【文章內(nèi)容簡介】 接 +5V 備用電源，一旦 Vcc 電位突然降低或斷電，能保護片內(nèi) RAM 中的信息不丟失，恢復電后能正常工作。 AT89C81 通常采用上電自動復位和開 關手動復位，我們采用的是手動復位開關 。 手動開關未按下之前，電容正極處于家電狀態(tài)，當按鍵按下去后， VCC與 GND 導通，電容放電，從而實現(xiàn)放電。 如圖 2所示 。 圖 2 手動開關 （四） 單片機的串行接口 MCS51 單片機內(nèi)部有一個 全雙工的串行接收和發(fā)射緩沖器（ SBUFF），這兩個在物理上獨立的接收發(fā)射器，即可以接收也可以發(fā)射數(shù)據(jù)，但接收緩沖器只可以讀出不能寫入，而發(fā)送緩沖器只能寫入不能讀出，它們的地址是 99H。這個通信口即可以用于網(wǎng)絡 9 通信，亦可以實現(xiàn)串行異步通信，還可以構成同步移位寄存器使用。如果在串行口 的輸入輸出引腳上加上電平轉(zhuǎn)換器，就可以方便的構成標準的 RS232 接口。下面我們分別介紹。 數(shù)據(jù)通信的傳輸方式：常用于數(shù)據(jù)通信的傳輸方式有單工、半雙工、 全雙工和多 工方式。 ★ 單工方式：數(shù)據(jù)僅按一個固定的方向傳送。因為這種傳輸方式的用途有限，常用于串行口的打印數(shù)據(jù)傳輸與簡單系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)采集。 ★ 雙工方式：數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)雙向傳送，但不能同時進行 備比較復雜。 ★ 多工方式：以上三種傳輸方式都是同一線路傳輸一種頻率信號，為了充分的利用線路資源，可通過使用多路復用器或多路集線器，采用頻分、時分、或碼分復用技 術，即可實現(xiàn)在同一線路上資源共享功能，我們稱之為多工傳輸方式。 ★ 全雙工方式：允許雙方同時進行數(shù)據(jù)雙向傳送 。 （ 1） 串行口和控制寄存器 。 MCS51 單片機串行口專用寄存器結構如圖所示。 SBUF為串行口的收發(fā)緩沖器，它是一個可尋址的專用寄存器，其中包含了接收器和發(fā)射器寄存器，可以實現(xiàn)全雙工通信。但這兩個寄存器具有同一地址（ 99H）。 MCS51的串行數(shù)據(jù)傳輸很簡單，只要向緩沖器寫入數(shù)據(jù)就可發(fā)送數(shù)據(jù)。而從接收緩沖器讀出數(shù)據(jù)既可接收數(shù)據(jù)。 此外，接收緩沖器前還加上一級輸入移位寄 存器， MCS51這種結構的目的在于接收數(shù)據(jù)時避免發(fā)生重疊現(xiàn)象，文獻稱這種結構為雙緩沖結構。而發(fā)送數(shù)據(jù)就不需要這樣設計，因為發(fā)送時， CPU 是主動的，不可能出現(xiàn)這種情況。 （ 2） 串行通信寄存器 。 在上一節(jié)我們已經(jīng)分析了 SCON 控制寄存器，它 是 一個可尋址的專用寄存器，用于串行數(shù)據(jù)通信的控制，單元地址是 98H，其結構格式如下： ，實際的應用采用某種協(xié)議實現(xiàn)收發(fā)開關轉(zhuǎn)換 ,如表 2所示 。 表 2 AT89C51 寄存器 SCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI 位地址 9FH 9EH 8DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H 10 （ 3） 我們對個控制位功能介紹如下 方案一： SM0、 SM1：串行口工作方式控制位 。 方案二 ：多機通信控制位 。 多機通信是工作方式 2和方式 3， SM2 位主要用于方式 2和方式 3。接收狀態(tài)，當串行口工作方式 2 或 3，以及 SM2=1 時，只有當接收到第 9 位數(shù)據(jù)（ RB8）為 1時，才把接收的前 8位數(shù)據(jù)送入 SBUF，且置位 RI發(fā)出中斷申請，否則會將收到的數(shù)據(jù)放棄。