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文檔簡介

普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材

單片微型計算機原理與接口技術(shù)(第二版)高鋒編著科學(xué)出版社北京80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第1頁第七章

80C51單片微機串行口

原理及應(yīng)用

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第2頁

通信:計算機與外界數(shù)據(jù)傳送。單臺儀器儀表或控制器往往會帶有不止一個單片微機,多個智能儀器儀表或控制器在單片微機應(yīng)用系統(tǒng)中又經(jīng)常會組成一個分布式采集、控制系統(tǒng),上層由PC進行集中管理等。80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第3頁7.1串行數(shù)據(jù)通信概述

⒈傳送方式

⑴并行傳送方式

在數(shù)據(jù)傳輸時,一個數(shù)據(jù)編碼字符全部各位都同時發(fā)送、并排傳輸,又同時被接收。并行傳送方式要求物理信道為并行內(nèi)總線或者并行外總線。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第4頁

⑵串行傳送方式

在數(shù)據(jù)傳輸時,一個數(shù)據(jù)編碼字符全部各位按一定次序,一位接著一位在信道中被發(fā)送和接收。 ◆串行傳送方式物理信道為串行總線。

計算機與外界數(shù)據(jù)傳送大多是串行,其傳送距離能夠從幾米直到幾千公里。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第5頁⒉單工方式、半雙工方式、全雙工方式

⑴單工方式

信號(不包含聯(lián)絡(luò)信號)在信道中只能沿一個方向傳送。

⑵半雙工方式

通信雙方均含有發(fā)送和接收信息能力,信道也含有雙向傳輸性能,通信任何一方在指定時刻,只能沿某一個方向傳送信息。⑶全雙工方式

若信號在通信雙方之間沿兩個方向同時傳送,任何一方在同一時刻既能發(fā)送又能接收信息。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第6頁

⒊異步傳輸和同時傳輸 在數(shù)據(jù)通信中,要確保發(fā)送信號在接收端能被正確地接收,必須采取同時技術(shù)。 慣用同時技術(shù)有兩種方式,一個稱為異步傳輸也稱起止同時方式,另一個稱為同時傳輸也稱同時字符同時方式。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第7頁⑴異步傳輸

以字符為單位進行數(shù)據(jù)傳輸,每個字符都用起始位、停頓位包裝起來,在字符間允許有長短不一間隙。

⑵同時傳輸

對數(shù)據(jù)塊進行傳輸,一個數(shù)據(jù)塊中包含著許多連續(xù)字符,在字符之間沒有空閑。同時傳輸能夠方便地實現(xiàn)某一通信協(xié)議要求幀格式。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第8頁

⒋波特率(BAUDRATE)

串行通信傳送速率用于說明數(shù)據(jù)傳送快慢,“波特率”表示每秒種傳輸離散信號事件個數(shù),或每秒信號電平改變次數(shù),單位為band(波特)。“比特率”是指每秒傳送二進制數(shù)據(jù)位數(shù),單位為比特/秒,記作bits/s或b/s或bps。 在二進制情況下,波特率與比特率數(shù)值相等。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第9頁串行通信慣用標準波特率在RS-232C標準中已經(jīng)有要求,如波特率為600、1200、2400、4800、9600、19200等等。 假若數(shù)據(jù)傳送速率為120字符/s,而每一個字符幀已要求為10個數(shù)據(jù)位,則傳輸速率為120×10=1200bit/s,即波特率為1200,每一位數(shù)據(jù)傳送時間為波特率倒數(shù):T=1÷1200=0.833ms80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第10頁

7.280C51串行口及控制

7.2.180C51串行口結(jié)構(gòu)

串行數(shù)據(jù)通信主要有兩個技術(shù)問題,一個是數(shù)據(jù)傳送,另一個是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。 數(shù)據(jù)傳送主要處理傳送中標準、數(shù)據(jù)幀格式及工作方式等。 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換要處理把數(shù)據(jù)進行串、并行轉(zhuǎn)換,這種轉(zhuǎn)換通常由通用異步接收發(fā)送器(UART)電路來完成。數(shù)據(jù)發(fā)送端,要把并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù),而在數(shù)據(jù)接收端,要把串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)。 80C51中已集成有UART。8XC552中就增加了含有I2C總線功效串行口。80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第11頁

