单片机技术与应用(九)

,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,*,单片机技术与应用,BIGC,单片机,技术与应用,（九,）,唐英杰,电子信息工程专业选修课,第五章 系统扩展与软件设计,第四节、,串行通信技术应用程序设计,串行通信总线标准及接口,（一）通信线的连接,通信速率和通信距离这两个方面是相互制约的，降低通信速率，可以提高通信距离,.,不同的通信距离，,串行通信电路有不同的连接方法,第五章 系统扩展与软件设计,RXD,TXD,GND,RXD,TXD,GND,RXD,TXD,GND,电,平,转,换,RXD,TXD,GND,RXD,TXD,GND,电,平,转,换,RXD,TXD,GND,微机,微机其他设备,较远距离传送电路,近距离传送电路,第五章 系统扩展与软件设计,微,机,接,口,调,制,解,调,器,调,制,解,调,器,接,口,微,机,电,话,分,机,电,话,分,机,远距离传送电路,数字信号通过调制器变成模拟信号通过电话线传送到对方，接收方通过解调器将模拟信号转换成数字信号接收,。,第五章 系统扩展与软件设计,（二）,串行通信接口总线标准,测控系统中，计算机通信主要采用异步串行通信方式，常用的异步总线标准有三种：,RS-232（RS-232A RS-232B RS-232C）,RS-449（RS422 RS423 RS485）,20mA,电流环,这里重点介绍,RS-232,RS-232C：,速率：,20,Kbit/S，,最大通信距离 ：,15,m,RS422：10Mbit/s，:300m,90Kbit/s，：1200m,第五章 系统扩展与软件设计,采用标准的通信接口，本身具有一定的抗干扰能力，但是工业现场的情况往往很恶劣，因而要根据具体情况进行选择。,RS232C：,一般场合,RS422：,共模信号比较强,光纤：电磁干扰较强,第五章 系统扩展与软件设计,美国电子工业协会（,EIA）,公布的一种异步通信标准。,RS232C,标准是：,设备之间通信的距离不大于,15,米,最大传输速率,20,KB/S,采用负逻辑：“,1”5,V 15V,“0”+5V ,+,15V,不带负载时输出电平：,25,V +25V,输出短路电流：,0.5,A,最大负载电容,:2500,pF,当计算机采用,RS232,标准时必须通过电平，,MAX232,是,EIA,和,TTL,电平转换芯片。内部具有电压提升电路，并有两路接收器和发送器。其连线和引脚如图,第五章 系统扩展与软件设计,T,1IN,T,2IN,R,1OUT,R,2OUT,V,+,V,-,T,1OUT,T,2OUT,R,1IN,R,2IN,+5,V,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,+10,V,-10,V,TTL/CMOS,TTL/CMOS,RS-232,RS-232,VCC,V,+,V,-,T,2OUT,T,1OUT,R,2IN,VCC,R,1IN,R,1OUT,T,1IN,T,2IN,R,2OUT,GND,MAX232,MAX232,连线图,MAX232,引脚图,第五章 系统扩展与软件设计,TTL,电平可以由专用集成电路转换成,RS232C,标准,;,如:,MC1488,或,75188,TTL RS232C,从,MC1489,或,75189,RS232C TTL,由于,MC1488,需要采用,12,V,电源，一般在单片机通信中大量使用的是只需要,+5,V,电源、具有发送和接收的一体化芯片，如：,MAX232、ICL232、ADM202,等。