā)器。在異步串行通信總線中，RS-232C和RS485是比較廣泛的兩種總線標準。這兩種標準只是在電平標準上作了一定的約定。串行異步通信的數(shù)據(jù)格式。知識鏈接一、串行口有關的概念2022/12/34UART(UniversalAsynchronousReRS-232是串行數(shù)據(jù)接口標準

⑴最初都是美國EIA（電子工業(yè)聯(lián)合會）制訂并發(fā)布的，1969年公布的通信協(xié)議，適合的數(shù)傳率為0~20bps。⑵傳輸率：所謂傳輸率就是指每秒傳輸多少位，傳輸率也常叫波特率。標準波特率系列為110、300、600、1200、4800、9600和19200。在通信為保證通信正確，必須通信雙方必須同一波特率。

⑶RS-232-C標準：規(guī)定了信號電平標準和控制信號線的定義。RS-232－C采用負邏輯規(guī)定邏輯電平，信號電平與通常的TTL電平不兼容，邏輯“1”=-3V~-15V邏輯“0”=+3V~+與TTL電平不一樣可用TTL/EIA轉換器進行轉換。2022/12/35RS-232是串行數(shù)據(jù)接口標準⑴最初都是美國EIA（電子二、串行口控制寄存器SCON

SCON串行口控制和狀態(tài)寄存器SMOSM1工作方式說明波特串00方式0同步移位寄存器fosc／1201方式110位異步收發(fā)由定時器控制10方式211位異步收發(fā)fosc／32或fosc／6411方式311位異步收發(fā)由定時器控制

SM0、SM1：串行口工作方式控制位2022/12/36二、串行口控制寄存器SCONSCON串行口控制和狀態(tài)寄存器SM2：多機通信控制位(方式2，3)。1一只有接收到第9位(RB8)為1，RI才置位。0一接收到字符N就置位。REN：串行口接收允許位。1一允許串行口接收。0一禁止串行口接收。TB8：方式2和方式3時，為發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)，也可以作奇偶校驗位。RB8：方式2和方式3時，為接收到的第9位數(shù)據(jù)；方式1時，為接收到的停止位TI：發(fā)送中斷標志。由硬件置位，必須由軟件清0。RI：接收中斷標志。由硬件置位，必須由軟件清0。SCON串行口控制和狀態(tài)寄存器2022/12/37SM2：多機通信控制位(方式2，3)。SCON串行口控制和狀

1．串行口波特串

通常情況下，使用單片機的串行口時，選用的晶振比較固定6MHz，12MHz，11．0592MHz。串行口常用的波特率及相應的設置

三、串行口初始化串行口常用波特率表2022/12/38三、串行口初始化串行口常用波特率表2022/12/28

在使用串行口之前，應對它進行編程初始化，主要是設置產(chǎn)生波特率的定時器1、串行口控制和中斷控制。具體步驟如下：

⑴確定定時器1的工作方式——編程TMOD寄存器；⑵計算定時器1的初值——裝載TH1、TL1；⑶啟動定時器1——編程TCON中的TR1位；⑷確定串行口的控制——編程SCON；⑸串行口在中斷方式工作時，須開CPU和源中斷——編程IE寄存器。初始化步驟2022/12/39在使用串行口之前，應對它進行編程初始化，主要是設置開始初始化串口初始化寄存器開中斷是串行輸入否發(fā)送允許否有鍵否發(fā)送數(shù)據(jù)讀串口判數(shù)據(jù)是0—F否顯示數(shù)據(jù)置time1工作方式返回鍵處理noynonyyny程序框圖

2022/12/310開始初始化串口初始化寄存器開中斷是串行輸入否發(fā)送允許否有鍵否C51通信程序例子

main(){uchari;uintj；TMOD=0x20；/*設置9600波特串的定時器1方式和初始值*/TL1=0xfd；TH1=0xfd；SCON＝0xd8；PCON＝0x00；/*設置串行口方式*/TR1=1；while(1){i=0;while(trdata[i]!＝0x00){/*發(fā)送字符串*/SBUF=trdata[i]；/*接收字符串*/while(TI==0);TI＝0;i++；}}}2022/12/311C51通信程序例子main()2022/12/211任務實施⑴應用ProteusISIS集成仿真軟件繪制電路圖并連接程序。2022/12/312任務實施⑴應用ProteusISIS集成仿真軟件繪RS232通信（硬件設計）智能機和智能機相聯(lián)J5-2----J5-3J5-3----J5-2智能機與PC微機通信接口說明:(PC端口是9針插口

