3C51应用编程设计

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单片机C语言应用程序设计,3.1 MCS-51机间通信的C语言编程,3.2 键盘和数码显示人机交互的C语言编程,三 C51应用编程设计,1,3.1 MCS-51机间通信的C语言编程,3.1.1 点对点的串行异步通信,1通信双方的硬件连接,图 3.1 8031间RS232C电平信号的传,2,2通信双方的约定,图 3.2 点对点通信的程序框图,3,3. 点对点通信编程,点对点通信双方基本等同，只是人为规定一个为发送，一个为接收。要求两机串行口的波特率相同，因而发送和接收方串行口的初始化相同。可编制含有初始化函数、发送函数接收函数的程序，在主函数中根据程序的发送、接收设置TR，采用条件判别决定使用发送函数还是接收函数。这样点对点通信的双方都可运行此程序，只需在程序运行之前人为设置选择TR，一个令TR=0，一个令TR=1，然后分别编译，在两机上分别装入，同时运行。,4,例1,点对点通信。,点对点通信的程序如下：,#include,#define uchar unsigned char,#define TR 1 /*发送接收差别值TR=0发送*/,uchar idata buf10；,uchar pf；,void init(void) /*串行口初始化*/, TMOD=0x20； /*设T/C1为定时方式2*/,TH1=0xe8； /*设定波特率*/,5,TL1=0xe8；,PCON=0x00；,TR1=1； /*启动T/C1*/,SCON=0x50； /*串行口工作在方式1*/,void send(uchar idata *d), uchar i；,do ,SBUF=0xaa； /*发送联络信号*/,while(TI= =0)； /*等待发送出去*/,TI=0；,6,while(RI= =0)； /*等待B机回答*/,RI=0；,while(SBUF0xbb)!=0)； /*B机未准备好，继续联络*/,do ,pf=0； /*清校验和*/,for ( i=0；i16；i+), SBUF=di； /*发送一个数据*/,pf+ =di； /*求校验和*/,while(TI= =0)；TI=0；,SBUF=pf； /*发送校验和*/,7,while(TI= =0)；TI=0；,while(RI= =0)；RI=0； /*等待B机回答*/,while(SBUF!=0)； /*回答出错，则重发*/,void receive (uchar idata *d), uchar i；,do ,while (RI= =0)； RI=0；,while (SBUF0xaa)! =0)； /*判A机请求否*/,SBUF=0xbb； /*发应答信号*/,8,while (TI= =0)； TI=0；,while (1),pf=0； /*清校验和*/,for ( i=0；i16；i+), while (RI= =0)； RI=0；,d i =SBUF； /*接收一个数据*/,pf+ =di； /*求校验和*/,while (RI= =0)； RI=0； /*接收A机校验和*/,if (SBUF pf) = =0) /*比较校验和*/, SBUF=0x00； break； /*校验和相同发00*/,else,SBUF=0xff； /*出错发FF，重新接收*/,9,while(TI= =0)； TI=0；,void main (void), init ( )；,if(TR= =0), send(buf)；,else, receive(buf)；,10,3.1.2 多机通信,1通信接口,图 3.3 总线式主从式多机系统,11,2通信协议,根据MCS-51串行口的多机通信能力，多机通信可以按照以下协议进行：,(1) 首先使所有从机的SM2位置1处于只接收地址帧的状态。,(2) 主机先发送一帧地址信息，其中8位地址，第9位为地址/数据信息的标志位，该位置1表示该帧为地址信息。,(3) 从机接收到地址帧后，各自将接收的地址与本机的地址比较。对于地址相符的那个从机，使SM2位清零，以接收主机随后发来的所有信息；对于地址不符的从机，仍保持SM2=1，对主机随后发来的数据不予理睬，直至发送新的地址帧。,12,(4) 当从机发送数据结束后，发送一帧校验和，并置第9位(TB8)为1，作为从机数据传送结束标志。,(5) 主机接收数据时先判断数据结束标志(RB8)，若RB8=1，表示数据传送结束，并比较此帧校验和，若正确，则会送正确信号00H，此信号令该从机复位(即重新等待地址帧)；若校验和出错，则发送0FFH，令该从机重发数据。若接收帧的RB8=0，则原数据到缓冲区，并准备接收下帧信息。,(6) 若主机向从机发送数据，从机在第(3)步中比较地址相符后，从机令SM2=0，同时把本站地址发回主机。作为应答之后才能收到主机发送来的数据。其它从机(SM2=1)，无法收到数据。,13,(7) 主机收到从机的应答地址后，确认地址是否相符。如果地址不符，发复位信号(数据帧中TB8=1)；如果地址相符，则清TB8，开始发送数据。,(8) 从机接收到复位命令后回到监听地址状态(SM2=1)。否则开始接收数据和命令。,14,3. 通信程序,设主机发送的地址联络信号00H，01H，02H为从机设备地址，地址FFH是命令各从机恢复SM2为1的状态，即复位。主机的命令编码为：,01H 请求从机接收主机的数据命令；,02H 请求从机向主机发送数据命令。,其它都按从机向主机发送数据命令02H对待。,15,从机的状态字节格式为：,ERR,0,0,0,0,0,TRDY,RRDY,D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,RRDY=1：从机准备好接收主机的数据。