當 SM2=0時，只有在接收到有效停止位時才啟動 RI，若沒接收到有效停止 位，則 RI清 “0” 。在方式 0中 SM2 應該為 “0” 。 REN：允許接收控制位。由 軟件置“ 1”時，允許接收；軟件置“ 0” 時，不許接收。 TB8：在方式 3和方式 3中要發(fā)送的第 9 位數(shù)據(jù)，需要時用軟件置位和清零。 TB8：在方式 2和方式 3中是接收到的第 9位數(shù)據(jù)。在方式 1時，如 SM2=0， RB8接收到的停止位。在方式 0中，不使用 RB8。 TI：發(fā)送中斷標志。由硬件在方式 0 發(fā)送完第 8 位時置 “1” ，或在其它方式中串行發(fā)送停止位的開始時置 “1” 。必須由軟件清 “0” 。 RI：接收中斷標志。由硬件在方式 0串行發(fā)射第 8位結束時置 “ 1” 。 PCON：主要是是 CHMOS 型單片機的電源控制而設置的專用寄存器，單元地址為 87H其機構格式如 表 3所示 。 表 3 特殊功能 寄存器 PCON PCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 位符號 SMOD GF4 GF3 GF2 GF1 GF0 PD IDL 在 CHMOS型單片機中，除 SMOD位外其它位均為虛設的， SMOD是串行波特率倍增位，當 SMOD=1 時串行口波特率加倍，系統(tǒng)復位默認為 SMOD=0。中斷允許寄存器這里重述一下對串行口有影響的位 ES。 ES 為串行中斷允許控制位， ES=1 允許串行中斷， ES=0，禁止串行中斷。 （ 4） 串行口工作方式 ： 串行口具有 4種工作方式，我從應用和畢業(yè)設計的角度，重點討論方式 1發(fā)送。串行口定義為方式 1時傳送 1幀數(shù)據(jù)為 10位，其中 1位起始地址、8位數(shù)據(jù)位（先低位后高位）、 1位停止位方式 1的波特率可變 。如表 4所示 。 表 4 中斷允許寄存器 符號 EA EB EC ES ET1 EX1 ETO EX0 位地址 AFH AEH ADH ACH ABH AAH A8H A8H 11 二 、 軟件的設計和調(diào)整過程 （一） 程序流程圖 程序流程圖是編寫軟件的重要前提，它 是在圖表上直觀的體現(xiàn)擬設計的目的及過程。也是編譯的重要依據(jù)，按照流程圖一步一步編寫程序，下面是我的流程圖 .如圖 4所示 。 圖 3 發(fā)射接口流程圖 三、 通信協(xié)議 通信協(xié)議是發(fā)射機和接收機之間通信不可缺少的部分，包括下面幾方面的設置 。 （一） 串 行口控制寄存器 SCON的設置 串 行口控制寄存器的基本情況在前面已經(jīng)介紹，這里不再重復。根據(jù)我們所做的內(nèi)容，我們采用了串行工作方式 1， REN 設置為 “1” （允許接收），綜上所述我們設 SCON的初始值為 50H。 （二） 定時器的初始化設置 在定時器為方式 1 時，方式字為 M1。 GATE：表示 0 不參與控制 。 C/T：選擇計數(shù) /時鐘方式 。 M1MO：選定定時器 1工作方式 2。 所以定時器 TMOD初始值為 20H。 如表 5所示 。 12 表 5 定時計數(shù)器的初始化 CATE C/T M1 MO 0 0 1 0 （三） 波特率計算 晶震為 6M，波特率為 單片機工作方式為串行方式 1， T1 是方式 2，所以=1/16*X， X=， =1/2*（ 256Y） ， Y=。 （四） 發(fā)射程序 發(fā)射程序 圖較為復雜，對于有關 發(fā)射程序 圖 請參考 附錄 2。 四、 結 語 我所做的是單片機串行通信發(fā)射機 ，從去年放假我就開始準備。畢業(yè)設計完成了，達到了預期的目的。一開始拿到這個題目的時候，真不知道從哪下手，在老師的指導下，自己找資料、看書，總算完成了。通過這次的畢業(yè)設計，使我對單片機有了更深的認識，從理論和實踐上都得到了很大 的 提高，所以這次任務的完成是我學到了很多東西。首先，豐富了自己的知識面，學到了以前沒能學通的東西，具體了解了怎樣去完成一個電路的設計：從流程圖、電路圖、焊接電路板、檢查電路板、仿真到燒片一整套東西。