單片機(jī)原理及應(yīng)用第十講

1、單片機(jī)原理及應(yīng)用第十講第1頁，共25頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)39分，星期二一、串行口的結(jié)構(gòu) 1、基本概念 什么叫串行通訊？（對(duì)應(yīng)有并行通訊） 何謂全雙工？（相應(yīng)有單工、半雙工） 異步通訊？（對(duì)應(yīng)也有同步通訊） 波特率？ MCS-51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)功能強(qiáng)的、有4種工 作方式的全雙工的異步串行口，其波特率可用軟 件設(shè)置。第2頁，共25頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)39分，星期二2、MCS-51系列單片機(jī)串行口的結(jié)構(gòu)發(fā)送SBUF(99H)接收SBUF(99H)串行控制寄存器SCON(98H)門發(fā)送控制器接收控制器輸入移位寄存器定時(shí)器T1+內(nèi)部總線TXD(P3.1)RXD(P3.0)TIR

2、I串行口中斷888第3頁，共25頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)39分，星期二（1）串行口控制寄存器SCON 字節(jié)地址98H，位地址98H9FH。格式如下：SM0TB8SM1SM2RENRB8TIRISCON98HD7D6D5D4D3D2D1D0SM0 SM1方式功 能 說 明 0 00同步移位寄存器(固定頻率為fosc/12) 0 118位異步收發(fā)，波特率可變（由T1控制） 1 029位異步收發(fā)，波特率為fosc/64或fosc/32 1 139位異步收發(fā)，波特率可變（由T1控制）第4頁，共25頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)39分，星期二SM2：多機(jī)通訊控制位 多機(jī)通訊是運(yùn)用在工作方式2和

3、方式3下（即9位異步收發(fā)），在這種情況時(shí)，如果SM2置為1，則只有當(dāng)接收到的第九位數(shù)據(jù)（RB8）為“1”時(shí)，才將接收到的前8位數(shù)據(jù)送入SBUF(接收緩沖器），并置RI為“1”，產(chǎn)生中斷請(qǐng)求；如果接收到的第九位數(shù)據(jù)（RB8）為“0”，串行口則將接收到的前8位數(shù)據(jù)丟棄。而當(dāng)SM2=0時(shí)，則不論第九位數(shù)據(jù)是“1”還是“0”，都將前8位數(shù)據(jù)送入SBUF緩沖器中，RI置“1”，產(chǎn)生中斷。方式0時(shí)，SM2必須置“1”。第5頁，共25頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)39分，星期二（2）特殊功能寄存器PCON 電源控制寄存器，字節(jié)地址為87H，其格式如下：SMODGF1GF0PDIDLPCON87HD7D6D

4、5D4D3D2D1D0SMOD：波特率選擇位（波特率倍增位）方式1、3的波特率為： （2SMOD/32）T1溢出率第6頁，共25頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)39分，星期二二、串行口的4種工作方式 1、方式0 同步移位寄存器輸入輸出方式，常用于I/O擴(kuò)展。此方式下的發(fā)送和接收均用RXD引腳，而TXD都輸出固定頻率（fosc/12）的同步移位脈沖。發(fā)送時(shí)由寫入SBUF緩沖數(shù)據(jù)開始，接收時(shí)由寫入SCON允許接收控制寄存器開始。第7頁，共25頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)39分，星期二2、方式1 8位異步收發(fā)，外加一位起始位和一位停止位，10位組成一幀數(shù)據(jù)格式，下圖為方式1的幀格式：起始位D0D

5、1D2D3D4D5D6D7停止位方式1 波特率=（2SMOD/32）T1溢出率第8頁，共25頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)39分，星期二3、方式2 9位異步通訊，每幀數(shù)據(jù)為11位：1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，1位可程控為1或0的第九位數(shù)據(jù)（常用作奇偶位），1位停止位。其幀格式為：起始位D0D1D2D3D4D5D6D7停止位D8方式2 波特率=2SMOD/64fosc第9頁，共25頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)39分，星期二4、方式3 9位異步通訊，其傳輸幀格式與方式2相同，不同之處為波特率為可變，由T1溢出率確定，與方式1的波特率計(jì)算相同，如下所示：方式3 波特率=（2SMOD/32）T1溢出

6、率第10頁，共25頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)39分，星期二例：利用方式2，實(shí)現(xiàn)雙機(jī)通訊。（奇偶校驗(yàn)） 甲機(jī)發(fā)送，TB8作奇偶校驗(yàn)位，在寫入8位發(fā)送數(shù)據(jù)前，先將此數(shù)據(jù)的奇偶位寫入TB8中，其中斷服務(wù)程序?yàn)椋篜IPTI:PUSH PSW PUSH A SETB RS1 CLR RS0 CLR TI MOV A,R0 MOV C,PMOV TB8,CMOV SBUF,AINC R0POP APOP PSWRETI第11頁，共25頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)39分，星期二 乙機(jī)接收，所接收的第九位為奇偶校驗(yàn)位（RB8），其接收中斷服務(wù)程序如下：PIRI: PUSH PSW PUSH A SE

7、TB RS0 CLR RS1 CLR RI MOV A,SBUF MOV C,P JNC L1 JNB RB8,ERP AJMP L2L1:JB RB8,ERPL2:MOV R0,A INC R0ERP: POP A POP PSW RETI第12頁，共25頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)39分，星期二三、多機(jī)通訊 當(dāng)串行口以方式2或方式3工作時(shí)，若SM2位置“”，這時(shí)只有當(dāng)串行口接收到的第九位數(shù)據(jù)RB8為“1”時(shí)，才置中斷標(biāo)志RI=1，若接收到的RB8為“0”，則不產(chǎn)生中斷標(biāo)志，信息丟失。利用此特性，實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信。TXDTXDTXDTXDRXDRXDRXDRXD從機(jī)#0主機(jī)從機(jī)#1從機(jī)#2第