,第五章 系统扩展与软件设计,MCS,51,之间的,双机通信,RXD,TXD,GND,TXD,GND,8,xx51,8,xx51,RXD,MCS,51,和,PC,机的,双机通信,MCS,51,和,PC,机的,双机通信见下图,第五章 系统扩展与软件设计,VCC,RST,XTAL1,XTAL2,TXD,RXD,89,C51,C1,C2,T,1IN,R,1OUT,R,1IN,T,1OUT,V,-,V,+,VCC,C3,C4,C5,GND,GND,C1=C2=C3=C4=C5=1,MAX232,1,5,PC,机,COM1,或,COM2,1,2,3,4,6,7,8,9,+5,V,+5,V,第五章 系统扩展与软件设计,（,三）,串行口的应用编程,串行口的波特率有两种方式：,固定波特率,可变波特率,注意：使用可变波特率时，先确定,TI,的计数初值，,并对,TI,进行初始化。,串行通信的编程方式：,查询方式,:查,TI,或,RI,是否为“,1”,。,中断方式：如果预先开了中断，当,TI、RI,为“,1”,，会自动产生中断。,注意：两种方式中当发送或接受数据后都要注意,清,TI,或,RI。,第五章 系统扩展与软件设计,查询方式发送程序：,(,先发后查）,发送一个数据,查询,TI,发送下一个数据,查询方式接收程序：（先查后收）,查询,RI,读入一个数据,查询,RI,读下一个数据,中断方式发送程序：,发送一个数据,等待中断，在中断中再发送下一个数据。,中断方式接收程序：,等待中断，在中断中再接收一个数据。,第五章 系统扩展与软件设计,T1,初始化、启动,T1,工作,设定串行通信方式,允许接收,置,接收缓冲区首址,接收数据块长度,清,RI,RI1？,修改地址指针,和块长度计数器,全部数据接收完？,开始,结束,接收数据,Y,查询方式接收流程图,Y,N,Y,N,第五章 系统扩展与软件设计,中断方式发送流程图,T1,初始化、启动,T1,工作,设定串行通信方式,置发送数据块首址,数据块长度计数器,发送数据,全部数据发送完？,Y,等待中断,1,EA,1,ES,发送数据,中断返回,0,EA,0,ES,中断服务程序,主程序,修改地址指针,和块长度计数器,清,TI,Y,第五章 系统扩展与软件设计,T1,初始化、启动,T1,工作,设定串行通信方式,置接收数据块首址,数据块长度计数器,全部数据接收完？,Y,中断方式接收流程图,等待中断,1,EA,1,ES,中断返回,0,EA,0,ES,中断服务程序,主程序,修改地址指针,和块长度计数器,清,RI,接收数据,N,第五章 系统扩展与软件设计,例1.,在内部数据存贮器,20,H3FH,单元中共有,32,个数据，要求采用方式,1,串行发送出去，传送速率为,1200,波特，设,fosc,12MHZ。,方法：,T1,工作于方式,2,作波特率发生器，取,SMOD0，T1,的时间常数计算如下：,波特率,1200(1/32)1210/12(256-,x),x230E6H,2,SMOD,fosc,12(256-x),32,第五章 系统扩展与软件设计,发送程序：,ORG 0000H ,MOV TMOD，#20H ；T1,方式,2,MOV TH1，#0E6H ,MOV TL1，#0E6H ；T1,时间常数,SETB TR1 ；,启动,T1,MOV SCON，#40H ；,串行口工作于方式,1,MOV R0，#20H ；R0,指发送缓冲区首,MOV R7，#32 ；R7,作发送数据计数,LO:MOV SBUF，R0 ；,发送数据,JNB TI，；,一帧未发完继续查询,CLR TI ；,一帧发完清,TI,INC R0,DJNZ R7，LO ；,数据块未发完继续,SJMP ,第五章 系统扩展与软件设计,接收程序：,ORG 0000H ,MOV TMOD，#20H ,MOV TH1，#0E6H ,MOV TL1，#0E6H ,SETB TR1 ；,初始化,T1，,并启动,T1,MOV SCON，#50H ；,设定串行方式,1,，并允许接收,MOV R0，#20H ,MOV R7，#32 ,LOOP：JNB RI，；,一帧收完,?,CLR RI ；,收完清,RI,MOV R0，SBUF ；,将数据读入,INC R0,DJNZ R7，LOOP ,SJMP ,第五章 系统扩展与软件设计,#,include,main(),unsingned,char