任务六串行通信接口.

任务六串行通信接口任务分析：单片机与单片机之间的串口通信硬件单片机串行通信接口的结构串口的工作方式软件串口应用程序的编写编译、下载、调试编译软件：keil或者Wave概述通信：单片机与外界进行信息交换通信方式：并行通信：数据的各位同时发送或接收；速度快，传输线多，价格贵，近距离串行通信:数据一位一位顺序发送或接收速度慢，传输线少，较经济，远距离概述通信:并行,串行通信;串行通信:同步通信：按数据块传输，对硬件要求高异步通信：按字符传输，硬件结构简单同步字符1同步字符2起始数据块（若干字节）校验符1校验符2结束帧异步串行通信的字符格式起始位数据位[0~（n1）位]奇偶位停止位起始位位时间概述⑶奇偶效验位—用于对字符的传送作正确性检查，奇偶效验位是可选择的，有3种可能：奇效验、偶效验和无效验，由用户选定。⑴起始位—开始一个字符的传送的标志位。起始位使数据线处于“0”状态。⑵数据位—起始位之后传送的数据信号位。在数据位中，低位在前（左）高位在后（右）。字符编码方式的不同，数据位可以是5、6、7或8位。⑷停止位—用以标志一个字符的结束，它对应于“1”状态。停止位在一帧的最后，它可能是1、1.5或2位，在实际中根据需要确定。概述⑸位时间—一个格式位的时间宽度。⑹帧（frame）—从起始位开始到停止位结束的全部内容。帧是一个字符的完整通信格式，因此也就把串行通信的字符格式称之为帧格式。半双工制式：发送、接收不能同时进行。串行通信的制式全双工制式：发送、接收同时进行。甲机乙机甲机乙机概述信号的调制和解调通信距离15m，可直接通信。通信距离15m，信号发生畸变，采用调制解调器寄存器串行接口TTL电平寄存器串行接口TTL电平计算机A计算机BRS-232电平标准近程串行通信概述数字信号计算机MODEM计算机电话线MODEM远程串行通信模拟信号数字信号概述串行通信的数据传输速率波特率：异步通信中，每秒钟传送的二进制数的位数。bps（位/秒）通信协议：通信方式、波特率、命令码的约定MCS-51单片机串行口可编程的全双工串行通信接口可用作UART（通用异步接收和发送器）也可用作同步移位寄存器数据缓冲寄存器SBUF输入移位寄存器串行控制寄存器SCONT1作为波特率发生器CPU波特率发生器＋SBUF门TXDRXD串行口中断接收控制器发送控制器移位寄存器TIRISBUFT1MCS-51单片机串行口接收方式：串行数据通过引脚RXD（P3.0）进入。接收寄存器之间还有移位寄存器，从而构成了双缓冲结构，避免出现帧重叠错误，即在下一帧数据来时，前一帧数据还没有读走。发送方式：串行数据通过TXD（P3.1）送出。发送数据时，由于CPU是主动的，不会发生帧重叠错误，发送电路不需双缓冲结构，可以提高数据发送速度。MCS-51单片机串行口串行通信控制寄存器串行控制寄存器SCON（98H）SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRISM0,SM1：工作方式定义位(定义4种方式):SM0SM1工作方式功能描述波特率0008位同步移位寄存器fosc/1201110位UART可变10211位UARTfosc/64和fosc/3211311位UART可变MCS-51单片机串行口SM2:多机通信控制位。REN:允许串行接收位。由软件置1或清0。=1允许接收；=0禁止接收SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRITB8:发送数据的第9位（D8）。由软件置位或复位。=1地址帧；=0数据帧RB8:接收数据的第9位（D8）。功能同TB8。TI:发送中断标志位。硬件置位，软件复位。TI=1时，可申请中断或软件查询。RI:接收中断标志位。硬件置位，软件复位。RI=1时，可申请中断或软件查询。MCS-51单片机串行口电源控制寄存器PCON位序D7D6D5D4D3D2D1D0位符SMOD///GF1GF0PDIDSMOD：是串行口波特率的倍增位。当SMOD=1时，串行口波特率加倍。系统复位时，SMOD=0。