單片機原理及應用第5章課件

1、5.1串行通信概述5.2串行端口結構和工作原理5.3 MCS-51串行端口應用節(jié)目，第5章串行數(shù)字通信，第1章學習交流PPT，5.1串行通信概述，電腦系統(tǒng)中主機和外圍設備之間以及主機系統(tǒng)和主機系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換稱為通信，分為串行通信和并行通信。在并行通信方式中同時傳輸數(shù)據(jù)的各位，傳輸數(shù)據(jù)的位數(shù)決定了傳輸電纜的數(shù)量。在串行通信方式中，數(shù)據(jù)一次按順序傳輸一個人，至少只能通過一條傳輸線完成。(威廉莎士比亞、串行通信、串行通信、串行通信、串行通信)根據(jù)串行數(shù)據(jù)的時鐘控制，串行通信可以分為同步通信和異步通信。2，學習交流PPT，5.1.1動機通信和異步通信，1，動機通信，3，學習交流PPT，2，異步通信

2、，異步通信中，數(shù)據(jù)通常以字符為單位發(fā)送到字符幀。文字幀從發(fā)送端接收一幀，通過發(fā)送線從接收端接收一幀。發(fā)送方和接收方分別由單獨的時鐘控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。文字框也稱為資料框，由4個部分組成：開始位元、資料位元、奇偶校驗位和停止位元，如圖所示。波特率是以每秒b/s為單位傳輸二進制數(shù)字的位數(shù)，是異步通信的重要指標。4，學習交流PPT，2，異步通信格式，5，學習交流PPT，5.1.2串行通信標準，單工作方式單方向從發(fā)送端發(fā)送到接收端。半雙工方式在兩個電腦工作站之間通過傳輸線交替地雙向傳輸數(shù)據(jù)。全雙工模式使用兩條傳輸線連接兩個工作站，兩個工作站之間的數(shù)據(jù)可以同時雙向傳輸。6，學習交流PPT，5.1.2串

3、行通信的三個茄子標準，7，學習交流PPT，5.1.3串行通信的信號傳輸，1，通信線路連接方法，圖5.4通信線路連接方法，8，學習交流PPT，第10課，學習交流PPT發(fā)送電路由用于串行端口傳輸?shù)陌l(fā)送緩沖SBUF和發(fā)送控制電路組成。接收電路由接收緩沖SBUF和接收控制電路組成，用于接收串行端口。5.2串行端口結構和工作原理，5.2.1串行端口結構，11，學習交流PPT，5.2.2串行端口控制，1，串行端口控制寄存器SCON，方法2或3，SM2=0，SM2=1時多機通信，RB8=方法0中，SM2設置為0，12，學習交流PPT、寄存器SCON的結構，13、交流PPT、2、電源控制寄存器PCON、PCO

4、N稱為電源控制寄存器，格式見表5.4。串行通信僅使用其中最高的SMOD，初始化時SMOD=0，其他用于電源管理。PCON的字節(jié)地址為87H，沒有位地址，只能進行字節(jié)尋址。1點方法將1、2、3的波特率翻倍，并了解14、AC PPT、5.2.3串行端口的工作方式。發(fā)送時，“SBUF”(發(fā)送)就像MCS-接收時的“SBUF”(接收)一樣，從RxD線接收串行數(shù)據(jù)幀，然后并行傳送到內(nèi)部總線。傳輸操作在TI=0時執(zhí)行。CPU通過發(fā)出mov sbuf，a命令向“sbuf”發(fā)送傳輸字符，RxD可以在線傳輸8位數(shù)據(jù)，TxD可以在線傳輸同步脈沖。8位數(shù)據(jù)傳輸完成后，TI將由硬件位置請求CPU中斷。響應后，使用軟件

5、將TI歸零，然后發(fā)送要發(fā)送到“sbuf(發(fā)送)”的以下字符，重復上述過程：接收進程在RI=0和REN=1條件下開始。串行數(shù)據(jù)由RxD線輸入，TxD線輸出為動機脈沖。當接收電路接收到8位數(shù)據(jù)時，RI會自動設置“”，并發(fā)出串行端口中斷請求。CPU可以查詢RI=1或在響應中斷時通過mov a，sbuf發(fā)送接收的數(shù)據(jù)。RI已被軟件重置。15，學習交流PPT，通過這種方式，串行端口設置為10位異步通信方式。文字框具有8位元資料位元、1位元開始位元和1位元停止位元。當發(fā)送操作TI=0時，mov sbuf，A啟動時，發(fā)送電路自動在8位發(fā)送字符前后分別添加1位開始位和停止位，以位移動脈沖將幀信息依次發(fā)送到Tx