80C51中串行口是一個全雙工異步串行通信接口,它可作UART(通用異步接收和發(fā)送器)用,也可作同時移位存放器用。 口內(nèi)接收緩沖器和發(fā)送緩沖器在物理上是隔離。 能夠經(jīng)過訪問特殊功效存放器SBUF,來訪問接收緩沖器和發(fā)送緩沖器。接收緩沖器含有雙緩沖功效,即它在接收第一個數(shù)據(jù)字節(jié)后,能接收笫二個數(shù)據(jù)字節(jié)。不過在接收完第二個字節(jié)后,若笫一個數(shù)據(jù)字節(jié)還未取走,那么該數(shù)據(jù)字節(jié)將丟失。 80C51串行口基本結(jié)構(gòu)如圖7–1所表示。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第12頁 ⒈波特率發(fā)生器

由T1、T2及內(nèi)部一些控制開關(guān)和分頻器所組成。它提供串行口時鐘信號為TXCLOCK和RXCLOCK。

◆控制波特率發(fā)生器特殊功效存放器:TMOD、TCON、T2CON、PCON、TL1、TH1、TL2、TH2等。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第13頁

⒉串行口內(nèi)部

⑴串行數(shù)據(jù)緩沖存放器SBUF 有接收緩沖器SBUF和發(fā)送緩沖器SBUF,占用同一個地址(99H)。 ⑵串行口控制存放器SCON

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第14頁⑶串行數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳 接收方式下,串行數(shù)據(jù)從RXD引腳輸入,串行口內(nèi)部在接收緩沖器之前還有移位存放器,從而組成了串行接收雙緩沖結(jié)構(gòu),能夠防止在數(shù)據(jù)接收過程中出現(xiàn)幀重合錯誤。 在發(fā)送方式下,串行數(shù)據(jù)經(jīng)過TXD引腳輸出。80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第15頁

⑷串行口控制邏輯 ·接收來自波特率發(fā)生器時鐘信號TXCLOCK和RXCLOCK; ·控制內(nèi)部輸入移位存放器將外部串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù); ·控制內(nèi)部輸出移位存放器將內(nèi)部并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)輸出; ·控制串行中止(RI和TI)。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第16頁7.2.280C51串行口控制

⒈串行口狀態(tài)控制存放器SCON

控制串行通信方式選擇、接收,指示串行口中止狀態(tài)。位地址

9FH

9EH9DH9CH

9BH9AH99H

98H位功效SM0SM1SM2REN

TB8

RB8

TI

RI80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第17頁⑴SM0、SM1:串行口工作方式選擇位。其功效見表7–1。⑵SM2:允許方式2、3中多處理機通信位。 方式0時,SM2=0。 方式1時,若SM2=l,只有接收到有效停頓位,接收中止RI才置1。 方式2和方式3時, ●SM2=1,則只有當接收到第9位數(shù)據(jù)RB8為1時,才將接收到前8位數(shù)據(jù)送入緩沖器SBUF中,并把RI置1、同時向CPU申請中止;假如接收到第9位數(shù)據(jù)RB8為0,RI置0,將接收到前8位數(shù)據(jù)丟棄。 ●SM2=0時,則不論接收到笫9位數(shù)據(jù)是0或1,都將前8位數(shù)據(jù)裝入SBUF中,并申請中止。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第18頁⑶REN:允許串行接收位。REN=1時,允許串行接收;REN=0時,禁止串行接收。⑷TB8:方式2和方式3中要發(fā)送第9位數(shù)據(jù)。

在通信協(xié)議中,常要求TB8作為奇偶校驗位。在80C51多機通信中,TB8=0用來表示數(shù)據(jù)幀;TB8=1表示是地址幀。 ⑸RB8:方式2和方式3中接收到第9位數(shù)據(jù)。

方式1中接收到是停頓位。方式0中不使用這一位。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第19頁

⑹TI:發(fā)送中止標志位。 方式0中,在發(fā)送第8位末尾置位;在其它方式時,在發(fā)送停頓位開始時設(shè)置。 由硬件置位,用軟件去除。 ⑺RI:接收中止標志位。 方式0中,在接收第8位末尾置位;在其它方式時,在接收停頓位中間設(shè)置。 由硬件置位,用軟件去除。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第20頁