中断允许寄存器IEES=0禁止串行中断ES=1允许串行中断串口工作方式0串行数据由RXD（P3.0）输入/出，低位在前高位在后;同步移位脉冲由TXD（P3.1)输出方式0：同步移位寄存器8位数据为1帧，每个机器周期收（发）1位，波特率固定为fosc/12。用于扩展I/O口串口工作方式1方式1：10位UART，波特率可调。接收：•使REN=1允许从RXD接收数据。•当接收完1帧数据后，RI=1，申请中断，通知CPU从SBUF取走数据。发送：•数据从TXD输出，数据写入SBUF，启动发送。•当发送完1帧数据后，TI=1，申请中断，通知CPU发送下一帧数据。串口工作方式1溢出率波特率1322SMODTT1作波特率发生器时，用定时方式2（自动加载功能）可以避免通过程序反复装入初值所引起的定时误差，使波特率更加稳定。假定计数初值为X，则T1溢出周期为：12fosc*（256-X）串口工作方式1)256(12322SMODXfosc波特率溢出率为溢出周期的倒数。波特率计算公式为：先确定波特率，再计算T1的计数初值，然后进行T1的初始化。计数初值的计算公式为：X=2SMOD×fosc32×12×波特率256-上网找串口波特率与定时器初值的计算软件串口工作方式1方式1应用：只能用于双机通信，不能用于多机通信。例3、编程实现单片机A与单片机B的串口通信。要求单片机采用方式1中断发送和接收，T1方式2作波特率发生器，波特率为4800bps，fosc=6MHz。(单片机A发送数据FFH给单片机B，同时接收单片机B发送的数据55H，并都在P1口所连的LED上显示。分析：（1）根据波特率计算T1初值；（2）初始化T1：TMOD、TH1、TL1、TR1（3）初始化串口:SCON、PCON、EA、ES、REN串口工作方式1单片机A程序：#includereg51.hunsignedcharsenddata,rcvdata;voidmain(){TMOD=0x20;TL1=0xfd;TH1=0xfd;TR1=1;//初始化T1SCON=0x50;PCON=0x00;//初始化串口EA=1;ES=1;//开串口中断senddata=0xff;SBUF=senddata;//串口发送数据while(1){P1=rcvdata;//P1口显示接收数据}}串口工作方式1voidser_int()interrupt4//串口中断服务子程序{if(RI)//是接收中断{rcvdata=SBUF;//读取SBUF数据RI=0;//清接收中断标志位}elseif(TI)//是发送中断{TI=0;//清发送中断标志位SBUF=senddata;//串口发送数据}}串口工作方式1单片机B程序：#includereg51.hunsignedcharsenddata,rcvdata;voidmain(){TMOD=0x20;TL1=0xfd;TH1=0xfd;TR1=1;//初始化T1SCON=0x50;PCON=0x00;//初始化串口EA=1;ES=1;//开串口中断senddata=0x55;SBUF=senddata;//串口发送数据while(1){P1=rcvdata;//P1口显示接收数据}}串口工作方式1voidser_int()interrupt4//串口中断服务子程序{if(RI)//是接收中断{rcvdata=SBUF;//读取SBUF数据RI=0;//清接收中断标志位}elseif(TI)//是发送中断{TI=0;//清发送中断标志位SBUF=senddata;//串口发送数据}}作业题1.单片机A定时发送数据单片机B；单片机B接收到数据后送到P1口所连的LED显示。（注：发送的数据每1s逐渐加1，用定时计数器T0）2.单片机B发送数据给单片机A；单片机A接收到数据后送到P1口所连的LED显示。（注：发送的数据通过单脉冲逐渐加1，用外部0或者外部1中断）串口工作方式2、3方式2：11位UART，波特率与SMOD有关。1个起始位0+8位数据位+1个可编程位D8+1个停止位1。方式3：11位UART，波特率可调。除波特率外，同方式2。发送前根据通信协议，软件设置TB8，再将数据写入SBUF，启动发送。当发送完1帧数据后，TI=1，申请中断，通知CPU发送下一个数据。接收时使REN=1允许接收数据，同时将RI=0。再根据SM2和RB8的值决定是否将RI=1，申请中断，接收数据。