6、D線，發(fā)送后自動將TxD線保持在高電平。TI由軟件在靜止位置傳輸中的硬件位置重置。接收操作在RI=0和REN=1上執(zhí)行。如果接收電路連續(xù)8次以低電平采樣到RxD，則相應的檢測器可以確定RxD線是否有起始位。此后，接收電路檢測第三脈沖7，8，9，采取三重二原則來確定采樣數(shù)據(jù)的值。在接收第9個數(shù)據(jù)位(停止位)時，僅當RI=0和SM2=0或接收的停止位為“”時，才將接收的8位字符存儲在“sbuf(傳輸)”中，并將停止位發(fā)送到RB8，以便在不滿足RI=條件的情況下放棄此次接收的數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到“SBUF(接收)”，16，學習交流PPT，3。方法和方法都是11位異步發(fā)送和方法。方法的波特率由MCS-51

7、時鐘頻率fosc通過32或64分頻提供。方法的波特率由計時器T1的溢出率通過32分波提供，可以調(diào)整。兩個人的收發(fā)過程和方式相似。區(qū)別在于，除了在傳輸時將傳輸字符加載到“SBUF”(傳輸)之外，CPU還會將第九個數(shù)據(jù)位預加載到SCON的TB8中。第九數(shù)據(jù)可以由用戶排列，并且可以是奇偶校驗位或其他控制位。第9個數(shù)據(jù)位加載將SETB TB8 CLR TB8第9個數(shù)據(jù)位值加載到TB8中后，可以使用傳輸命令將傳輸數(shù)據(jù)加載到SBUF中以用于SBUF目的，從而開始傳輸過程。一個幀中的數(shù)據(jù)發(fā)送后，TI=1，CPU可以查詢TI，以相同方式發(fā)送下一個字符幀。接收時滿足：RI=0，SM2=0，或接收的第九個數(shù)據(jù)位為

8、“”，只有同時滿足時，才能將接收的字符發(fā)送到SBUF。第9個數(shù)據(jù)位可以加載到RB8中，并創(chuàng)建RI=1。否則，此次接收的數(shù)據(jù)無效，RI也不定位。17，學習交流PPT，串行端口工作原理，18，學習交流PPT，串行端口通信波特率。方式的波特率-固定，fosc/12。方法2的波特率- fosc/32或fosc波特率(2SMOD/32)計時器T1溢出速率和計時器溢出速率=1/(2k-初始值)12/fosc)備用波特率=(2smod/)方式13，方式16，方式和時間8。19、學習型交流PPT、5.3 MCS-51串行端口應用節(jié)目、5.3.1串行和轉換以及串行端口式0應用節(jié)目。一種是將串行端口轉換為串行端口

9、。另一種方法是將串行端口替換為串行端口。20，學習交流PPT，將串行端口設置為方法0，連接外部8位動機移動寄存器CD4094或74LS164，如圖所示。串行端口輸出RxD位移位寄存器串行輸入DATA，移位時鐘脈沖TxD結束位移位寄存器時鐘控制CLK，在移位時鐘控制下將串行數(shù)據(jù)移動到寄存器P1.0位移位寄存器輸出允許結束STB，通過軟件位置或重置控制并行輸出。1，串行和并行輸出通信端口，=1時關閉數(shù)據(jù)輸入，但允許8位數(shù)據(jù)并行輸出。=0時，8位并行數(shù)據(jù)輸出將關閉，但是可以通過將串行數(shù)據(jù)添加到DATA輸入、21、AC PPT、2、串行輸入通信端口集成、串行端口方法0下的串行傳輸寄存器CD4014或7

10、4LS165來擴展并行輸入端口。串行RxD側輸入從CD4014輸出側Q8移動的串行數(shù)據(jù)，TxD側為移動寄存器的時鐘側CLK提供移動時鐘。，=1，并行輸入數(shù)據(jù)，串行輸出關閉；=0時啟動串行輸出、關閉并行輸入、22、學習交流PPT、字符串和轉換、23、學習交流PPT、5.3.2單籌碼微型計算機的雙機通信、方法0除外，串行端口用于方法1、方法2和方法3中的異步串行通信。MCS-51單籌碼微機的異步串行通信可以根據(jù)應用程序分為雙機通信和多機通信。雙機之間的串行通信需要考慮介面電路、網(wǎng)絡協(xié)議等。根據(jù)兩個通信距離徐璐采用不同的介面電路，如果兩個8051應用系統(tǒng)徐璐接近，則直接連接串行端口，如圖5.4(a)