⒉電源控制及波特率選擇存放器PCON

最高位SMOD與串行口控制相關(guān),其它位與低功耗工作方式相關(guān)。

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0SMOD——WLF

GF1

GF0

PDIDLSMOD:串行通信波特率系數(shù)控制位。

當SMOD=1時,使波特率加倍。復(fù)位后,SMOD=0。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第21頁

⒊串行數(shù)據(jù)存放器SBUF

包含在物理上是隔離兩個8位存放器:發(fā)送數(shù)據(jù)存放器和接收數(shù)據(jù)存放器,它們共用一個地址99H。

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0SD7

SD6

SD5

SD4

SD3

SD2

SD1

SD0★讀SBUF(MOV A,SBUF),則訪問接收數(shù)據(jù)存放器; ★寫SBUF(MOVSBUF,A),則訪問發(fā)送數(shù)據(jù)存放器。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第22頁7.3串行口工作方式

在串行口控制存放器SCON中,SM0和SM1位決定串行口工作方式。80C51串行口共有4種工作方式。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第23頁

7.3.1串行口方式0同時移位存放器方式

SM0=0、SM1=0。同時移位寄器方式。 ·數(shù)據(jù)傳輸波特率固定為(1/12)fosc。 ·由RXD引腳輸入或輸出數(shù)據(jù), ·由TXD引腳輸出同時移位時鐘。 ·接收/發(fā)送是8位數(shù)據(jù),傳輸時低位在前。幀格式如圖7-2所表示。

方式0時工作原理圖如圖7-3所表示。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第24頁

⑴發(fā)送 當執(zhí)行任何一條寫SBUF指令(MOVSBUF,A)時,就開啟串行數(shù)據(jù)發(fā)送。 在執(zhí)行寫入SBUF指令時,選通內(nèi)部D觸發(fā)器置1,組成發(fā)送移位存放器第9位, 并使發(fā)送控制器開始發(fā)送。當發(fā)送脈沖有效之后,移位存放器內(nèi)容由RXD引腳串行移位輸出;移位脈沖由TXD引腳輸出。

在發(fā)送有效期間,每個機器周期,發(fā)送移位存放器右移一位,在其左邊補0。當數(shù)據(jù)最高位移到移位存放器輸出位時,原寫入第9位l恰好移到最高位左邊一位,由此向左全部位均為0,零檢測器通知發(fā)送控制器要進行最終一次移位,并撤消發(fā)送有效,同時使發(fā)送中止標志TI置位,若CPU響應(yīng)中止,則執(zhí)行從0023H開始串行口發(fā)送中止服務(wù)程序。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第25頁

⑵接收

當REN=1且RI位去除時,就會開啟一次接收過程。 在下一機器周期S6P2時刻,接收控制器將11111110寫入接收移位存放器,并在下一時鐘周期S1P1使接收控制器接收有效,打開“與非門”,同時由TXD引腳輸出移位脈沖。在移位脈沖控制下,接收移位存放器內(nèi)容每一個機器周期左移一位,同時由RXD引腳接收一位輸入信號。 每當接收移位存放器左移一位,原寫入11111110也左移一位。當最右邊0移到最左邊時,標志著接收控制器要進行最終一次移位。在最終一次移位即將結(jié)束時,接收移位存放器內(nèi)容送入接收數(shù)據(jù)緩沖存放器SBUF,然后在開啟接收第10個機器周期S1P1時,去除接收信號,置位SCON中RI,發(fā)出中止申請。完成一幀數(shù)據(jù)接收過程。若CPU響應(yīng)中止,則執(zhí)行從0023H開始串行口接收中止服務(wù)程序80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第26頁7.3.2串行口方式1 8位UART