8、13頁，共25頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)39分，星期二1、串行數(shù)據(jù)傳送與并行數(shù)據(jù)傳送相比的主要優(yōu)點(diǎn)和用途是 什么？2、簡(jiǎn)述串行口4種工作方式的接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的過程。3、幀格式為1個(gè)起始位，8個(gè)數(shù)據(jù)位和一個(gè)停止位的異步通 訊方式是方式（ ）。4、串行口有幾種工作方式？有幾種幀格式？各種工作方式 的波特率如何確定？5、假定串行口串行發(fā)送的字符格式為1個(gè)起始位，8個(gè)數(shù)據(jù) 位，1個(gè)奇校驗(yàn)位，1個(gè)停止位，請(qǐng)畫出傳送字符“A”的幀 格式。第14頁，共25頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)39分，星期二6、下列說法是否正確：（1）串行口通訊的第九數(shù)據(jù)位的功能可由用戶定義。（2）發(fā)送數(shù)據(jù)的第九數(shù)據(jù)位的內(nèi)容

9、在SCON寄存器的TB8位 中預(yù)先準(zhǔn)備好。（3）串行通訊發(fā)送時(shí)，指令把TB8位的狀態(tài)送入發(fā)送SBUF 中。（4）串行通訊接收到的第九位數(shù)據(jù)送SCON寄存器的RB8中 保存。（5）串行口方式1的波特率是可變的，通過定時(shí)器/計(jì)數(shù) 器T1的溢出率設(shè)定。第15頁，共25頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)39分，星期二7、通過串行口發(fā)送或接收數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)使用指令： （1）MOVC（2）MOVX（3）MOV（4）XCHD8、某8031串行口，傳送數(shù)據(jù)的幀格式為1個(gè)起始 位，8個(gè)數(shù)據(jù)位，1個(gè)偶校驗(yàn)，1個(gè)停止位組成。 當(dāng)該串行口每分鐘傳送1800個(gè)字符時(shí)，試計(jì)算 出波特率。第16頁，共25頁，2022年，5月20

10、日，2點(diǎn)39分，星期二四、應(yīng)用舉例第17頁，共25頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)39分，星期二例：串行口發(fā)送接收共10位信息（方式1），第0位 是起始位，18位是數(shù)據(jù)位，最后是停止位1。 甲機(jī)把以78H、77H單元的內(nèi)容為首地址，以 76H、75H單元中內(nèi)容減1為末地址的數(shù)據(jù)塊內(nèi) 容通過串行口向乙機(jī)發(fā)送。設(shè)8031內(nèi)部RAM中： （78H）=20H （77H）=00H （76H）=20H （75H）=20H第18頁，共25頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)39分，星期二甲機(jī)發(fā)送程序： （設(shè)晶振為6MHz，波特率為2400b/s） ORG 0000H LJMP TRANS ORG 001BH L

11、JMP T1INT ORG 0023H LJMP SINT ORG 1000HTRANS： ANL TMOD，#0FH ORL TMOD，#10H 第19頁，共25頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)39分，星期二MOV TL1,#0FAHMOV TH1,#0FFHMOV PCON,#80HSETB EACLR ESSETB ET1SETB PT1CLR PSSETB TR1CLR TIMOV SCON,#40HMOV SBUF,78HWAIT1:JNB TI,WAIT1 CLR TI MOV SBUF,77HWAIT2:JNB TI,WAIT2 CLR TI MOV SBUF,76HWAIT3:

12、JNB TI,WAIT3 CLR TI MOV SBUF,75HWAIT4:JNB TI,WAIT4 CLR TI SETB ES第20頁，共25頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)39分，星期二 CLR C MOV A,75H SUBB A,77H MOV R0,A MOV A,76H SUBB A,78H MOV R1,A MOV DPH,78H MOV DPL,77HAGAIN:CLR F0 MOVX A,DPTR MOV SBUF,AINC DPTRCLR CMOV A,R0SUBB A,#01HMOV R0,AMOV A,R1SUBB A,#00HMOV R1,ACJNE R0,#00H

13、,LOOPCJNE R1,#00H,LOOPCLR EAAJMP $第21頁，共25頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)39分，星期二LOOP：JNB F0，LOOP LJMP AGAINSINT：CLR TI SETB F0 RETIT1INT：CLR TR1 MOV TL1，#0FAH MOV TH1，#0FFH SETB TR1 RETI第22頁，共25頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)39分，星期二乙機(jī)接收程序： （晶振為6MHz，波特率為2400b/s，方式1） ORG 0000H LJMP RECEIVE ORG 001BH LJMP T1INT ORG 0023H LJMP RSINT

14、 ORG 0100HRECEIVE： ANL TMOD，#0FH ORL TMOD，#10H 第23頁，共25頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)39分，星期二MOV TL1,#0FAHMOV TH1,#0FFHMOV PCON,#80HSETB EACLR ESSETB ET1SETB PT1CLR PSSETB TR1CLR TIMOV SCON,#50HCLR B.0MOV 70H,#78HLOOP:AJMP LOOPRSINT:PUSH DPL PUSH DPH JB B.0,DATA MOV R0,70H MOV A,SBUF MOV R0,A DEC 70H CLR RI MOV A,#74H CJNE A,70H,RETURN SETB B.0第24頁，共25頁，2022年，5月20日，2點(diǎn)39分，星期二RETURN:POP A POP DPH POP DPL RETIDATA:MOV DP