11、所示。為了增加通信距離和減少信道和電源干擾，必須在通信線路上添加輔助電路，如圖5.4(b)所示，添加光耦合器和水平轉換電路。1，介面電路，24，學習交流PPT，2，雙機網(wǎng)絡協(xié)議，為了確保通信成功，通信雙方應遵守共同商定的協(xié)議。協(xié)議內(nèi)容包括雙方一致的通信方式、一致的波特率設置、接收機、發(fā)射機確認、通信起始發(fā)射機的呼叫信號設置、接收機的響應信號、通信結束標記信號等。如圖5.4(a)所示，串行端口工作方式1包括甲基傳輸、乙基接收異步通信、通信雙方傳輸速率均為2400baud、乙基同意接收的響應信號為“10H”、乙基同意接收的響應信號為“20H”、不同意接收的響應信號為“30H”，25，學習AC PP

12、T，選擇波特率2400b/s，T1作為波特率發(fā)生器，方法2，初始值c:256-(6MHz*2SMOD)/(384*2400b/s)1說明數(shù)據(jù)已發(fā)送，繼續(xù)發(fā)送以下數(shù)據(jù)：否則，請繼續(xù)修改數(shù)據(jù)地址指針，如果未傳輸數(shù)據(jù)塊，請轉到LOOP。例如：雙機通信實現(xiàn)塊傳輸、26、交流PPT學習、接收方：(1)主節(jié)目：T1初始化(TMOD、TH1、TL1、TR1)串行端口初始化(SBUF、PCON)塊第一地址0表示中斷返回)通過從SBUF讀取數(shù)據(jù)并將其存儲在指定位置來修改數(shù)據(jù)地址指針，如果數(shù)據(jù)塊未傳遞，則返回中斷返回結束串行端口中斷，27，學習交流PPT，與5.3.3單籌碼PC通信，1，在介面設計、數(shù)據(jù)處理和流程

13、控制應用領域實現(xiàn)PC與微控制器之間的通信。使用MAX232芯片的PC和單籌碼串行通信介面電路，以及連接到PC的9芯標準插槽。28，學習交流PPT，2，編程，創(chuàng)建單籌碼通信節(jié)目，功能：將PC鍵盤輸入傳輸?shù)絾位I碼微型計算機，從單個籌碼PC接收數(shù)據(jù)，然后將相同的數(shù)據(jù)返回PC，以便在屏幕上顯示。如果屏幕上的文字與輸入的文字相同，則兩者之間的通信正常。電信雙方協(xié)議：波特率為2400 b/s；信息格式為8個數(shù)據(jù)位、1個停止位和無奇偶校驗位。MCS-51通過中斷接收PC發(fā)送的數(shù)據(jù)并將其返回。單籌碼串行端口在模式1下工作，晶振頻率為6MHz，波特率為2400b/s，計時器T1作為方法2工作，計時器字典設置計算

14、為0F3H，SMOD=1。，29，學習交流PPT，參考過程：ORG 0000H LJMP CSH轉至初始化節(jié)目ORG 0023H LJMP INTS。串行端口中斷節(jié)目org0050h csh: movtmod，# 20h將計時器1設置為方法2 MOV TL1，#0F3H。設定計時器字典設定值MOV TH1，#0F3H SETB TR1。計時器1啟動movscon，# 50h初始化串行端口MOV PCON，# 80H SETB EA允許串行端口中斷SETB ES LJMP MAIN主節(jié)目(主節(jié)目略)INTS:CLR EA；關機中斷CLR RI清除串行端口中斷標志推送DPL?，F(xiàn)場保護PUSH DPH PUSH A MOV A，SBUF接收PC發(fā)送的數(shù)據(jù)MOV SBUF，A；數(shù)據(jù)返回到PC wait: jnb ti，wait；等待CLR TI POP A發(fā)送。傳輸完成，現(xiàn)場POP DPH POP DPL SETB EA恢復中斷RETI中斷返回，30，學習AC PPT，創(chuàng)建PC通信節(jié)目，31，學習AC PPT，3