SM0=0、SM1=l。 ·數(shù)據(jù)傳輸波特率由T1和T2溢出決定,可用程序設(shè)定。當T2CON存放器中RCLK和TCLK置位時,采取T2作為串行口接收和發(fā)送波特率發(fā)生器。而當RCLK和TCLK都為零時,采取T1作為串行口接收和發(fā)送波特率發(fā)生器。 ·由TXD引腳發(fā)送數(shù)據(jù)。 ·由RXD引腳接收數(shù)據(jù)。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第27頁·發(fā)送或接收一幀信息為10位:1位起始位(0)、8位數(shù)據(jù)位(低位在前)和l位停頓位(1)。幀格式如圖7-4所表示。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第28頁⑴發(fā)送:方式1時,發(fā)送工作原理圖如圖7-5所表示。

當執(zhí)行任何一條寫SBUF指令時,就開啟串行數(shù)據(jù)發(fā)送。在執(zhí)行寫入SBUF指令時,也將1寫入發(fā)送移位存放器第9位(由SBUF和1個獨立D觸發(fā)器組成),并通知發(fā)送控制器有發(fā)送請求。80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第29頁

開始發(fā)送后一個位周期,發(fā)送信號有效,開始將起始位送TXD引腳。一位時間后,數(shù)據(jù)信號有效。發(fā)送移位存放器將數(shù)據(jù)由低位到高位次序輸出至TXD引腳。一位時間后,第一個移位脈沖出現(xiàn)將最低數(shù)據(jù)位從右邊移出,同時0從左邊擠入。當最高數(shù)據(jù)位移至發(fā)送移位存放器出端時,先前裝入第9位l,恰好在最高數(shù)據(jù)位左邊,而它右邊全部為0。這種狀態(tài)被零檢測器檢測到,在第10個位周期(16分頻計數(shù)器回0時),發(fā)送控制器進行最終一次移位,去除發(fā)送信號,同時使SCON存放器中TI置位,完成了一幀數(shù)據(jù)發(fā)送全過程。若CPU響應(yīng)中止,則執(zhí)行從0023H開始串行口發(fā)送中止服務(wù)程序。80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第30頁

⑵接收方式1時,接收工作原理圖如圖7-6所表示。

當REN=1且去除RI后,若在RXD引腳上檢測到一個1到0跳變,馬上開啟一次接收。同時,復(fù)位16分頻計數(shù)器,使輸入位邊緣與時鐘對齊,并將1FFH(即9個l)寫入接收移位存放器。接收控制器以波特率16倍速率繼續(xù)對RXD引腳進行檢測,

計數(shù)器16個狀態(tài)把每一位時間分為16份,對每一位時間第7、8、9個計數(shù)狀態(tài),位檢測器對RXD端值采樣,這3個狀態(tài)理論上對應(yīng)于每一位中央值。若發(fā)送端與接收端波特率有差異,就會發(fā)生偏移,只要這種差異在允許范圍內(nèi),就不至于發(fā)生錯位或漏碼。在上述3個狀態(tài)下,取得3個采樣值,其中最少有兩個值是一致,即采取3取2多數(shù)表決法,,可抑制噪聲。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第31頁

假如在第1個時鐘周期中接收到不是0,說明它不是一幀數(shù)據(jù)起始位,則復(fù)位接收電路,繼續(xù)檢測RXD引腳上l到0跳變。假如接收到是起始位,就將其移入接收移位存放器,然后接收該幀其它位。接收到位從右邊移入,原來寫入1,從左邊移出,當起始位移到最左邊時,接收控制器將控制進行最終一次移位,把接收到9位數(shù)據(jù)送入接收數(shù)據(jù)緩沖器SBUF和RB8,而且置位RI。 在進行最終一次移位時,能將數(shù)據(jù)送入接收數(shù)據(jù)緩沖器SBUF和RB8,而且置位RI條件是: ·RI=0即上一幀數(shù)據(jù)接收完成時發(fā)出中止請求已被響應(yīng),SBUF中數(shù)據(jù)已被取走。 ·SM2=0或接收到停頓位=1。

若以上兩個條件中有一個不滿足,將不可恢復(fù)地丟失接收到這一幀信息。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第32頁7.3.3