從畢業(yè)設計中，學到了單片機 AT89C51的內(nèi)部結構及其工作原理，了解了時鐘電路和控制電路的 工作原理，還有共陽極數(shù)碼管的工作原理，鞏固了匯編語言的使用能力，提高了自己動手的能力，學到了很多經(jīng)驗，并且提高了自己分析問題的能力和創(chuàng)新能力，得到了理論聯(lián)系實際的機會，做出了成果。使自己在硬件設計方面樹立了信心，為以后從事這方面的工作打好了基礎，這 也 是這次畢業(yè)設計的最大收獲。 在一開始接觸這個題目的時候，真的很茫然，不知道從哪開始下手，不知道單片機串行發(fā)射接口是干什么的？怎么才能做出來？用什么做？這些問題一個都不知道。 后來在 劉強老師 的指導下，才知道我要 怎么開始做 。自己就開始找資料，了解單片機89C5數(shù) 碼顯示管的有關知識，學習時鐘電路、控制電路的設計原理，看不懂的時候就去問老師、同學。在這些都搞得比較明白后就開始畫設計流程圖和電路圖，最后用了很長時間才畫出自己的電路圖，給老師看后，在老師的幫助下，改正了幾處有問題的地方，定稿后就去買元器件 。 因為第一次設計電路，因此就多買了一些元件，這就保證了后面因為焊接錯誤替換的元器件。電路的焊接比較容易，因為以前有經(jīng)驗，很快就做出 13 了板子 。 但接下來的檢測可就費了不少勁，因為這次用的實驗板與上次電裝實習用的電路板有很大不同，元器件要用導線一個個連接起來，這就要求開始的布線要 合理，因為沒有這方面的經(jīng)驗，所以沒太注意，結果導致后來的連線比較混亂，為后面的檢查帶來了不少麻煩。 在后來的電路檢測中，就發(fā)現(xiàn)不能按要求顯示，又是顯示亂碼，經(jīng)過耐心反復的用萬用表和示波器檢測后，發(fā)現(xiàn)并解決了問題。在解決完所有問題后，自己又一種成功感，還在想，要是沒有這些錯誤，就不會學會這么多檢測電路的方法，而且對自己所做的電路有了進一步的了解。做到這一步滿以為不會再有什么錯誤了，但是仿真的時候卻又遇到了馬麻煩，先是數(shù)碼管不亮，在后來就是全亮，按鍵后沒反應，剛有的一點成功感馬上就沒了，又一次陷入了反復的檢測。 檢測發(fā)現(xiàn)了不少問題，解決后仿真成功。在后來就開始燒片，燒片的過程還算順利。燒好后插上電路板，顯示成功了。接下來的工作一切還算順利，在老師還有同學的幫助下，都一一完成。 這次的畢業(yè)設計總的來說還是很成功的，自己從中學到很多，也發(fā)現(xiàn)了不少問題，為自己以后的學習、進步打下了不錯的基礎。 五、 致謝 這次的畢業(yè)設計之所以能很好的完成，除了自己的努力外，也離不開老師同學的幫助，特別是 劉強 老師，可以說沒有他們的幫助，我就很難完成這次畢業(yè)設計。在此對他們的無私幫助表示感謝。 四川師范大學成都學院的各位老師以及實習所在單位 領導給了我很大幫助和啟示，使我學到更多的知識。通過在本院校的學習，我重新找到了生活的動力，確立了我的人生觀和價值觀。在最近的實習過程中，我深刻體會到了什么叫辛酸，什么叫毅力。這些都是在在學校期間輔導老師對我說的話。是的，老師講的不錯。他們的話雖然很樸實，但蘊涵了深刻的人生哲理，這些都是我在踏入社會才體驗出來的。真的，有了院里的老師幾領導，我才能夠順利的完成畢業(yè)設計。在此同時表示衷心的感謝。祝愿他們身體健康，工作順利，事業(yè)上取得更大成功。 我還要 深深感謝我的家人和同學，是他們給予 我物質(zhì)上的資助和精神上的鼓勵 ，使我得以順利完成學業(yè)。 再次真誠地感謝所有在我三年讀書期間幫助過我的老師、同學和朋友，祝大家一生平安！ 14 附錄 附錄 1 15 附錄 2 0000h sjmp start 0030h start:mov 30h,00h mov 31h,00h mov a,30h mov dptr,ddss movc A,@a+dptr cpl a mov p0,a mov a,31h movc a,@a+dptr cpl a mov p2,a main:jb ,m0 lcall dely0 jb ,m0 lcall dely1 lcall z0 m0:jb ,m1 lcall dely0 jb ,m1 lcall dely1 lca