,TRDY=1：从机准备好向主机发送数据。,ERR=1：从机接收到的命令是非法的。,通常从机以中断方式控制和主机的通信。程序可分成主机程序和从机程序，约定一次传送的数据为16个字节，以02H地址的从机为例。,16,1) 主机程序,图3.4 多机通信主机程序流程图,17,主机程序如下：,#include ,#define uchar unsigned char,#define SLAVE 0x02 /*从机地址*/,#define BN 16,uchar idata rbuf 16；,uchar idata tbuf 16=master transmit；,void err (void),SBUF=0xff；,while(TI!=1)；TI=0；,18,uchar master (char addr, uchar command),uchar aa, i，p；,while(1),SBUF=SLAVE； /* 发呼叫地址 */,while (TI!=1)；TI=0；,while (RI!=1)；RI=0； /* 等待从机回答 */,if(SBUF!=addr) err( )； /* 若地址错，发复位信号 */,else /* 地址相符 */,TB8=0； /* 清地址标志 */,SBUF=command； /* 发命令 */,while (TI!=1)；TI=0；,while (RI!=1)；RI=0；,19,aa=SBUF； /* 接收状态 */,if(aa&0x08)= =0x08) TB8=1； err( )； /* 若命令未被接收,发复位信号 */,else ,if ( command= =0x01) /* 是发送命令 */,if (aa&0x01)= =0x01) /* 从机准备好接收 */,do ,p=0； /* 清校验和 */,for(i=0；iBN；i+), SBUF=tbufi； /* 发送一数据 */,p+=tbufi；,20,while(TI!=1)；TI=0；,SBUF=p； /* 发送校验和 */,while (TI= =0)；TI=0；,while (RI= =0)；RI=0；,while (SBUF! =0)； /* 接收不正确，重新发送 */,TB8=1； /* 置地址标志 */,return(0),else ,if(aa&0x02)= =0x02) /* 是接收命令,从机准备好发送 */,21,while(1), p=0； /* 清校验和 */,for(i=0；iBN；i+), while (RI! =1)； RI=0；,rbufi=SBUF； /* 接收一数据 */,P+=rubfi；,while(RI= =0)；RI=0；,if(SBUF= =p), SBUF=0X00； /* 校验和相同发00 */,while(TI= =0)；TI=0；,break；,22,else, SBUF=0xff； /* 校验和不同发0FF，重新接收 */,while(TI= =0)；TI=0；,TB8=1； /* 置地址标志 */,Retuen(0)；,23,void main (viod),TMOD=0x20； /* T/C1定义为方式2 */,TL1=0xfd；TH1=0xfd； /* 置初值 */,PCON=0x00；,TR1=1；,SCON=0xf0； /* 串行口为方式3 */,master(SLAVE,0x01)；,master( SLAVE,0x02 )；,24,2) 从机程序,图3.5 多机通信的从机中断程序流,25,从机程序如下：,#include ,#define uchar unsigned char,#define SLAVE 0x02,#define BN 16,uchar idata trbuf16；,uchar idata rebuf16；,bit tready；,bit rready；,void main (void),26,TMOD=0x20； /*T/C1定义为方式2*/,TL1=0xfd； /*置初值*/,TH1=0xfd；,PCON=0x00；,TR1=1；,SCON=0xf0； /*串行口为方式3*/,ES=1；EA=1； /*开串行口中断*/,while(1) tready=1； rready=1； /*假定准备好发送和接收*/,27,void ssio (void ) interrupt 4 using 1, void str(void)；,void sre(void)；,uchar a,i；,RI=0；,ES=0； /*关串行口中断*/,if(SBUF! =SLAVE) ES=1；goto reti； /*非本机地址,继续监听*/,SM2=0 ； /* 取消监听状态 */,SBUF=SLAVE ； /* 从本地址发回 */,28,while ( TI ! =1 ) ；TI =0 ；,while ( RI !=1 ) ； RI =0 ；,if ( RB8 = 1 ) SM2=1 ； ES=1 ；goto reti ； /* 是复位信号，恢复监听 */,a=SBUF ； /* 接收命令 */,if (a =0x01 ) /* 从主机接收的数据 */,if ( rready = =1 ) SBUF =0x01 ； / * 接收准备好发状态 */,else SBUF=0x00 ；,while ( TI ! =1 ) ； TI=0 ；,while ( RI ! =1 ) ； RI =0 ；,if ( RB8= =1 ) SM2 =1 ；ES =1 ； goto reti ；,sre( ) ； /* 接收数据 */,29,else ,if( a= 0x02 ) /* 从机向主机发送数据*/,if ( tready = =1 ) SBUF =0x02 ； /* 发送准备好发状态 */,else SBUF=0x00 ；,while ( TI ! = 1 ) ； TI =0 ；,while ( RI ! =1 ) ；RI =0 ；,if ( RB8 = =1 ) SM2 =1 ； ES =1 ； goto reti ； ,str ( ) ； / * 发送数据 */,30,else,SBUF = 0x80 ； /* 命令非法 ，发状态 */,while ( TI ! =1 ) ； TI =0 ；,SM2 =1 ； ES =1 ； /* 恢复监听 */,reti:;,void str ( void ) /* 发数据块 */, uchar p ,i ；,tready =0 ；,do p=0 ； /* 清校验和 */,31,for ( i= 0； iBN ； i+ ), SBUF= trbuf i ； /* 发送一数据 */,p+=trbufi ；,while ( TI !=1 ) ；,TI =0 ；,SUBF= p ； /* 发送校验和 */,while ( TI = =0 ) ； TI =0；,while ( RI= =0 )； RI =0 ；, while ( SBUF !=0 ) ； /* 主机接收不正确，重新发送 */,SM2=1 ；,ES = 1 ；,32,void sre ( void ) / * 接收数据块 */, uchar p , i ；,rready = 0 ；,while ( 1 ), p= 0 ； /* 清校验和 */,for ( i =0 ； i0 ； i- -) ,uchar kbscan ( void ) /* 键扫描函数 */, uchar scode ,recode ；,P1=oxf0 ；,if ( (P1 & 0xf0 ) ! =0xf0 ) /* 若有键按下 */, dlms ( ) ； /* 延时去抖动 */,if ( P1 & 0xf0 )! = 0xf0 ), scode =0xfe ； /* 逐行扫描初值 */,while ( scode & 0x10 ) !=0 ), P1=scode ； /* 输出扫描码 */,41,if ( P1 & 0xf0 )! =0xf0 ) /* 本行有键按下 */, recode= ( P1 & 0xf0 ) | 0x0f ；,return ( scode ) + ( recode ) ) ； /* 返回特征字节码 */,else,scode = ( scode 1) | 0x01 ； /* 行扫描左移一位 */,return ( 0 ) ；,42,3.2.2 七段数码显示与8031的接口,数码显示器有静态显示和动态显示两种显示方式。,数码显示器有发光管的LED和液晶的LCD两种。,LED显示器工作在静态方式时，其阴极(或其阳极)点连接在一起接地(或+5 V)，每一个的端选线(a，b，c，d，e，f，g，dp)分别与一个8位口相连。LCD数码显示只能工作在静态显示，并要求加上专门的驱动芯片4056。,LED显示器工作在动态显示方式时，段选码端口I/O1用来输出显示字符的段选码，I/O2输出位选码。I/O1不断送待显示字符的段选码，I/O2不断送出不同的位扫描码，并使每位显示字符停留显示一段时间，一般为15 ms，利用眼睛的视觉惯性，从显示器上便可以见到相当稳定的数字显示。,43,例3,8155控制的动态LED显示。,图 3.7 经8155扩展端口的6位LED动态显示,44,确定的8155片内4个端口地址如下：,命令/状态口 ： FFF0H,口A： FFF1H,口B： FFF2H,口C： FFF3H,45,6位待显示字符从左到右依次放在dis_buf数组中，显示次序从右向左顺序进行。程序中的table 为段选码表，表中段选码表存放的次序为0F等。以下为循环动态显示6位字符的程序，8155命令字为07H。,# include ,# include ,#define uchar unsigned char,# define COM8155 XBYTE 0xfff0 ,# define PA8155 XBYTE 0xfff1 ,# define PB8155 XBYTE 0xfff2 ,# define PC8155 XBYTE 0xfff3 ,46,uchar idata dis_buf6 = 2,4,6,8,10,12 ；,uchar code table18 = 0x3f ,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x40,0x00 ；,void dl_ms ( uchar d ) ；,void display ( uchar idata * p ), uchar sel ,i ；,COM8155 = 0x07 ； /* 送命令字 */,sel = 0x01 ； /* 选出右边的LED */,for ( i= 0 ； i6 ； i+ ),PB8155=table * p ； /* 送段码 */,47,PA8155=sel ； /* 送位选码 */,dl_ms ( 1 ) ；,p - - ； /* 缓冲区下移1位 */,sel =sel 1 /* 左移1 位 */,void main ( void ),display ( dis_buf +5 ) ；,48,例4,串行口控制的静态LCD显示。,图 3.8 串行口连接的静态LCD显示电路,49,输出两位显示，即一字节的程序如下：,# include ,# define uchar unsigned char,uchar byte=0x59 ；,void display ( uchar x ),SBUF=x ； /* 由串口输出 */,while ( TI = =0 )； /* 等待8位发送结束 * /,TI = 0 ；,void main ( void ),display( byte ),50,