串行口方式2和3

9位UART

SM0=1、SM1=0,選擇方式2; SM1=1、SM0=1,選擇方式3。 ·由TXD引腳發(fā)送數(shù)據(jù)。 ·由RXD引腳接收數(shù)據(jù)。 ·發(fā)送或接收一幀信息為11位:1位起始位(0)、8位數(shù)據(jù)位(低位在前)、1位可編程位和1位停頓位(l)。發(fā)送時可編程位TB8可設(shè)置為1或0,接收時可編程位進入SCON存放器RB8位?!し绞?波特率是固定,為振蕩器頻率1/32或1/64。.方式3波特率則由T1和T2溢出決定,可用程序設(shè)定。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第33頁幀格式如如圖7-7所表示。方式2時工作原理圖如圖7-8所表示。80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第34頁

在進行最終一次移位時,能將數(shù)據(jù)送入接收數(shù)據(jù)緩沖器SBUF和RB8,而且置位RI條件是: ·RI=0; ·SM2=0或接收到停頓位=1。

若以上兩個條件中有一個不滿足,將不可恢復(fù)地丟失接收到這一幀信息。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第35頁7.4

多處理機通信方式

SM2:多處理機通信位。 當串行口以方式2或方式3接收時,若SM2=1,只有當接收到第9位數(shù)據(jù)RB8為1時,才將數(shù)據(jù)送入接收緩沖器SBUF,并使RI置1,申請中止,不然數(shù)據(jù)將丟失;若SM2=0,則不論第9位數(shù)據(jù)RB8是1還是0,都能將數(shù)據(jù)裝入SBUF,而且發(fā)中止。 利用這一特征,便可實現(xiàn)主機與多個從機之間串行通信。圖7-9為多機通信連線示意圖,系統(tǒng)中左邊80C51為主機,其余為1~n號從機,并確保每臺從機在系統(tǒng)中編號是惟一。80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第36頁

系統(tǒng)初始化時,將全部從機中SM2位均設(shè)置為1,并處于允許串行口中止接收狀態(tài)。 主機欲與某從機通信,先向全部從機發(fā)出所選從機地址,從機地址符合后,接著才發(fā)送命令或數(shù)據(jù)。

·在主機發(fā)地址時,置第9位數(shù)據(jù)(RB8)為1,表示主機發(fā)送是地址幀; ·當主機呼叫某從機聯(lián)絡(luò)正確后,主機發(fā)送命令或數(shù)據(jù)幀時,將第9位數(shù)據(jù)(RB8)清0。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第37頁各從機因為SM2置1,將響應(yīng)主機發(fā)來第9位數(shù)據(jù)(RB8)為1地址信息。從機響應(yīng)中止后,有兩種不一樣操作:

·若從機地址與主機點名地址不相同,則該從機將繼續(xù)維持SM2為l,從而拒絕接收主機后面發(fā)來命令或數(shù)據(jù)信息,等候主機下一次點名。 ·若從機地址與主機點名地址相同,該從機將本機SM2清0,繼續(xù)接收主機發(fā)來命令或數(shù)據(jù),響應(yīng)中止。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第38頁7.5串行口應(yīng)用

7.5.1串行口波特率發(fā)生器及波特率計算

串行口波特率發(fā)生器如圖7-10所表示。 ·方式0時波特率由振蕩器頻率(fosc)所確定:波特率為fosc/12?!し绞?時波特率由振蕩器頻率(fosc)和SMOD位確定:

當SMOD位=1時,波特率=fosc/32;當SMOD=0時,波特率=fosc/64。

·方式1和3時波特率由定時器T1和T2溢出率和SMOD確定。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第39頁

(1)用定時器T1(=0)產(chǎn)生波特率

·定時器T1工作于方式0:T1為13位計數(shù)器。

式中:TC——13位計數(shù)器初值; X——中止服務(wù)程序機器周期數(shù),在中止服務(wù)程序中重新對定時器置數(shù)。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第40頁·定時器T1工作于方式1:T1為16位計數(shù)器。式中:TC——16位計數(shù)器初值; X——中止服務(wù)程序機器周期數(shù),在中止服務(wù)程序中重新對定時器置數(shù)。 ·定時器Tl工作于方式2:T1為8位可重裝方式,用TL1計數(shù),用TH1裝初值。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第41頁7.5.2方式0編程和應(yīng)用

例:

使用74LS164并行輸出端接8只發(fā)光二極管,利用它串入并出功效,把發(fā)光二極管從左向右依次點亮,并不停循環(huán)之。發(fā)光二極管擴展連接路如圖7-11所表示。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第42頁

