【文章內容簡介】 的 RB8 為 0 和 1，均可以使收到的數(shù)據(jù)進入 SBUF，并激活 RI（即此時 RB8 不具有控制 RI 激活的功能） 。通過控制 SM2，可以實現(xiàn)多機通信。在方式 0 時，SM2 必須是 0。在方式 1 時，若 SM2=1，則只有接收到有效停止位時，RI 才置 1。●REN，允許串行接收位。由軟件置 REN=1，則啟動串行口接收數(shù)據(jù)；若軟件置REN=0，則禁止接收?！馮B8，在方式 2 或方式 3 中，是發(fā)送數(shù)據(jù)的第九位，可以用軟件規(guī)定其作用?？梢杂米鲾?shù)據(jù)的奇偶校驗位，或在多機通信中，作為地址幀/數(shù)據(jù)幀的標志位。在方式 0 和方式 1 中，該位未用?！馬B8，在方式 2 或方式 3 中，是接收到數(shù)據(jù)的第九位，作為奇偶校驗位或地址幀 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 9 頁/數(shù)據(jù)幀的標志位。在方式 1 時，若 SM2=0，則 RB8 是接收到的停止位?！馮I，發(fā)送中斷標志位。在方式 0 時，當串行發(fā)送第 8 位數(shù)據(jù)結束時，或在其它方式，串行發(fā)送停止位的開始時，由內部硬件使 TI 置 1，向 CPU 發(fā)中斷申請。在中斷服務程序中，必須用軟件將其清 0，取消此中斷申請?！馬I，接收中斷標志位。在方式 0 時，當串行接收第 8 位數(shù)據(jù)結束時，或在其它方式，串行接收停止位的中間時，由內部硬件使 RI 置 1，向 CPU 發(fā)中斷申請。也必須在中斷服務程序中，用軟件將其清 0，取消此中斷申請。 PCON 中只有一位 SMOD 與串行口工作有關 ：表 PCON 寄存器 SMOD（） 波特率倍增位。在串行口方式 方式 方式 3 時，波特率與 SMOD 有關，當 SMOD=1 時，波特率提高一倍。復位時，SMOD=0。3）80C51 串行口的工作方式（方式 1）方式 1 是 10 位數(shù)據(jù)的異步通信口。TXD 為數(shù)據(jù)發(fā)送引腳，RXD 為數(shù)據(jù)接收引腳，傳送一幀數(shù)據(jù)的格式如圖所示。其中 1 位起始位，8 位數(shù)據(jù)位，1 位停止位。 圖 異步通信傳送幀示意圖?方式 1 輸出停止位數(shù)據(jù)位8 位起始位L S B M S B空閑空閑D 0D 71 幀共1 0 位D 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7寫入S B U F停止 位T X DT I （中斷標志）起 始 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 10 頁圖 方式 1 輸出示意圖?方式 1 輸入圖 方式 1 輸入示意圖用軟件置 REN 為 1 時，接收器以所選擇波特率的 16 倍速率采樣 RXD 引腳電平，檢測到 RXD 引腳輸入電平發(fā)生負跳變時，則說明起始位有效，將其移入輸入移位寄存器，并開始接收這一幀信息的其余位。接收過程中，數(shù)據(jù)從輸入移位寄存器右邊移入，起始位移至輸入移位寄存器最左邊時，控制電路進行最后一次移位。當 RI=0，且 SM2=0（或接收到的停止位為 1）時，將接收到的 9 位數(shù)據(jù)的前 8位數(shù)據(jù)裝入接收 SBUF，第 9 位（停止位）進入 RB8，并置 RI=1，向 CPU 請求中斷。4）波特率的計算在串行通信中，收發(fā)雙方對發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的速率要有約定。