制作單片機(jī)之間通信系統(tǒng)-測(cè)試串行口的通信狀態(tài)

任務(wù)一測(cè)試串行口的通信狀態(tài)四、任務(wù)實(shí)施（一）任務(wù)描述由例5-3可知，將單片機(jī)的發(fā)送端與接收端接在一起，可以測(cè)試單片機(jī)的串口通信功能。現(xiàn)要求設(shè)計(jì)一個(gè)串口測(cè)試系統(tǒng)，測(cè)試串口工作正常，則發(fā)光二極管閃爍。設(shè)單片機(jī)主頻為6MHz，測(cè)試波特率為2400b/s。（二）硬件設(shè)計(jì)可采用圖5-14中的電路，將數(shù)碼管看成7個(gè)發(fā)光二極管即可。任務(wù)一測(cè)試串行口的通信狀態(tài)（三）軟件設(shè)計(jì)程序控制代碼如下：#include<reg51h>/************************************************************串口初始化子程序************************************************************/voidInitUART(void){TMOD=0x20;//定時(shí)器T1方式2SCON=0x50;//串口工作方式1，允許接收TH1=0xF3;//波特率2400b/sTL1=TH1;PCON=0x80;TR1=1;//啟動(dòng)定時(shí)器}/************************************************************延時(shí)200ms子程序************************************************************/voiddelay(void){unsignedchara,b,c;for(c=19;c>0;c--)for(b=20;b>0;b--)for(a=130;a>0;a--);}任務(wù)一測(cè)試串行口的通信狀態(tài)/************************************************************主程序功能：串口通信功能測(cè)試************************************************************/voidmain(){ InitUART();while(1){TI=0;//清發(fā)送標(biāo)志P0=0xFF;//初始狀態(tài)：亮燈delay(); SBUF=0x0;//發(fā)送滅燈信號(hào)while(!TI);//等待發(fā)送while(!RI);//等待接收RI=0;//清接收標(biāo)志P0=SBUF; //將滅燈信號(hào)送P0口delay();}}任務(wù)一測(cè)試串行口的通信狀態(tài)（四）程序調(diào)試(1)在Keil中編輯、匯編程序，并保存為后綴為HEX的文件；(2)在PROTEUS仿真軟件中設(shè)置相關(guān)參數(shù)，打開(kāi)保存的后綴為.HEX的文件下載到軟件單片機(jī)中；(3)按“Play”按鈕仿真運(yùn)行，觀察運(yùn)行效果，按“Stop”按鈕停止運(yùn)行；(4)用下載電路把程序燒錄到硬件單片機(jī)中；(5)把單片機(jī)插到項(xiàng)目一流水燈電路中，接常用電源，即可看到LED燈的亮滅情況。任務(wù)一測(cè)試串行口的通信狀態(tài)三、串行通信技術(shù)的應(yīng)用【例5-1】使用74LS164的并行輸出端接8只發(fā)光二極管，利用它的串入并出功能，編寫(xiě)程序把發(fā)光二極管從左到右依次點(diǎn)亮，并反復(fù)循環(huán)，如圖5-13所示。任務(wù)一測(cè)試串行口的通信狀態(tài)實(shí)現(xiàn)發(fā)光二極管從下到上輪流實(shí)現(xiàn)的控制代碼如下：/************74LS164擴(kuò)展并行口，控制8LED流水燈顯示***************/#include<reg52.h>#include<intrins.h>#defineuintunsignedint#defineucharunsignedchar/***********************************************************//*延時(shí)子函數(shù)/*功能：延時(shí)1*xms/***********************************************************/voidDelay(uintx) {uchari;while(x--){for(i=0;i<120;i++);}}任務(wù)一測(cè)試串行口的通信狀態(tài)/***********************************************************//*主函數(shù)/***********************************************************/voidmain(){ucharc=0x80;//顯示信號(hào)初始化SCON=0x00;//串口方式0ES=0;//關(guān)閉串口中斷TI=1;P1=0x80;//P1.7置高，關(guān)閉并行異步清零端while(1){c=_crol_(c,1);//循環(huán)左移1位SBUF=c; //串口發(fā)送while(TI==0);//等待串口發(fā)送完畢TI=0;Delay(400);//延時(shí)400ms}}任務(wù)一測(cè)試串行口的通信狀態(tài)【例5-2】要求串行通信波特率為2400b／s，假設(shè)fosc=6MHz，SMOD=1，編寫(xiě)串行口的初始化程序。