MOV SCON,#00H ;設(shè)串行口為方式0, CLR ES ;禁止串行口中止 MOV A,#80H ;先顯示最左邊發(fā)光二極管LED: MOV SBUF,A ;串行輸出 JNB TI,$ ;輸出等候 CLR TI ;軟件清中止標志 ACALL DELAY ;輪顯間隔 RR A ;發(fā)光右移 AJMP LED ;循環(huán)DELAY:…… ;延時子程序 RET80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第43頁7.5.3方式1編程和應(yīng)用

例:試編寫雙機通信程序。甲、乙雙機均為串行口方式1,并以定時器T1方式2為波特率發(fā)生器,波特率為2400。波特率計算:這里使用6MHz晶振,以T1方式2制訂波特率。計算定時器T1計數(shù)初值:

波特率=2smod×fosc×1 3212

28

-TH1TH1=28-(2SMOD×fosc)÷(波特率×32×12) =256-(20×6×106)÷(2400×32×12) =256-6.5=249.5=FAH

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第44頁 ⑴甲機發(fā)送: 將以片內(nèi)RAM78H及77H內(nèi)容為首地址、以76H及75H內(nèi)容減1為末地址數(shù)據(jù)塊內(nèi)容,經(jīng)過串行口傳至乙機。 例:(78H)=20H ;首地址高位 (77H)=00H (76H)=20H ;末地址高位 (75H)=20H

即要求程序?qū)⑵釸AMH~20lFH中內(nèi)容輸出到串行口。對數(shù)據(jù)塊首、末地址傳送以查詢方式進行,而數(shù)據(jù)傳送以中止方式進行。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第45頁 ORG 0000H SJMP TRANS ORG 0023H ;串行口中止入口 AJMPSINT

ORG 0030HTRANS:MOVTMOD,#20H ;置T1為定時器方式2 MOV TL1,#0FAH ;置T1定時常數(shù)(波特率為 ;2400) MOVTH1,#0FAH SETBEA ;允許中止 CLRES ;關(guān)串行口中止

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第46頁

MOV PCON,#00H ;波特率不倍增 CLRTI ;清發(fā)送中止 MOVSCON,#40H ;置串行口方式1 MOVSBUF,78H ;輸出首地址WAIT1:JNBTI,WAITI;查詢等候發(fā)送結(jié)束 CLR TI MOV SBUF,77HWAIT2:JNBTI,WAIT2;查詢等候發(fā)送結(jié)束 CLRTI

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第47頁 MOVSBUF,76H ;輸出末地址WAIT3:JNBTI,WAIT3 CLRTI MOVSBUF,75HWAIT4:JNBTI,WAIT4 CLRTI SETBES ;允許串行口中止

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第48頁 MOVDPH,78H ;輸出數(shù)據(jù)塊中第1個數(shù)據(jù) MOVDPL,77H MOVXA,@DPTR CLRTI MOVSBUF,A SJMP $ ;中止等候

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第49頁 ORG 0200H ;串行口中止服務(wù)程序SINT:PUSH DPL ;保護現(xiàn)場 PUSH DPH PUSH A INC 77H ;地址加1 MOV A,77H JNZ JP1 INC 78H

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第50頁JP1:MOV A,78H CJNEA,76H,END1 ;判數(shù)據(jù)傳送是否結(jié)束,未 ;結(jié)束則轉(zhuǎn)END1 MOVA,77H CJNEA,75H,END1 CLRES ;結(jié)束,關(guān)串行口中止80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第51頁ESCOM:POPA ;恢復(fù)現(xiàn)場 POPDPH POPDPL RETI

END1:MOVDPH,78H;數(shù)據(jù)輸出未結(jié)束,則繼續(xù)發(fā)送 MOVDPL,77H MOVXA,@DPTR CLRTI MOVSBUF,A RETI80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第52頁 ⑵乙機接收

乙機經(jīng)過RXD引腳接收甲機發(fā)來數(shù)據(jù),接收波特率與甲機一樣。接收第1、2字節(jié)是數(shù)據(jù)塊首地址,第3、4字節(jié)是數(shù)據(jù)塊末地址減1,第5字節(jié)開始是數(shù)據(jù),接收到數(shù)據(jù)依次存入數(shù)據(jù)塊首地址開始存放器中。