通過軟件可對單片機串行口編程為四種工作方式，其中方式 0 和方式 2 的波特率是固定的，而方式 1 和方式 3 的波特率是可變的，由定時器 T1 的溢出率來決定。串行口的四種工作方式對應三種波特率。由于輸入的移位時鐘的來源不同，所以，各種方式的波特率計算公式也不相同。方式 0 的波特率 = fosc/12方式 2 的波特率 =（2 SMOD/64） fosc 方式 1 的波特率 =（2 SMOD/32）（T1 溢出率）D 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7停止 位R X DR I （中斷標志）起 始位采樣脈沖 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 11 頁方式 3 的波特率 =（2 SMOD/32）（T1 溢出率）當 T1 作為波特率發(fā)生器時，最典型的用法是使 T1 工作在自動再裝入的 8 位定時器方式（即方式 2，且 TCON 的 TR1=1，以啟動定時器） 。這時溢出率取決于TH1 中的計數(shù)值。 T1 溢出率 = fosc /{12[256 －（TH1）]}在單片機的應用中，常用的晶振頻率為：12MHz 和 。所以，選用的波特率也相對固定。常用的串行口波特率以及各參數(shù)的關系如表所示。表 常見比特率選擇串行口工作之前，應對其進行初始化，主要是設置產(chǎn)生波特率的定時器 串行口控制和中斷控制。具體步驟如下：? 確定 T1 的工作方式（編程 TMOD 寄存器） ；? 計算 T1 的初值，裝載 THTL1；? 啟動 T1（編程 TCON 中的 TR1 位） ；? 確定串行口控制（編程 SCON 寄存器） ；串行口在中斷方式工作時，要進行中斷設置（編程 IE、IP 寄存器） 。 軟件編程技術本系統(tǒng)所使用的編程軟件是 KEILC51 ，KEILC51 標準 C 編譯器為 8051 微控制器的軟件開發(fā)提供了 C 語言環(huán)境,同時保留了匯編代碼高效,快速的特點。C51 編譯器的功能不斷增強，使你可以更加貼近 CPU 本身，及其它的衍生產(chǎn)品。C51 已被完全集成到uVision2 的集成開發(fā)環(huán)中，這個集成開發(fā)環(huán)境包含：編譯器，匯編器，實時操作系統(tǒng)，項目管理器，調試器。而且可以實現(xiàn) C 語言和匯編的混編，使用非常方便。uVision2編輯器包含了所有用戶熟悉的特性。彩色語法顯像和文件辯識都對 C 源代碼進行和優(yōu)化。可以在編輯器內調試程序，它能提供一 種自然的調試環(huán)境，使你更快速地檢查和 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 12 頁修改程序。uVision2 允許用戶在編輯時設置程序斷點（甚至在源代碼未經(jīng)編譯和匯編之前） 。用戶啟動 V2 調試器之后，斷點即被激活。斷點可設置 為條件表達式，變量或存儲器訪問，斷點被觸發(fā)后，調試器命令或調試功能即可執(zhí)行。 在屬性框(attributes column)中可以快速瀏覽斷點設置情況和源程序行的位置。代碼覆蓋率信息可以讓你區(qū)分程序中已執(zhí)行和未執(zhí)行的 部分。 KEIL C51 編譯器在遵循 ANSI 標準的同時，為 8051 微控制器系列特別設計。語言上的擴展能讓用戶使用應用中的所有資源。 藍牙技術 [5] 藍牙（Bluetooth）是一種低功耗的無線技術，工作在全球通用的 ISM 頻段，數(shù)據(jù)傳輸速率為 1Mb/s，目的是取代現(xiàn)有的 PC、打印機、傳真機和移動電話等設備上的有線接口。