電子教案-單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)

電子教課設(shè)計(jì)——單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)第六章課程名稱所屬學(xué)校所在院系

單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)山東英才職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)電子信息工程學(xué)院課程層次（專）?？疲ǜ呗毟邔Ｕn程種類●理論課（含實(shí)踐）●實(shí)踐(驗(yàn))課所屬一級學(xué)科名稱計(jì)算機(jī)所屬二級學(xué)科名稱自動化課程負(fù)責(zé)人劉捷聯(lián)系電東英才職業(yè)技術(shù)學(xué)院山東英才職業(yè)技術(shù)學(xué)院第6章串行通訊教課要求1．認(rèn)識異步通訊和同步通訊、串行通訊波特率、串行通訊的制式、串行通訊的校驗(yàn)、串行口特別功能存放器。2．掌握串行工作方式。3．熟習(xí)兩種通訊的基本方式（并行通訊和串行通訊）。教課手段多媒體課件教課要點(diǎn)串行工作方式。教課課時(shí)4學(xué)時(shí)教課內(nèi)容：§6-1串行通訊概括一、異步通訊和同步通訊串行通訊按同步方式可分為異步通訊和同步通訊。1、異步通訊異步通訊依賴開端位、停止位保持通訊同步異步通訊數(shù)據(jù)傳遞按幀傳輸，一幀數(shù)據(jù)包括開端位、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位和停止位。異步通訊對硬件要求較低，實(shí)現(xiàn)起來比較簡單、靈巧，合用于數(shù)據(jù)的隨機(jī)發(fā)送/接收，但因每個(gè)字節(jié)都要成立一次同步，即每個(gè)字符都要額外附帶兩位，所以工作速度較低，在單片機(jī)中主要采納異步通訊方式。2、同步通訊同步通訊依賴同步字符保持通訊同步。同步通訊是由1～2個(gè)同步字符和多字節(jié)數(shù)據(jù)位構(gòu)成，同步字符作為開端位以觸發(fā)同步時(shí)鐘開始發(fā)送或接收數(shù)據(jù)；多字節(jié)數(shù)據(jù)之間不一樣意有縫隙，每位占用的時(shí)間相等；安閑位需發(fā)送同步字符。同步通訊傳輸速度較快，但要求有正確的時(shí)鐘來實(shí)現(xiàn)收發(fā)兩方的嚴(yán)格同步，對硬件要求較高，合用于成批數(shù)據(jù)傳遞。二、串行通訊波特率波特率bps(bitpersecond)定義:每秒傳輸數(shù)據(jù)的位數(shù)，即：1波特=1位/秒（1bps）波特率的倒數(shù)即為每位傳輸所需的時(shí)間。互相通訊的甲乙兩方一定擁有相同的波特率，不然沒法成功地達(dá)成串行數(shù)據(jù)通訊。三、串行通訊的制式串行通訊依據(jù)數(shù)據(jù)傳遞方向可分為三種制式：1、單工制式（Simplex）單工制式是指甲乙兩方通訊時(shí)只好單向傳遞數(shù)據(jù)，發(fā)送方和接收方固定。2、半雙工制式（HalfDuplex）半雙工制式是指通訊兩方都擁有發(fā)送器和接收器，既可發(fā)送也可接收，但不可以同時(shí)接收第1頁共3頁山東英才職業(yè)技術(shù)學(xué)院和發(fā)送，發(fā)送時(shí)不可以接收，接收時(shí)不可以發(fā)送。3、全雙工制式（FullDuplex）全雙工制式是指通訊兩方均設(shè)有發(fā)送器和接收器，而且信道區(qū)分為發(fā)送信道和接收信道，所以全雙工制式可實(shí)現(xiàn)甲乙兩方同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，發(fā)送時(shí)能接收，接收時(shí)也能發(fā)送。四、串行通訊的校驗(yàn)1、奇偶校驗(yàn)2、累加和校驗(yàn)3、循環(huán)冗余碼校驗(yàn)（CyclicRedundancyCheck,簡稱CRC）第2頁共3頁山東英才職業(yè)技術(shù)學(xué)院§6-280C51串行口80C51系列單片機(jī)有一個(gè)全雙工的串行口，這個(gè)口既能夠用于網(wǎng)絡(luò)通訊，也能夠?qū)崿F(xiàn)串行異步通訊，還能夠作為同步移位存放器使用。一、串行口特別功能存放器1、串行數(shù)據(jù)緩沖器SBUF在邏輯上只有一個(gè)，既表示發(fā)送存放器，又表示接收存放器，擁有同一個(gè)單元地點(diǎn)99H，用同一存放器名SBUF。在物理上有兩個(gè)，一個(gè)是發(fā)送緩沖存放器，另一個(gè)是接收緩沖存放器。發(fā)送時(shí)，只要將發(fā)送數(shù)據(jù)輸入SBUF，CPU將自動啟動和達(dá)成串行數(shù)據(jù)的發(fā)送；接收時(shí)，CPU將自動把接收到的數(shù)據(jù)存入SBUF，用戶只要從SBUF中讀出接收數(shù)據(jù)。二、串行工作方式80C51串行通訊共有4種工作方式，由串行控制存放器SCON中SM0SM1決定。1、串行工作方式0（同步移位存放器工作方式）以RXD（P3.0）端作為數(shù)據(jù)移位的輸入/輸出端，以TXD（P3.1）端輸出移位脈沖。