基于at89c51單片機(jī)的雙機(jī)串行通信設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-11-13 09:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 47。 6 PD XTAL1 XTAL2 XTAL1 CND C2 C1 XTAL2 XTAL1 GND NC 外部振蕩器信號 黃河科技學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 5 頁 波特率 =（ 1+SMOD） *晶振頻率 /（ 384*（ 256TH1）） 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。 在選擇波特率的時(shí)候需要考慮兩點(diǎn)：首先，系統(tǒng)需要的通信速率。這要根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)作特點(diǎn)，確定通信的頻率范圍。然后考慮通信時(shí)鐘誤差。使用同一晶振頻率在選擇不同的通信速率時(shí)通信時(shí)鐘誤差會有很大差別。為了通信的穩(wěn)定，我們應(yīng)該盡量選擇時(shí)鐘誤差最小的頻率進(jìn)行通信。 下面舉例說明波特率選擇過程：假設(shè)系統(tǒng)要求的 通信頻率在 20200bit/s 以下，晶振頻率為 12MHz，設(shè)置 SMOD=1（即波特率倍增）。則 TH1=25662500/波特率 。 根據(jù)波特率取值表，我們知道可以選取的波特率有： 1200， 2400， 4800， 9600， 19200。列計(jì)數(shù)器重載值，通信誤差如下表： 因此，在 通信中， 最好選用波特率為 1200， 2400， 4800 中的一個(gè)。 通信協(xié)議的使用 通信協(xié)議是通信設(shè)備在通信前的約定。單片機(jī)、計(jì)算機(jī)有了協(xié)議這種約定，通信雙方才能明白對方的意圖，以進(jìn)行下一步動作。假定我們需要在 PC機(jī)與 單片機(jī)之間進(jìn)行通信，在雙方程式設(shè)計(jì)過程中，有如下約定： 0xA1：單片機(jī)讀取 P0 端口數(shù)據(jù)，并將讀取數(shù)據(jù)返回 PC 機(jī)； 0xA2：單片機(jī)從 PC機(jī)接收一段控制數(shù)據(jù)； 0xA3：單片機(jī)操作成功信息。 在系統(tǒng)工作過程中，單片機(jī)接收到 PC機(jī)數(shù)據(jù)信息后，便查找協(xié)議，完成相應(yīng)的操作。當(dāng)單片機(jī)接收到 0xA1 時(shí)，讀取 P0 端口數(shù)據(jù)，并將讀取數(shù)據(jù)返回 PC 機(jī)；當(dāng)單片機(jī)接收到 0xA2 時(shí)，單片機(jī)等待從 PC機(jī)接收一段控制數(shù)據(jù)；當(dāng) PC 接收到 0xA3 時(shí)，就表明單片 黃河科技學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 6 頁 機(jī)操作已經(jīng)成功。 雙機(jī)通信 兩臺機(jī)器的 通信方式可分為單工通信、半雙工通信、雙工通信，他們的通信原理及通信方式為： 單工通信：是指消息只能單方向傳輸?shù)墓ぷ鞣绞健喂ねㄐ判诺朗菃蜗蛐诺?，發(fā)送端和接收端的身份是固定的，發(fā)送端只能發(fā)送信息，不能接收信息；接收端只能接收信息，不能發(fā)送信息，數(shù)據(jù)信號僅從一端傳送到另一端，即信息流是單方向的。通信雙方采用“按 —— 講”（ Push To Talk,PTT）單工通信屬于點(diǎn)到點(diǎn)的通信。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。 半雙工通信：這種通信方式可以實(shí)現(xiàn)雙向的通信，但不能在兩個(gè)方向上同時(shí)進(jìn)行，必須輪流交替地進(jìn)行。也就是說，通信信道的每一段都可以是發(fā)送端，也可以是接端。但同一時(shí)刻里，信息只能有一個(gè)傳輸方向。如日常生活中的例子有步話機(jī)通信等。 雙工通信： 雙工通信是指在同一時(shí)刻信息可以進(jìn)行雙向傳輸，和打電話一樣，說的同時(shí)也能聽，邊說邊聽。這種發(fā)射機(jī)和接收機(jī)分別在兩個(gè)不同的頻率上能同時(shí)進(jìn)行工作的雙工機(jī)也稱為異頻雙工機(jī)。雙工機(jī)的特點(diǎn)是使用方便，但線路設(shè)計(jì)較復(fù)雜，價(jià)格也較高。 4 設(shè)計(jì)方案 軟 件 通過通信協(xié)議進(jìn)行發(fā)送接收，主機(jī)接 10,21,32,43,54,65,76,87,98,09 后 給從機(jī)（從機(jī)靜態(tài)顯示），當(dāng)從機(jī)接收到后，向從機(jī)發(fā)送代表 0f 的數(shù)碼管編碼數(shù)組，相應(yīng)顯示 10,21,32,43,54,65,76,87,98,09。 黃河科技學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 7 頁 5 硬件設(shè)計(jì) 51 單片機(jī)串行接口的結(jié)構(gòu) （ 1）數(shù)據(jù)緩沖器（ SBUF） 接受或發(fā)送的數(shù)據(jù)都要先送到 SBUF 緩存。有兩個(gè)，一個(gè)緩存，另一個(gè)接受，用同一直接地址 99H,發(fā)送時(shí)用指令將數(shù)據(jù)送到 SBUF 即可啟動發(fā)送；接收時(shí)用指令將 SBUF中接收到的數(shù)據(jù)取出。 （ 2）串行控制寄存器（ PCON） SCON 用于串行通 信方式的選擇，收發(fā)控制及狀態(tài)指示，各位含義如下： SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI SM0,SM1:串行接口工作方式選擇位，這兩位組合成 00， 01， 10， 11 對應(yīng)于工作方式 0、 3。串行接口工作方式特點(diǎn)見下表 SM0 SM1 工作方式 功能 波特率 0 0 0 8 位同步移位寄存器（用于 I/O 擴(kuò)展） fORC/12 0 1 1 10 位異步串行通信（ UART） 可變（ T1 溢出率*2SMOD/32） 1 0 2 11 位異步串行通信（ UART） fORC/64 或 fORC/32 1 1 3 11 位異步串行通信（ UART） 可變（ T1 溢出率*2SMOD/32） SM2：多機(jī)通信控制位。 REN：接收允許控制位。軟件置 1 允許接收；軟件置 0禁止接收。 TB8：方式 2或 3時(shí)， TB8 為要發(fā)送的第 9 位數(shù)據(jù)，根據(jù)需要由軟件置 1 或清 0。 RB9：在方式 2或 3時(shí)， RB8位接收到的第 9位數(shù)據(jù)，實(shí)際為主機(jī)發(fā)送的第 9位數(shù)據(jù)TB8，使從機(jī)根據(jù)這一位來判斷主機(jī)發(fā)送的時(shí)呼叫地址還是要傳送的數(shù)據(jù)。 TI：發(fā)送中斷標(biāo)志。發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)后由硬件自動置位，并申請中斷。必須要軟件清零后才能繼續(xù)發(fā)送。 RI：接收中 斷標(biāo)志。接收完一幀數(shù)據(jù)后由硬件自動置位，并申請中斷。必須要軟 黃河科技學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 8 頁
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