主要優(yōu)點是：可以隨時隨地用無線接口來代替有線電纜連接；具有很強的移植性，可以用于多種場合，如 WAP、GSM、DECT 等，引入身份識別后可以靈活的實現(xiàn)漫游；功耗低，對人體危害較??；藍牙的集成電路應用簡單、成本低廉、實現(xiàn)容易、易于推廣。藍牙技術提供低成本、近距離的無線通信，構成固定與移動設備通信環(huán)境中的個人網(wǎng)絡，使得近距離內各種設備能夠實現(xiàn)無縫資源共享。鑒于以上優(yōu)點，本系統(tǒng)采用藍牙作為無線傳輸?shù)姆绞?。而且是采用了現(xiàn)成的藍牙模塊，+5V 供電，無需電平轉換 藍牙系統(tǒng)基本結構 藍牙系統(tǒng)采用分散式（Scatter ）結構，設備間以特定方式構成微微網(wǎng)（ Pico） ，支持點對點和點對多點的通信。它采用 GFSK 調制，抗干擾能力好，通過快速調頻和短包技術來減少同頻干擾，保證傳輸?shù)目煽啃浴? 在藍牙系統(tǒng)中，使用藍牙技術將設備連接起來的網(wǎng)絡稱為微微網(wǎng)，它由一個主設備（Master Unit）和多個從設備（Slave Unit）構成。主設備是微微網(wǎng)中用來同步其他的藍牙設備，是連接過程的發(fā)起者，最多可與 7 個從設備同事維持連接。從設備是微微網(wǎng)中除主設備外的設備。兩個或多個微微網(wǎng)可以連接組成分布式網(wǎng)（Scatter ） ，或稱散射網(wǎng)。 藍牙系統(tǒng)結構如圖 所示。圖中，微微網(wǎng) 1 由一個主設備和六個從設備組成，微微網(wǎng) 1 的一個從設備又作為了微微網(wǎng) 2 的從設備，微微網(wǎng) 2 中有五個從設備，而微微網(wǎng) 2 的主設備同時又是微微網(wǎng) 3 的從設備，三個微微網(wǎng)共同組成了藍牙的散射網(wǎng)結 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 13 頁構。圖 藍牙系統(tǒng)結構示意圖 在藍牙基帶協(xié)議中規(guī)定，藍牙設備可以使用 4 種類型的地址用于同場合和狀態(tài)。其中，48 位的藍牙設備地址 BD＿ADDR（IEEE802 標準） ，是藍牙設備連接過程的惟一標準；3 位的微微網(wǎng)激活設備地址 AM＿ADDR，用以標識微微網(wǎng)中的激活成員，該地址 3 位全用作廣播信息；8 位的微微網(wǎng)休眠設備地址 PM＿ADDR，用來標識微微網(wǎng)中的休眠的從設備。微微網(wǎng)接入地址 AR＿ADDR，分配給微微網(wǎng)中要啟動喚醒過程的從設備。 當微微網(wǎng)從設備通信時，彼此必須保持同步。同步所采用的時鐘包括自身不調整也不關閉的本地設備時鐘 CLKN，微微網(wǎng)中主設備的系統(tǒng)時鐘 CLK，以及為主設備時鐘對從設備時鐘進行周期更新以保持主從同步的補償時鐘 CLKE。 與其他無線技術一樣，藍牙技術中微微網(wǎng)通過使用各種信道來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸。其中信道表示在 79 個或者 23 個射頻信道上跳變得偽隨機跳頻序列，每個微微網(wǎng)的跳頻序列是惟一的，并且由主設備的藍牙設備地址決定；此外，藍牙系統(tǒng)中有 5 種傳送不同類型信息的邏輯信道，他們分別為：? LC 信道 ：控制信道，用來傳送鏈路層控制信息； 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 14 頁? LMC 信道：鏈接管理信道，用來在鏈路層傳送鏈接管理信息；? UA 信道 ：用戶信道，用來傳送異步的用戶信息；? UI 信道 ：用戶信道，用來傳送等時的用戶信息；? US 信道 ：用戶信道，用來傳送同步的用戶信息。 