《單片機原理及工程應(yīng)用》課件-第5章 串行通信技術(shù)（第2次課 應(yīng)用）2023

1串行口的工作方式SM0SM1工作方式功

能波

特

率00方式0移位寄存器方式fosc/1201方式18位通用異步接收器/發(fā)送器可變10方式29位通用異步接收器/發(fā)送器fosc/32或

fosc/6411方式39位通用異步接收器/發(fā)送器可變復(fù)習(xí)25.2.3波特率設(shè)置1.方式0和方式2的波特率

方式0波特率是固定的，波特率是振蕩頻率fosc的12分頻。即

波特率B=fosc/12

方式2波特率由振蕩頻率fosc和SMOD(PCON.7)所決定。其對應(yīng)公式為：

波特率B=fosc×2SMOD/64

當(dāng)SMOD=0時，波特率為fosc/64；當(dāng)SMOD=1時，波特率為fosc/32。32.方式1和方式3的波特率方式1和方式3的波特率由定時器T1的溢出率和SMOD決定，即由下式確定：波特率B=定時器T1溢出率×2SMOD／32

實際上，當(dāng)定時器T1作波特率發(fā)生器使用時，通常是工作在方式2，即自動重裝載的8位定時器方式，此時TL1作計數(shù)用，自動重裝載的值保存在TH1內(nèi)。設(shè)計數(shù)的預(yù)置值（計數(shù)初值）為X，那么每過(256-X)個機器周期，定時器溢出一次。4

定時時間t=(256-X)T=(256-X)12/fosc

T1的溢出率為fosc/(12×(256-X)），其波特率為：波特率

通常在系統(tǒng)設(shè)計時，大多數(shù)情況是先確定了系統(tǒng)的波特率B，而我們則要根據(jù)系統(tǒng)的波特率B計算定時器T1的計數(shù)初值，由上式我們可求出計數(shù)初值X為：55.3串行口應(yīng)用

串行通信口的應(yīng)用過程中要做的工作：1.確定通信規(guī)約，通信雙方要明確約定以下內(nèi)容：通信方式―明確采用何種通信方式、幀結(jié)構(gòu)、各位含義等。通信速率―通常規(guī)定通信波特率。校驗方式—確定傳輸數(shù)據(jù)的校驗方式。通常采用奇/偶校 驗，同步傳輸時有縱校驗、橫校驗等。回送信息－傳輸信息被確認(rèn)后，向?qū)Ψ交厮秃畏N信息。代碼含義－傳輸1幀數(shù)據(jù)中各個代碼的含義。62.確定相關(guān)器存器的值（各寄存器的具體設(shè)定方法在前面已作了詳細(xì)介紹）（1）串行口控制寄存器SCON。（2）電源控制寄存器PCON的PCON.7，波特率加倍系數(shù)位SMOD。（3）對于方式1、方式3要設(shè)置波特率，實際上就是設(shè)置定時器T1為方式2，相關(guān)的寄存器有：定時器／計數(shù)器方式寄存器TMOD、定時器／計數(shù)器控制寄存器TCON、及初值寄存器TH1、TL1。3.編寫程序，按照以上確定的各寄存器的值對串行口初始化。并編寫中斷服務(wù)程序。71.利用串行口擴展LED顯示器82.利用串行口輸入開關(guān)量93.雙機通信系統(tǒng)設(shè)甲乙兩臺機器按全雙工方式收發(fā)ASCII碼字符,數(shù)據(jù)位為8位，其中最高1位用來作奇偶校驗位,采用偶校驗方式,要求傳送的波特率為1200波特。假設(shè)發(fā)送緩沖區(qū)OUTBUF首址為片內(nèi)RAM60H,接收緩沖區(qū)INBUF首址為RAM70H,時鐘頻率fosc=6MHz

101.確定通信方式根據(jù)系統(tǒng)要求，通信雙方要相互約定：7位ASCII碼加1位校驗位共8位數(shù)據(jù),故可采用串行口方式1進行通信。51單片機的奇偶校驗位P是當(dāng)累加器A中“1”的個數(shù)為奇數(shù)時P=1；為偶數(shù)時P=0。直接把P的值放入ASCII碼的最高位(奇偶校驗位),即為偶校驗方式。112.計算定時器T1的計數(shù)初值對于串行口方式1，波特率由定時器T1的溢出率和SMOD決定，定時器T1采用工作方式2,可以避免計數(shù)溢出后用軟件重裝定時初值。取SMOD=0,按式(5.4)可求得計數(shù)初值X為：123.確定相關(guān)寄存器參數(shù)（1)串行口控制寄存器SCONSM1=01時為方式1，在SM2=0和REN=1條件下，允許接收數(shù)據(jù)，其余各位均取0。則（SCON）=01010000B=50H（2)電源控制寄存器PCON由于SMOD=0，所以（PCON）=00H(同系統(tǒng)復(fù)位以后的狀態(tài),可不賦值)。位D7D6D5D4D3D2D1D0功能SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI位D7D6D5D4D3D2D1D0功能SMOD－－－CF1CF0PDIDL13定時器T1T0位D7D6D5D4D3D2D1D0功能GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0（3)確定定時器方式寄存器TMOD