定時(shí)器T/C1和串行口的初始化代碼如下：TMOD=0x20;//設(shè)置T1工作于定時(shí)模式方式2TH1=TL1=0xf3;//置定時(shí)初始值TR1=1；//啟動(dòng)T1SCON=0x50；//串口工作方式1PCON|=0x80;//SMOD=1任務(wù)一測(cè)試串行口的通信狀態(tài)【例53】使用MCS-51單片機(jī)串行口按字節(jié)字符自我收發(fā)數(shù)據(jù)，并要求偶校驗(yàn)，傳送波特率為1200b／s。任務(wù)一測(cè)試串行口的通信狀態(tài)/************************************************************功能：?jiǎn)纹瑱C(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，自接收并顯示時(shí)鐘11.0592MHz，波特率1200bps************************************************************/#include<reg51.h>#defineucharunsignedchar;codeuchartab_cc［］={0x3f,0x6,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};sbitK0=P1^0;//定義發(fā)送按鍵uchardat［10］={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};//待發(fā)送數(shù)據(jù)uchari;voidmain(){ SCON=0xD0;//串口工作方式3，允許接收TMOD=0x20;//定時(shí)器T1方式2TL1=TH1=0xE8; //波特率1200bpsTR1=1; //啟動(dòng)定時(shí)器EA=1; //開(kāi)串口中斷ES=1;while(1){if(K0==0) //判斷按鍵{while(K0==0); //等待按鍵彈出ACC=dat［i］;if(P)TB8=1;//設(shè)置校驗(yàn)位elseTB8=0;SBUF=ACC;//發(fā)送數(shù)據(jù)i++;i%=10;} }}任務(wù)一測(cè)試串行口的通信狀態(tài)/************************************************************中斷服務(wù)程序************************************************************/voidint_s(void)interrupt4{if(TI)//發(fā)送中斷處理{TI=0;}if(RI)//接收中斷處理{RI=0;ACC=SBUF;if(P==RB8)P0=tab_cc［ACC］;//校驗(yàn)正確，顯示接收數(shù)據(jù)elseP0=0x71;//校驗(yàn)不正確，顯示“F”}任務(wù)一測(cè)試串行口的通信狀態(tài)二、串行通信接口1.串行口的結(jié)構(gòu)與工作原理串行接口電路的種類(lèi)和型號(hào)很多。能夠完成異步通信的硬件電路稱(chēng)為UART，即通用異步接收/發(fā)送器UniversalAsychronousReceiver/Transmitter)；能夠完成同步通信的硬件電路稱(chēng)為USRTUniversalSychronouseceiver/Transmitter)；既能完成異步通信又能完成同步通信的硬件電路稱(chēng)為USART（UniversalSychronousAsychronousReceiver/Transmitter)。1)串行口的結(jié)構(gòu)MCS-51單片機(jī)的串行口主要由兩個(gè)數(shù)據(jù)緩沖器SBUF、一個(gè)輸入移位寄存器、一個(gè)串行控制寄存器SCON和一個(gè)波特率發(fā)生器T1組成，其結(jié)構(gòu)如圖5-8所示。任務(wù)一測(cè)試串行口的通信狀態(tài)2)串行通信過(guò)程串行通信過(guò)程分為接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)，具體過(guò)程如下。(1)接收數(shù)據(jù)的過(guò)程。