i;,char*p;,TMOD=0 x20;,TH1=0 xe6;TL1=0 xe6;,TR1=1;,SCON=0 x40;,p=0 x20;,for(i=0;i=32;i+),SBUF=*p,p+,while(!TI);,TI=0；,#,include,main(),unsingned,char i;,char*p;,TMOD=0 x20;,TH1=0 xe6;TL1=0 xe6;,TR1=1;,SCON=0 x50;,p=0 x20;,for(i=0;i=32;i+),while(!RI);,RI=0;,*p=SBUF；,p+,查询方式,C,语言发送程序,查询方式,C,语言接收程序,第五章 系统扩展与软件设计,TMOD=0 x20;,TH1=0 xe6;TL1=0 xe6;,TR1=1;,SCON=0 x40;,p=0 x20;,SBUF=*p,for(i=0;i32;)；,#,include,Trs,interrupt 4,TI=0；,i+;,p+;,SBUF=*p;,main(),unsingned,char i;,char*p;,中断方式,C,语言发送程序,第五章 系统扩展与软件设计,TMOD=0 x20;,TH1=0 xe6;TL1=0 xe6;,TR1=1;,SCON=0 x50;,p=0 x20;,for(i=0;i32;)；,#,include,Trs,interrupt 4,RI=0；,i+;,*p=SBUF;,p+;,main(),unsingned,char i;,char*p;,中断方式,C,语言接收程序,第五章 系统扩展与软件设计,例2,接线如图，编一个自发自收程序，检查单片机的串行口是否完好，,f=12MHz，,波特率,600,，取,SMOD0。,RXD,89,C51,TXD,P1.0,解：依据公式,波特率,求得,第五章 系统扩展与软件设计,汇编语言编程,MOV TMOD,#20H,MOV TH1,#0CCH,MOV TL1,#0CCH ;,设定波特率,SETB TR1,MOV SCON,#50H,ABC:CLR TI,MOV P1,#0FEH ;LED,灭,ACALL DAY ;,延时,MOV A,#OFFH,MOV SBUF,A ;,发送数据,FFH,JNB RI,$;RI=0,等待,第五章 系统扩展与软件设计,CLR RI,MOV A,SBUF ;,接收数据，,A=FFH,MOV P1,A ;,灯亮,JNB TI,$;TI=0,等待,ACALL DAY ;,延时,SJMP ABC,DAY:MOV R0,#0,DAL:MOV R1,#0,DJNZ R1,$,DJNZ R0,DAL,RET,如果发送接收正确，可观察到,P1.0,接的,发光二极管闪亮。,第五章 系统扩展与软件设计,例,2,C,语言编程,include,Main(),unsigned,int,I;,TMOD=0 x20;TH1=0 xcc;TL1=0 xcc;/,初始化,T1,TR1=1;/,无限循环执行一下发送和接收语句,SCON=0 x50;,While(1),第五章 系统扩展与软件设计,TI=0;,P1=0 xfe;/LED,灭,for(I=0;I10000;I+);/,延时,SBUF0 xff；/,发送数据,FFH,while(RI=0);/RI=0,等待,RI=0;/RI=1,清,RI,P1=SBUF;/,接收数据并送,P1,口，灯亮,while(TI=0);/TI=0,等待,for(I=0;I10000;I+);/,延时,第五章 系统扩展与软件设计,例,3,例如串行通信方式,0,，扩展,I/O,接口，接八个数码管，使内部数据存储器,58,H-5FH,单元的内容为,0,XH。,分析 由于,TXD，RXD,运行在工作方式,0,时，可方便的连接串入并移出位寄存器,74,LS164，TXD,发送移位脉冲，,RXD,发送数据，,P3.3,用于显示器的输入控制，通过,74,LS164,接八个数码管，电路如