藍牙網(wǎng)絡連接藍牙網(wǎng)絡的連接過程就是藍牙從待令狀態(tài)到連接狀態(tài)的過程 [5]。通常情況下，兩個設備的連接建立過程為：首先，主設備使用 GIAC 和 DIAC 來查詢范圍內的藍牙設備（查詢狀態(tài)） 。如果附近的任何藍牙設備正在監(jiān)聽這些查詢（查詢掃描狀態(tài)） ，就發(fā)送它的地址和時鐘信息；然后，從設備可以開始監(jiān)聽來自主設備的尋呼消息（尋呼掃描） ，主設備在發(fā)現(xiàn)附近的設備后可以尋呼這些設備（尋呼狀態(tài)） ，建立連接。在尋呼掃描的從設備被這個主設備尋呼后，就會以 DAC（設備訪問碼）來響應。主設備在接收到從設備的相應后，便可以發(fā)送主設備的實時時鐘、BD_ADDR、BCH 奇偶校驗位和設備類（FHS 分組包） ；最后在從設備已經(jīng)受到這個 FHS 分組后，進入連接狀態(tài)。具體過程如圖 所示。 查詢：查詢時主設備用來查找可監(jiān)視區(qū)域中的藍牙設備，以便通過收集來自從設備響應查詢消息中得到該設備的地址和時鐘，查詢過程使用 IAC。 查詢掃描：藍牙設備周期地監(jiān)聽來自其他設備的查詢消息，以便自己能被發(fā)現(xiàn)。在掃描過程中，設備可以監(jiān)聽普通查詢接入碼（GIAC）和特定查詢接入碼（DIAC） 。 查詢響應：從設備以 FHS 分組響應查詢消息，它攜帶從設備的 DAC、本地時鐘等信息。 尋呼：主設備通過在不同的調頻序列發(fā)送消息，來激活一個從設備并建立連接，尋呼過程使用 DAC。 尋呼掃描：從設備周期性地在掃描窗間隔時間內喚醒自己，并監(jiān)聽自己的 DAC，從設備每隔 在這個掃描窗上根據(jù)尋呼調頻序列選擇一個掃描頻率。 從設備響應：從設備在尋呼掃描狀態(tài)受到主設備對自己的尋呼消息即進入相應狀態(tài)，相應主設備的尋呼消息。 主設備響應：主設備在接收到從設備對它的尋呼消息的響應后，主設備發(fā)送一個FHS 分組給從設備，如果從設備響應回答，主設備就進入連接狀態(tài)。 連接狀態(tài)以主設備發(fā)送一個 POLL 分組開始，表示連接已經(jīng)建立，此時分組包可 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 15 頁以在主從設備間來回發(fā)送。圖 藍牙連接過程圖 藍牙協(xié)議 藍牙協(xié)議 [6]的目的是使符合該規(guī)范的各種應用之間能夠實現(xiàn)互操作?；ゲ僮鞯倪h端設備需要使用相同的協(xié)議棧，不同的應用可運行于不同協(xié)議棧。但是，每一協(xié)議棧都使用同一公共藍牙數(shù)據(jù)鏈路和物理層。完整的藍牙協(xié)議棧如圖 所示，圖中顯示了所有協(xié)議之間的相互關系。不是任何應用都必須使用全部協(xié)議，相反，應用程序往往只利用協(xié)議棧中的某些部分，并且協(xié)議棧中的某些附加垂直協(xié)議子集恰恰是用于支持主要應用的服務。 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 16 頁圖 藍牙協(xié)議棧 藍牙體系結構中的協(xié)議可以分為四層：（1） 核心協(xié)議：基帶、LMP、L2CAP 、SDP。（2） 電纜替代協(xié)議：RFCOMM。（3） 電話傳送控制協(xié)議：TCS 二進制、AT 命令集。（4） 可選協(xié)議：PPP 、UDP/TCP/IP、OBEX、WAP 、vCard 、IrMC 、WAE 。 貴州大學本科畢業(yè)論文