【正文】 （ 24） 在實(shí)際串行通信中，波特率因子可以設(shè)定。通常是在發(fā)送時(shí)鐘的下降沿將移位寄存器中的數(shù)據(jù)串行輸出，每個(gè)數(shù)據(jù)位的時(shí)間間隔由發(fā)送時(shí)鐘的周期來劃分。在計(jì)算機(jī)中，一個(gè)符號的含義為高低電平，它們分別代表邏輯“ 1”和邏輯“ 0”，所以每個(gè)符號所含的信息量剛好為 1 比特，因此在計(jì)算機(jī)通信中，常將比特率稱為波特率，即： 1 波特 （ B） =1 比特 （ bit） =1 位 /秒 （ 1bps） 例如 :電傳打字機(jī)最快傳輸率為每秒 10 個(gè)字符 /秒，每個(gè)字符包含 11 個(gè)二進(jìn)制位 ,則數(shù)據(jù)傳輸率為 :11 位 /字符 10 個(gè)字符 /秒 =110 位 /秒 =110 波特 （ Baud） 計(jì)算機(jī)中常用的波特率是： 1 300、 600、 1200、 2400、 4800、 9600、 19200、 28800、 33600，目前最高可達(dá) 56Kbps. (2)位時(shí)間 Td:位時(shí)間是指傳送一個(gè)二進(jìn)制位所需時(shí)間，用 Td 表示。異步方式特點(diǎn)簡單的說就是：字符間異步，字符內(nèi)部各位同步。這也是串行通信的主要缺點(diǎn)。由此可見，串行通信的特點(diǎn)如下： 節(jié)省傳輸線，這是顯而易見的。 二 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 概述 串行通信的特點(diǎn) 在遠(yuǎn)程通信和計(jì)算機(jī)科學(xué)中，串行通信是指在計(jì)算機(jī)總線或其他數(shù)據(jù)通道上，每次傳輸一個(gè)位元數(shù)據(jù)，并連續(xù)進(jìn)行以上單次過程的通信方式。這就對單片機(jī)通信提出了更高要求。 15 一 引言 課題來源及意義 隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，單片機(jī)也步如一個(gè)新的時(shí)代，越來越多的功能各異的單片機(jī)為我們的設(shè)計(jì)提供了許多新的方法與思路。 2 方案比較確定 考慮到本設(shè)計(jì)應(yīng)用于短距離傳輸、兩單片機(jī)具有相同的數(shù)據(jù)格式及電平且為使設(shè)計(jì)簡單，我們最終決定本系統(tǒng)采用方式一單片機(jī)直接交叉連接的串行通信方式，上位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)由串行口 TXD 端輸出，直接由下位機(jī)的串行口數(shù)據(jù)接收端 RXD 接收。針對于 89C51 單片機(jī)全雙工異步串行通信口，我們采用單片機(jī)直接交叉互連的串行通信方式。 關(guān)鍵字 ： 51單片機(jī) 串行通信 波特率可選 合肥師范學(xué)院 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)（任務(wù)書） II 目 錄 一 引言 課題來源及意義 1 研究現(xiàn)狀及趨勢 1 二系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 設(shè)計(jì)方案 12 參考文獻(xiàn) 13 附錄但在一些相對復(fù)雜的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中 ,僅僅一個(gè)單片機(jī)資源是不夠的 ,往往需要兩個(gè)或多個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)協(xié)同工作。所以本系統(tǒng)采用串行通信來實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間可靠的，有效的數(shù)據(jù)交換。這 樣一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)要分 8次由低位到高位按順序一位位地傳送。與并行通信比，這也這是顯而易見的。 串行通信的分類 （ 1） 異步通信 所謂異步通信，是指數(shù)據(jù)傳送以字符為單位，字符與字符間的傳送是完全異步的，位與位之間的傳送基本上是同步的 .異步串行通信的特點(diǎn)可以概括為： ①以字符為單位傳送信息； ② 相鄰兩字符間的間隔是任意長； ③ 接收時(shí)鐘和發(fā)送時(shí)鐘只要相近就可以。波特率是指每秒傳輸?shù)姆枖?shù)，若每個(gè)符號所含的信息量為 1 比特，則波特率等于比特率。 1)發(fā)送時(shí)鐘 發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，先將要發(fā)送的數(shù)據(jù)送入移位寄存器，然后在發(fā)送時(shí)鐘的控制下，將該并行數(shù)據(jù)逐位移位輸出。B 是數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈剩?n 稱為波特率因子。 