在進(jìn)行通信時(shí)，當(dāng)CPU允許接收時(shí)(即SCON的REN位置1時(shí))，外界數(shù)據(jù)通過(guò)引腳RXD(P3.0)串行輸入，數(shù)據(jù)的最低位首先進(jìn)入輸入移位器，一幀接收完畢再并行送入緩沖器SBUF中，同時(shí)將接收中斷標(biāo)志位RI置位，向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求。CPU響應(yīng)中斷后，用軟件將RI位清除，同時(shí)讀走輸入的數(shù)據(jù)，接著又開(kāi)始下一幀的輸入過(guò)程。重復(fù)上述過(guò)程直至所有數(shù)據(jù)接收完畢。(2)發(fā)送數(shù)據(jù)的過(guò)程。CPU要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，即將數(shù)據(jù)并行寫(xiě)入發(fā)送緩沖器SBUF中，同時(shí)啟動(dòng)數(shù)據(jù)由TXD(P3.1)引腳串行發(fā)送，當(dāng)一幀數(shù)據(jù)發(fā)送完即發(fā)送緩沖器空時(shí)，由硬件自動(dòng)將發(fā)送中斷標(biāo)志位TI置位，向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求。CPU響應(yīng)中斷后，用軟件將TI位清除，同時(shí)又將下一幀數(shù)據(jù)寫(xiě)入SBUF中。重復(fù)上述過(guò)程直到所有數(shù)據(jù)發(fā)送完畢。任務(wù)一測(cè)試串行口的通信狀態(tài)2.串行口的控制MCS-51串行口的工作方式選擇、中斷標(biāo)志、可編程位的設(shè)置、波特率的增倍均是通過(guò)兩個(gè)特殊功能寄存器SCON和PCON來(lái)控制的。1)電源和波特率控制寄存器PCON串行通信只用該位，為1時(shí)，波特率×2；為0時(shí)不變。SMOD×××GF1GF0PDIDL87H任務(wù)一測(cè)試串行口的通信狀態(tài)2)串行口控制寄存器SCONSM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI工作方式選擇多機(jī)通信控制位允許串行接收位接收數(shù)據(jù)的第9位發(fā)送數(shù)據(jù)的第9位接收中斷標(biāo)志發(fā)送中斷標(biāo)志9FH9EH9DH9CH9BH9AH99H98HSM0SM1工作方式功能波特率00方式08位同步移位寄存器fosc/1201方式110位UART可變10方式211位UARTfosc/64或fosc/3211方式311位UART可變?nèi)蝿?wù)一測(cè)試串行口的通信狀態(tài)方式的選擇由SM1、SM0實(shí)現(xiàn)。工作方式功能說(shuō)明波特率方式08位同步移位寄存器常用于擴(kuò)展I/O口fosc/12方式110位UART8位數(shù)據(jù)、起始位、結(jié)束位可變（取決于定時(shí)器1溢出率）方式211位UART8位數(shù)據(jù)、起始位0、結(jié)束位1和奇偶校驗(yàn)位fosc/64或fosc/32方式311位UART數(shù)據(jù)、起始、校驗(yàn)、結(jié)束位可變（取決于定時(shí)器1溢出率）串行口四種工作方式應(yīng)用比較任務(wù)一測(cè)試串行口的通信狀態(tài)一、了解串行通信1.串行通信與并行通信計(jì)算機(jī)與外界的信息交換(數(shù)據(jù)傳輸)稱(chēng)為通信。通信方式有兩種：并行通信與串行通信。

圖5-1并行通信與串行通信。MCS51單片機(jī)的并行通信是由其并行接口實(shí)現(xiàn)的，同一時(shí)刻可以輸入或輸出8位數(shù)據(jù)；MCS51串行通信是由其串行接口實(shí)現(xiàn)的。串行通信中，數(shù)據(jù)在通信線上的傳送方式有3種：?jiǎn)喂し绞?、半雙工方式和全雙工方式。串行通信有兩種基本方式：同步通信和異步通信。1）同步通信（SynchronousCommunication)所謂同步通信就是一種連續(xù)串行傳送數(shù)據(jù)的通信方式，一次通信只傳輸一幀信息。任務(wù)一測(cè)試串行口的通信狀態(tài)2)異步通信(AsynchronousCommunication)在異步通信中，數(shù)據(jù)通常是以字符為單位組成字符幀傳送的。字符幀由發(fā)送端一幀一幀地發(fā)送，每一幀數(shù)據(jù)均是低位在前，高位在后，通過(guò)傳輸線被接收端一幀一幀地接收。發(fā)送端和接收端可以由各自獨(dú)立的時(shí)鐘來(lái)控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，這兩個(gè)時(shí)鐘彼此獨(dú)立，互不同步。2.串行通信的傳送速率在串行通信中,數(shù)據(jù)是按位進(jìn)行傳送的，因此傳送速率用每秒傳送格式位的數(shù)目表