ORG 0000H SJMP RECEIVE ;乙機接收 ORG 0023H AJMP RSINT ;串行口中止入口 80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第53頁

ORG 0030HRECEIVE:MOVTMOD,#20H

;設(shè)T1為定時器方式2

MOV TL1,#0FAH ;置T1定時常數(shù)MOVTH1,#0FAH SETBEA ;允許中止 SETBES ;允許串行口中止 CLRTI ;清發(fā)送中止 MOVSCON,#50H ;置串行口方式1、接收 CLR20H ;置地址標志(20H=0,為 ;地址;20H=1,為數(shù)據(jù))

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第54頁 MOV70H,#78H SJMP $ ;中止等候

ORG 0200HRSINT:PUSHDPL;保護現(xiàn)場 PUSHDPH PUSHACC MOVA,R0 PUSHACC JB20H,DATA;判別接收是地址還是數(shù)據(jù), ;是數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)移

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第55頁 MOVR0,70H ;是地址,分別送入78H~75H中去 MOVA,SBUFMOV@R0,A DEC70H CLRRI MOVA,#74H CJNEA,70H,RETURN;是地址,轉(zhuǎn)結(jié)束 SETB20H ;地址已接收完,置接收數(shù)據(jù)標志

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第56頁RETURN:POPACC;恢復(fù)現(xiàn)場 MOVR0,A POPACC POPDPH POPDPL RETIDATA:MOVDPH,78H ;接收數(shù)據(jù) MOVDPL,77H

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第57頁 MOVA,SBUF MOVX@DPTR,A ;將數(shù)據(jù)送入片外RAM CLRRI INC77H ;地址加1 MOVA,77H JNZDATA1 INC78H

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第58頁DATA1∶MOVA,76H CJNZA,78H,RETURN MOV A,75H CJNEA,77H,RETURN CLRES ;結(jié)束,關(guān)串行口中止 AJMPRETURN80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第59頁 ASCII碼由7位組成,其最高位可作為奇偶校驗位用。數(shù)據(jù)塊經(jīng)過串行口發(fā)送和接收,采取8位異步通信,波特率為1200,已知fosc=11.0592MHz。 從內(nèi)部RAM單元20H~3FH中取出ASCII碼加上奇偶校驗位之后發(fā)出。設(shè)串行口為方式1,T1為方式2作為串行口波特率發(fā)生器。∵SMOD=0 ∴TH1=232=E8H例經(jīng)過串行口發(fā)送帶奇偶校驗位數(shù)據(jù)塊80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第60頁 ORG 0000H MOV TMOD,#20H ;設(shè)T1為方式2 MOV TL1,#0E8H ;T1定時常數(shù) MOV TH1,#0E8H MOV SCON,#01000000B ;設(shè)串行口為方式1 MOV R0,#20H ;設(shè)發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)首址 MOV R7,#32 ;發(fā)送32個ASCII碼數(shù)據(jù)80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第61頁LOOP:MOVA,@R0 ;取ASCII碼數(shù)據(jù) ACALLSP-OUT ;調(diào)用串行口發(fā)送子程序 INC R0 ;未發(fā)送完,則繼續(xù) DJNZ R7,LOOP

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第62頁串行口發(fā)送子程序SP-OUT:MOVC,P ;設(shè)奇校驗位 CPL C MOV ACC.7,C MOV SBUF,A ;帶校驗位發(fā)送 JNB TI,$ ;發(fā)送等候 CLR TI RET

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第63頁

把接收到32個字節(jié)數(shù)據(jù)存放到20H~3FH中,波特率為1200,若奇校驗犯錯,將進位標志C置1。 ORG 0000H MOV TMOD,#20H ;設(shè)T1為定時器方式2 MOV TL1,#0E8H ;設(shè)T1時間常數(shù) MOV TH1,#0E8H MOV R0,#20H ;接收緩沖區(qū)首址 MOV R7,#32 ;接收字節(jié)計數(shù)器例經(jīng)過串行口接收帶奇偶校驗位數(shù)據(jù)塊80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第64頁LOOP:ACALL SP-IN ;調(diào)用帶奇校驗串行口接 ;收子程序