由于只用T1,且為定時方式2，（TMOD）=00100000B=20H請注意：串行通信端口的接收中斷RI、發(fā)送中斷TI共用一個中斷向量（0023H），因此，串行口中斷請求后，中斷服務(wù)程序首先要判斷是RI、TI當(dāng)中的那個請求中斷。144.編寫有關(guān)的通信程序主程序：ORG0000H LJMPMAIN ORG0023H；串行中斷入口

LJMPSINOUTORG0040HMAIN：MOVSP,#60H MOVTMOD,＃20H；定時器T1設(shè)為方式2 MOVTL1,＃0F3H；裝入定時器初值

MOVTH1,＃0F3H；8位重裝值

SETBTR1 ；啟動定時器T1 MOVSCON,＃50H；串行口設(shè)為方式1 MOVR0,＃60H；OUTBUF首址

MOVR1,＃70H；INBUF首址

SETBEA ；開中斷

SETBES ；允許串行口中斷

LCALLSOUT；先發(fā)送1個字符

SJMP$ ；等待中斷

15；中斷服務(wù)程序：

ORG1000HSINOUT:JNBRI,SEND；不是接收，則轉(zhuǎn)向發(fā)送

LCALLSIN；是接收,則調(diào)用接收子程序

RETI；中斷返回SEND: LCALLSOUT；是發(fā)送,則調(diào)用發(fā)送子程序

RETI；中斷返回；發(fā)送子程序：SOUT: MOVA,@R0；取發(fā)送數(shù)據(jù)到A MOVC,P；偶校驗位賦于C MOVACC.7,C；送入ASCII碼最高位中

INCR0；修改發(fā)送數(shù)據(jù)指針

MOVSBUF,A；發(fā)送數(shù)據(jù)

CLRTI；清發(fā)送中斷標(biāo)志

RET；子程序返回

16；接收子程序：SIN: MOVA,SUBF；讀入接收緩沖區(qū)內(nèi)容

JNBP，EXIT；若P=0，則接收正確ERROR：…

；若P=1，則接收錯誤

…

；出錯處理EXIT：ANLA,＃7FH；刪去校驗位

MOV@R1,A；存入接收緩沖區(qū)

INCR1 ；修改接收緩沖區(qū)指針

CLRRI ；清接收中斷標(biāo)志

RET ；子程序返回175.4RS-232C串行總線及應(yīng)用RS-232C標(biāo)準(zhǔn)是美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)在1969年頒布的一種推薦標(biāo)準(zhǔn)，RS是RecommendedStandard的縮寫。18RS-232C在工程中的應(yīng)用為了提高數(shù)據(jù)通信的可靠性和抗干擾能力，RS-232C標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定發(fā)送端信號邏輯“0”(空號)電平范圍為+5V～+15V，邏輯“1”(傳號)電平范圍為－5V～－15V；接收端邏輯“0”為+3V～+15V，邏輯“1”為－3V～－15V。噪聲容限為2V。－5V～+5V以及－3V～+3V之間分別為發(fā)送端和接收端點信號的不確定區(qū)。通常，RS-232C總線邏輯電平采用+12V表示“0”，－12V表示“1”。19RS-232與TTL電平轉(zhuǎn)換20RS-232與TTL電平轉(zhuǎn)換21RS-232與TTL電平轉(zhuǎn)換22MAX232電平轉(zhuǎn)換器件該器件十分有用，請各位熟記！2389C51PCMAX232RS232電平TTL電平24

在分布式多波特率通信系統(tǒng)中，常常要求從設(shè)備在軟件上能做到波特率能隨主設(shè)備自動調(diào)整，使系統(tǒng)適應(yīng)性更強，智能化程度更高。當(dāng)然，一般情況下，波特率自動檢測的范圍僅限于標(biāo)準(zhǔn)波特率。常用實現(xiàn)波特率自動檢測的方法有三種：

(1)從設(shè)備啟動通信程序