智能機板上是5針插(J5)1腳DCD1腳2腳發(fā)出數(shù)據(jù)(RXD)2腳3腳接受數(shù)據(jù)(TXD)3腳4腳DRT4腳5腳GND5腳地（GND）6腳DSR7腳RTS8腳CTS9腳RI2022/12/313RS232通信（硬件設計）智能機和智能機相聯(lián)智能機與PC微機任務二智能儀器的485通信知識點：⑴MAX485芯片功能特點：，⑵MODBUS通信協(xié)議標準⑶編程。技能點：MAX485芯片與智能機的仿硬件連接，PC機與多個站點智能機的硬件連接，通信程序的編寫，熟悉Keil、偉福、AEDK系列實驗機開發(fā)工具。VB程序學習。2022/12/314任務二智能儀器的485通信知識點：2實現(xiàn)任務如下圖：

PC通過RS232與485轉換接口與多個站點的智能機相連接，每個站點有一MAX485連接一個溫度傳感器DS18B20?？蓪⒚總€站點的溫度傳送到PC微機屏幕顯示。

任務提出2022/12/315實現(xiàn)任務如下圖：PC通過RS232與485轉換1、MAX485芯片介紹

知識鏈接

MAX485采用單一電源+5V工作，額定電流為300μA，采用半雙工通訊方式。它完成將TTL電平轉換為RS－485電平的功能。MAX485芯片的結構和引腳都非常簡單,內部含有一個驅動器和接收器。MAX485的特性、封裝及特性l

300μA低靜態(tài)電流

l

共模輸入電壓范圍為-7V到+12Vl

三態(tài)輸出l

30ns傳輸延遲時間，5ns的的沿變化時間l

半雙工模式l

5V電源l

總線最大允許負載32個收發(fā)器l2,5Mbps數(shù)據(jù)傳輸速率l

過流保護、過熱保護±15kVESD保護2022/12/3161、MAX485芯片介紹知識鏈接MAX485采用單一電l

微機和智能儀器間基于RS485總線的主從方式點對多點通信，各為主/從屬設備，主從設備中建立了主設備查詢和從設備回應消息的格式；主設備可單獨和從設備通信，也能以廣播方式和所有從設備通信。l

通訊方式全兼容，采用異步通信，起始位1位，數(shù)據(jù)位8位，停止位1位，無校驗。數(shù)據(jù)傳輸速率為1.2kbps、2.4kbps、4.8kbps、9.6kbps、19.2kbps。

通信方式2022/12/317l

微機和智能儀器間基于RS485總線的主從方式點對多點通信SOI為起始位標志當值為F1H時為主發(fā)標志,值為F3H時為響應標志;ADR是信息幀的第一字節(jié)(8位)設備地址描述。

特征碼是設備特征描述代碼。長度是該整條指令的總字節(jié)數(shù)（包括起始位標志、結束碼）。查詢/回應是控制標識碼,也稱功能碼：查詢消息中的功能代碼告之被選中的從設備要執(zhí)行何種功能。CRC16是冗余循環(huán)碼包含2個字節(jié)，即16位二進制。EOI為結束碼當值為F2H是為主發(fā)結束，值為F4H時為響應結束。MDOBUS通信協(xié)議的基本格式序號12345678字節(jié)數(shù)11111N21格式SOIADR特征碼長度查詢/回應信息CRC16EOI2022/12/318SOI為起始位標志當值為F1H時為主發(fā)標志,值為F3H時為響MAX485通訊程序與MAX232通訊程序在本質上是一樣的，只是MAX485通訊程序需要加上通訊方向控制，,MAX485的DE和RE短接連P2.7口。

單片機與MAX485連接圖

2022/12/319MAX485通訊程序與MAX232通訊程序在本質上是一樣的如下圖有多個智能開發(fā)板每個開發(fā)板上安裝DS18B20溫度傳感器并顯示當前檢測溫度值，板上的MAX485和RS232與485轉換接口與PC機連接。在PC微機上用VB建立一界面顯示多個智能板上所測的溫度。任務實施智能溫度檢測系統(tǒng)