JC ERROR ;校驗錯,轉(zhuǎn)犯錯處理 MOV @R0,A ;存入 INC R0 DJNZ R7,LOOP ;未接收完,則繼續(xù)ERROR:… ;校驗錯,處理80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第65頁SP-IN:MOVSCON,#01010000B ;設(shè)串行口為方式 ;1,開啟接收 JNB RI,$ CLR RI MOV A,SBUF ;接收一個字節(jié) MOV C,P ;檢驗奇校驗位,若犯錯,C=1 CPL C ANL A,#7FH ;去掉校驗位后ASCII碼數(shù)據(jù) RET80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第66頁7.5.4方式2和3編程和應(yīng)用

方式2接收/發(fā)送一幀信息是11位:第0位是起始位(0);第1~8位是數(shù)據(jù)位;第9位是程控位,可由用戶置TB8決定;第10位是停頓位。· 方式2波特率為: 波特率=振蕩器頻率/n其中:當SMOD=0時,n=64; 當SMOD=l時,n=32。方式2和方式3基本一樣,僅波特率設(shè)置不一樣。80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第67頁工作方式2發(fā)送一幀信息為11位:1位起始位,8位數(shù)據(jù)位,1位可編程為1或0第9位(可用作奇偶校驗位或數(shù)據(jù)/地址標志位)和1位停頓位。奇偶校驗位發(fā)送是在將發(fā)送數(shù)據(jù)寫入發(fā)送緩沖器SBUF之前,先將奇偶標志寫入SCONTB8位。例:試編寫串行接口以工作方式2發(fā)送數(shù)據(jù)中止服務(wù)程序80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第68頁

ORG 0023H AJMP SPINT

SPINT:CLREA ;關(guān)中止 PUSHPSW ;保護現(xiàn)場 PUSHACC SETBEA ;開中止 SETBPSW.4 ;切換存放器工作組 CLRTI ;去除發(fā)送中止請求標志 MOVA,@R0 ;取數(shù)據(jù),置奇偶標志位

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第69頁 MOVC,P ;奇偶標志位P送TB8 MOVTB8,C MOVSBUF,A ;數(shù)據(jù)寫入發(fā)送緩沖器,開啟發(fā)送 INCR0 ;數(shù)據(jù)地址指針加1 CLR 0AFH ;恢復(fù)現(xiàn)場 POP ACC POP PSW SETB0AFH CLRPSW.4 ;切換存放器工作組 RETI ;中止返回

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第70頁例:方式3和方式1不一樣在于接收/發(fā)送信息位數(shù)不一樣,而與方式2不一樣僅在于波特率設(shè)置不一樣。 這里以雙機通信為例。串行口以方式3進行接收和發(fā)送,以T1為波特率發(fā)生器,選擇定時器方式2。

程序首先發(fā)送數(shù)據(jù)存放地址,而地址高位存放在78H中,地址低位存放在77H中;然后發(fā)送00H,01H,02H,…,F(xiàn)EH,共255個數(shù)據(jù)以后結(jié)束。

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第71頁 甲機發(fā)送程序:

ORG 0023H CLRTI RETITRANSFER:MOVTMOD,#20H ;置T1為定時方式2 MOVTL1,#0F0H ;置T1定時常數(shù) MOVTH1,#0F0H SETBEA ;允許中止 CLRES ;禁止串行口中止 CLRET1 ;禁止定時器T1中止

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第72頁

MOVSCON,#0E0H ;置串行口方式3 SETBTB8 ;表示發(fā)送是地址 MOVSBUF,78H ;發(fā)送地址 JNBTI,$

CLRTI MOVSBUF,77H JNB TI,$ CLR TI MOVIE,#90H ;允許串行口中止 CLRSM2 ;以后發(fā)送是數(shù)據(jù)

80C51單片微機的串行口原理及應(yīng)用第73頁

MOVA,#00H ;發(fā)送數(shù)據(jù)

LOOP:MOV SBUF,A INC A JNB TI,$ CLR TI CJNZA,#0FFH,LOOP ;判是否結(jié)束 CLRES ;禁止串行口中止 CLREA ;

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