移位數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收以8位為一幀，不設(shè)開端位和停止位，不論輸入/輸出，均低位在前高位在后。其幀格式為：???D0D1D2D3D4D5D6D7???【例6-4】設(shè)計(jì)一個(gè)串行方式2發(fā)送子程序（SMOD=1），將片內(nèi)RAM50H～5FH中的數(shù)據(jù)串行發(fā)送，第9數(shù)據(jù)位作為奇偶校驗(yàn)位。接到接收方查對正確的答復(fù)信號（用FFH表示）后，再發(fā)送下一字節(jié)數(shù)據(jù)，不然再重發(fā)一遍。解：程序以下TRS2:MOVSCON,#80H;置串行方式2,嚴(yán)禁接收MOVPCON,#80H;置SMOD=1MOVR0,#50H;置發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)首址TRLP:MOVA,@R0;讀數(shù)據(jù)MOVC,PSW.0;奇偶標(biāo)記送TB8MOVTB8,C;MOVSBUF,A;啟動發(fā)送JNBTI,$;等候一幀數(shù)據(jù)發(fā)送完成CLRTI;清發(fā)送中止標(biāo)記SETBREN;同意接收CLRRI;清接收中止標(biāo)記JNBRI,$;等候接收答復(fù)信號MOVA,SBUF;讀答復(fù)信號CPLA;答復(fù)信號取反JNZTRLP;非全0(答復(fù)信號≠FFH,錯(cuò)誤),轉(zhuǎn)重發(fā)INCR0;全0(答復(fù)信號=FFH,正確),指向下一數(shù)據(jù)儲存單元CJNER0,#60H,TRLP;判16個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送完否?未完持續(xù)第3頁共3頁山東英才職業(yè)技術(shù)學(xué)院RET;MOVA,@R0;讀數(shù)據(jù)MOVC,PSW.0;奇偶標(biāo)記送TB8MOVTB8,C;MOVSBUF,A;啟動發(fā)送JNBTI,$;等候一幀數(shù)據(jù)發(fā)送完成CLRTI;清發(fā)送中止標(biāo)記SETBREN;同意接收CLRRI;清接收中止標(biāo)記JNBRI,$;等候接收答復(fù)信號MOVA,SBUF;讀答復(fù)信號CPLA;答復(fù)信號取反JNZTRLP;非全0(答復(fù)信號≠FFH,錯(cuò)誤),轉(zhuǎn)重發(fā)INCR0;全0(答復(fù)信號=FFH,正確),指向下一數(shù)據(jù)儲存單元CJNER0,#60H,TRLP;判16個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送完否?未完持續(xù)RET;【例6-5】編制一個(gè)串行方式2接收子程序，接收上例發(fā)送的16個(gè)數(shù)據(jù)，存首址為40H的內(nèi)RAM中，并查對奇偶校驗(yàn)位，接收查對正確，發(fā)出答復(fù)信號FFH；發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，發(fā)出答復(fù)信號00H，并等候從頭接收。解：程序以下：RXD2:MOVSCON,#80H;置串行方式2,嚴(yán)禁接收MOVPCON,#80H;置SMOD=1MOVR0,#40H;置接收數(shù)據(jù)區(qū)首址SETBREN;啟動接收RWAP:JNBRI,$;等候一幀數(shù)據(jù)接收完成CLRRI;清接收中止標(biāo)記MOVA,SBUF;讀接收數(shù)據(jù),并在PSW中產(chǎn)生接收數(shù)據(jù)的奇偶值JBPSW.0,ONE;P=1,轉(zhuǎn)另判JBRB8,ERR;P=0,RB8=1,接收有錯(cuò);;P=0,RB8=0,接收正確,持續(xù)接收RLOP:MOV@R0,A;存接收數(shù)據(jù)INCR0;指向下一數(shù)據(jù)儲存單元RIT:MOVA,#0FFH;置答復(fù)信號正確FDBK:MOVSBUF,A;發(fā)送答復(fù)信號CJNER0,#50H,RWAP;判16個(gè)數(shù)據(jù)接收完否?未完持續(xù)CLRREN;16個(gè)數(shù)據(jù)正確接收完成,嚴(yán)禁接收RET;ONE:JNBRB8,ERR;P=1,RB8=0,接收有錯(cuò)SJMPRIT;P=1,RB8=1,接收正確,持續(xù)接收ERR:CLRA;接收有錯(cuò),置答復(fù)信號錯(cuò)誤標(biāo)記SJMPFDBK;轉(zhuǎn)發(fā)送答復(fù)信號第4頁共3頁山東英才職業(yè)技術(shù)學(xué)院4、串行工作方式3方式3相同是一幀11位的串行通訊方式，其通訊過程與方式2完整相同，所不一樣的僅在于波特率。方式2的波特率只有固定的兩種，而方式3的波特率則與方式1相同，即經(jīng)過設(shè)置T1的初值來設(shè)定波特率。5、串行口四種工作方式的比較四種工作方式的差別主要表此刻幀格式及波特率兩個(gè)方面。表6-2四種工作方式比較工作方式幀格式波特率方式08位全部是數(shù)據(jù)位,沒有開端位、停止位固定,即每個(gè)機(jī)器周期傳遞一位數(shù)據(jù)方式110位,此中1位開端位,8位數(shù)據(jù)位,1位不固定,取決于T1溢出率和停止位SMOD方式211位,此中1位開端位,9位數(shù)據(jù)位,1位固定,即2SMOD×fosc/