2022/12/320如下圖有多個智能開發(fā)板每個開發(fā)板上安裝DS18B20溫度傳感VB界面程序設計2022/12/3212022/12/221總結

智能檢測系統(tǒng)在工業(yè)控制中運用很廣其設計難度在于通信程序設計，另外抗干擾問題是程序設計中難點，也是重點，值得研究。2022/12/322總結2022/12/222OVER!2022/12/3232022/12/223項目六任務任務一、單機通信任務二、多機通信智能電子技術實踐課件下載-樣章.ppt2022/12/324項目六任務智能電子技術實踐課件下載-樣章.ppt2022/1任務一RS232單機通信⑴UART(UniversalAsynchronousReceive/Transmitter通用異步收發(fā)器，通信原理。⑵通信芯片MAX232，及通信原理。技能點：根據(jù)數(shù)據(jù)格式的協(xié)議，數(shù)據(jù)交換的協(xié)議要求硬件連接，程序的編寫，熟悉Keil、偉福、AEDK系列實驗機開發(fā)工具。實現(xiàn)串行通訊的硬環(huán)境。

知識點：2022/12/325任務一RS232單機通信⑴UART(Universal

⑴實現(xiàn)單片機與單片機通訊，單片機有4個鍵每個鍵發(fā)送一串字符串，另一個單片機接收，并顯示。⑵實現(xiàn)與PC機通訊。將從智能開發(fā)板鍵盤上鍵入的數(shù)字，字母顯示到PC機顯示器上，將PC機鍵盤輸入的字符（0-F）顯示到實驗機的數(shù)碼管上。任務提出：2022/12/326⑴實現(xiàn)單片機與單片機通訊，單片機有4個鍵每個鍵發(fā)送一串字UART(UniversalAsynchronousReceive/Transmitter通用異步收發(fā)器。在異步串行通信總線中，RS-232C和RS485是比較廣泛的兩種總線標準。這兩種標準只是在電平標準上作了一定的約定。串行異步通信的數(shù)據(jù)格式。知識鏈接一、串行口有關的概念2022/12/327UART(UniversalAsynchronousReRS-232是串行數(shù)據(jù)接口標準

⑴最初都是美國EIA（電子工業(yè)聯(lián)合會）制訂并發(fā)布的，1969年公布的通信協(xié)議，適合的數(shù)傳率為0~20bps。⑵傳輸率：所謂傳輸率就是指每秒傳輸多少位，傳輸率也常叫波特率。標準波特率系列為110、300、600、1200、4800、9600和19200。在通信為保證通信正確，必須通信雙方必須同一波特率。

⑶RS-232-C標準：規(guī)定了信號電平標準和控制信號線的定義。RS-232－C采用負邏輯規(guī)定邏輯電平，信號電平與通常的TTL電平不兼容，邏輯“1”=-3V~-15V邏輯“0”=+3V~+與TTL電平不一樣可用TTL/EIA轉換器進行轉換。2022/12/328RS-232是串行數(shù)據(jù)接口標準⑴最初都是美國EIA（電子二、串行口控制寄存器SCON

SCON串行口控制和狀態(tài)寄存器SMOSM1工作方式說明波特串00方式0同步移位寄存器fosc／1201方式110位異步收發(fā)由定時器控制10方式211位異步收發(fā)fosc／32或fosc／6411方式311位異步收發(fā)由定時器控制

SM0、SM1：串行口工作方式控制位2022/12/329二、串行口控制寄存器SCONSCON串行口控制和狀態(tài)寄存器SM2：多機通信控制位(方式2，3)。1一只有接收到第9位(RB8)為1，RI才置位。0一接收到字符N就置位。REN：串行口接收允許位。1一允許串行口接收。0一禁止串行口接收。TB8：方式2和方式3時，為發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)，也可以作奇偶校驗位。RB8：方式2和方式3時，為接收到的第9位數(shù)據(jù)；方式1時，為接收到的停止位TI：發(fā)送中斷標志。由硬件置位，必須由軟件清0。RI：接收中斷標志。由硬件置位，必須由軟件清0。SCON串行口控制和狀態(tài)寄存器2022/12/330SM2：多機通信控制位(方式2，3)。SCON串行口控制和狀