串行通信與并行通信區(qū)別 計(jì)算機(jī)與外界的信息交換稱為通信。 串行通信 是指 使用一條數(shù)據(jù)線，將數(shù)據(jù)一位一位地依次傳輸，每一位數(shù)據(jù)占據(jù)一個(gè)固定的時(shí)間長度。 圖 21 串行通信與并行通信的區(qū)別 MCS51 串行 接口的基本特點(diǎn) MCS51 單片機(jī) 的串行端口有 4 種基本工作方式，通過編程設(shè)置，可以使其工作在任一方式，以滿足不同場合的需要。 串行端口的波特率可以用程序來控制。所以在方式 1 接收時(shí)，應(yīng)先用軟件清零 RI 和 SM2 標(biāo)志。它可作為多機(jī)通訊中地址／數(shù)據(jù)信息的標(biāo)志位，也可以作為數(shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)位。在接收到附加的第 9 位數(shù)據(jù)后，當(dāng)滿足 ① (RI)： 0；② (SM2)=0 或接收到的第 9 位數(shù)據(jù)為 1時(shí)，第 9 位數(shù)據(jù)才進(jìn)入 RB8， 8 位數(shù)據(jù)才能進(jìn)入接收寄存器，并由硬件置位中斷標(biāo)志 Ri；否則信息丟失。 波特率的選擇 如前所述，在串行通訊中，收發(fā)雙方的數(shù)據(jù)傳送率 (波特率 )要有一定的約定。 3 方式 1 和方式 3 定時(shí)器 T1作為波特率發(fā)生器，其公式如下： 波特率 =2SMOD／ 32 定時(shí)器 T1 溢出率 （ 26） T1 溢出率 =T1計(jì)數(shù)率／產(chǎn)生溢出所需的 周期 數(shù) （ 27） 式中 T1計(jì)數(shù)率取決于它工作在定時(shí)器狀態(tài)還是計(jì)數(shù)器狀態(tài)。這種方式下， T1 的溢出率 [次／秒 ]計(jì)算式可以表示為： T1 溢出率 =Fsoc／ 12[256X] （ 27） 波特率 波特率（ Boud Rate）就是在串口通信中每秒能夠發(fā)送的位數(shù)（ bits/second）。在此模式下波特率計(jì)算公式為： 波特率 =（ 1+SMOD） *晶振頻率 /（ 384*（ 256TH1） ） （ 28） 其中， SMOD—— 寄存器 PCON 的第 7 位，稱為波特率倍增位； TH1—— 定時(shí)器的重載值。使用同一晶振頻率在選擇不同的通信速率時(shí)通信時(shí)鐘誤差會(huì)有很大差別。片內(nèi)含 4k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn) ，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)。根據(jù)收發(fā)頻率的異同，單工通信可分為同頻通信和異頻通信。如日常生活中的例子有步話機(jī)通信等。 利用 AT89C51 芯片、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、 開關(guān)組、發(fā)光二極管 等，使 A機(jī)和 B 機(jī) 的波特率可選，完成串行通信。兩個(gè)單片機(jī)間采用串行口方式 1 進(jìn)行通信。 軟件部分，通過通信協(xié)議進(jìn)行發(fā)送接收，主機(jī)先送 0xaa 給從機(jī)，當(dāng)從機(jī)接收到0xaa 后，向主機(jī)反饋，主機(jī)收到反饋后停止發(fā)送數(shù)據(jù)給從機(jī)。 表 31 元件選擇表 單片機(jī) AT89C51 二片 晶體 CRYSTAL 二只 瓷片電容 CAP 22pF 四只 電解電容 CAPELEC 1uF 二只 電阻 RES 10K 二只 電阻 RES 1K 二只 開關(guān) Button 六個(gè) 發(fā)光二極管 LED 八個(gè) 圖 31 AT89C51 管腳圖 管腳說明： VCC：供電電壓。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)， P1口作為第八位地址接收。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。如想禁止 ALE的 輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號。注意加密方式 1時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電 平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 振蕩器特性 : XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對外部時(shí)鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 主機(jī)程序詳見附錄。 啟動(dòng) Proteus 的 ISIS，并將其放在屏幕的右上角（可將原理圖放大到合適大?。?；再啟動(dòng) Keil 的 μ Vision4，并將其放在屏幕的左下角。調(diào)試成功顯示如圖所示 (詳見附錄圖附 4）