1．串行口波特串

通常情況下，使用單片機的串行口時，選用的晶振比較固定6MHz，12MHz，11．0592MHz。串行口常用的波特率及相應的設置

三、串行口初始化串行口常用波特率表2022/12/331三、串行口初始化串行口常用波特率表2022/12/28

在使用串行口之前，應對它進行編程初始化，主要是設置產(chǎn)生波特率的定時器1、串行口控制和中斷控制。具體步驟如下：

⑴確定定時器1的工作方式——編程TMOD寄存器；⑵計算定時器1的初值——裝載TH1、TL1；⑶啟動定時器1——編程TCON中的TR1位；⑷確定串行口的控制——編程SCON；⑸串行口在中斷方式工作時，須開CPU和源中斷——編程IE寄存器。初始化步驟2022/12/332在使用串行口之前，應對它進行編程初始化，主要是設置開始初始化串口初始化寄存器開中斷是串行輸入否發(fā)送允許否有鍵否發(fā)送數(shù)據(jù)讀串口判數(shù)據(jù)是0—F否顯示數(shù)據(jù)置time1工作方式返回鍵處理noynonyyny程序框圖

2022/12/333開始初始化串口初始化寄存器開中斷是串行輸入否發(fā)送允許否有鍵否C51通信程序例子

main(){uchari;uintj；TMOD=0x20；/*設置9600波特串的定時器1方式和初始值*/TL1=0xfd；TH1=0xfd；SCON＝0xd8；PCON＝0x00；/*設置串行口方式*/TR1=1；while(1){i=0;while(trdata[i]!＝0x00){/*發(fā)送字符串*/SBUF=trdata[i]；/*接收字符串*/while(TI==0);TI＝0;i++；}}}2022/12/334C51通信程序例子main()2022/12/211任務實施⑴應用ProteusISIS集成仿真軟件繪制電路圖并連接程序。2022/12/335任務實施⑴應用ProteusISIS集成仿真軟件繪RS232通信（硬件設計）智能機和智能機相聯(lián)J5-2----J5-3J5-3----J5-2智能機與PC微機通信接口說明:(PC端口是9針插口

智能機板上是5針插(J5)1腳DCD1腳2腳發(fā)出數(shù)據(jù)(RXD)2腳3腳接受數(shù)據(jù)(TXD)3腳4腳DRT4腳5腳GND5腳地（GND）6腳DSR7腳RTS8腳CTS9腳RI2022/12/336RS232通信（硬件設計）智能機和智能機相聯(lián)智能機與PC微機任務二智能儀器的485通信知識點：⑴MAX485芯片功能特點：，⑵MODBUS通信協(xié)議標準⑶編程。技能點：MAX485芯片與智能機的仿硬件連接，PC機與多個站點智能機的硬件連接，通信程序的編寫，熟悉Keil、偉福、AEDK系列實驗機開發(fā)工具。VB程序學習。2022/12/337任務二智能儀器的485通信知識點：2實現(xiàn)任務如下圖：

PC通過RS232與485轉換接口與多個站點的智能機相連接，每個站點有一MAX485連接一個溫度傳感器DS18B20。可將每個站點的溫度傳送到PC微機屏幕顯示。

任務提出2022/12/338實現(xiàn)任務如下圖：PC通過RS232與485轉換1、MAX485芯片介紹

知識鏈接

MAX485采用單一電源+5V工作，額定電流為300μA，采用半雙工通訊方式。它完成將TTL電平轉換為RS－485電平的功能。MAX485芯片的結構和引腳都非常簡單,內部含有一個驅動器和接收器。MAX485的特性、封裝及特性l

300μA低靜態(tài)電流

l

共模輸入電壓范圍為-7V到+12Vl

三態(tài)輸出l

30ns傳輸延遲時間，5ns的的沿變化時間l

半雙工模式l

5V電源l

總線最大允許負載32個收發(fā)器l2,5Mbps數(shù)據(jù)傳輸速率l

過流保護、過熱保護±15kVESD保護2022/12/3391、MAX485芯片介紹知識鏈接MAX485采用單一電l

微機和智能儀器間基于RS485總線的主從方式點對多點通信，各為主/從屬設備，主從設備中建立了主設備查詢和從設備回應消息的格式；主設備可單獨和從設備通信，也能以廣播方式和所有從設備通信。l

通訊方式全兼容，采用異步通信，起始位1位，數(shù)據(jù)位8位，停止位1位，無校驗。數(shù)據(jù)傳輸速率為1.2kbps、2.4kbps、4.8kbps、