【文章內容簡介】 U請求中斷，CPU響應中斷后先用軟件使TI清零，然后再給“SBUF（發(fā)送）”送下一幀的數(shù)據(jù)。在接收操作時，“SBUF（接收）”相當于一個串入并出的移位寄存器，從RxD線接收一幀串行數(shù)據(jù)并把它并行的送入內部總線，此時RI=0且REN=1，接收電路接收到8位數(shù)據(jù)后，RI自動置1并發(fā)出串行口中斷請求，CPU響應后RI由軟件復位。2. 方式1 在方式1下，串行口設定為10位異步通信方式，字符幀中除8位數(shù)據(jù)外，還可有一位起始位和一位停止位。發(fā)送操作時，TI=0，執(zhí)行指令后，發(fā)送電路就自動在8位發(fā)送字符前后分別添加一位起始位和一位停止位，并在移動脈沖作用下在TxD線上依次發(fā)送一幀信息，發(fā)送完后自動維持TxD線高電平。TI也由硬件在發(fā)送停止位時置位，并由軟件將它復位。接收操作時，RI=0且REN=1，接收電路對高電平的RxD線采樣，當接收電路連續(xù)8次采樣到RxD線為低電平時，相應的檢測器便可確認RxD線上有了起始位，在接收數(shù)據(jù)第9位時，當RI=0和SM2=0或接收到的停止位為1，才能把接收到的8位字符存入“SBUF（接收）”中，把停止位送入RB8，并使RI=1和發(fā)出串行口中斷請求，若上述條件不滿足，則數(shù)據(jù)被舍去。3. 方式2和方式3方式2和方式3都是11位異步收發(fā)。兩者的差異僅在于通信波特率有所不同方式2的波特率由MCS51主頻fosc經32或64分頻后提供；方式3的波特率有定時器T1或T2的溢出率經32分頻后提供，故它的波特率是可調的。方式2和方式3的發(fā)送過程和接收過程類似于方式1，只是在發(fā)送數(shù)據(jù)第9位時，將之預先裝入SCON的TB8中，而第9位可由用戶自定義。一幀數(shù)據(jù)發(fā)送完后，TI=1，CPU便可通過查詢TI來以同樣方法發(fā)送下一個字符幀。 方式2和方式3的接收過程也和方式1類似。所不同的是：方式1時RB8中存放的是停止位，方式2和方式3時RB8中存放的是數(shù)據(jù)第9位。因此，方式2和方式3時必須滿足接收有效字符的條件變?yōu)椋篟I=0和SM2=0或者收到的第9位為1，只有上述條件同時滿足時接收到的字符才能送入SBUF，第9位數(shù)據(jù)位才能裝入RB8中，并使RI=1。電源控制寄存器PCON中只有一位SMOD與串行口工作有關，它的位格式為圖39所示：圖39電源控制寄存器PCONSMOD：波特率倍增位。串行口工作在方式方式方式3時，若SMOD=1，則波特率提高一倍；若SMOD=0，則波特率不提高一倍。(二) 串行口的通信波特率串行口的通信波特率恰好反映串行口傳輸數(shù)據(jù)的速率。通信波特率的選用，不僅和所選通信設備、傳輸距離有關，還受傳輸線狀況所制約。波特率設計 方式0的波特率 工作方式0時，移位脈沖由機器周期的第6個狀態(tài)周期S6給出，每個機器周期產生一個移位脈沖，發(fā)送或接收一位數(shù)據(jù)。因此，波特率是固定的，為振蕩頻率的1/12，不受PCON寄存器中SMOD的影響。用公式表示為： 工作方式0的波特率=fosc/12 （） 方式2的波特率 工作方式2時，移位脈沖由振蕩頻率fosc的第二節(jié)拍P2時鐘（即fosc/2）給出，所以，方式2波特率取決于PCON中的SMOD位的值，當SMOD=0時，波特率為fosc的1/64；當SMOD=1時，波特率為fosc的1/32，用公式表示為； 工作方式2波特率=（2SMOD/64）fosc （） 工作方式1和方式3的波特率 在這兩種方式下，串行口波特率是由定時器的溢出率決定的，因而波特率也是可變的。相應公式為： 波特率=（2SMOD/32）*定時器T1溢出率 （） 定時器T1溢出率=（fosc/12）* [1/（2k 初值）] （）實際上定時器T1通常采用方式2，因為定時器T1在方式2下工作，TH1和TL1分別設定為兩個8位重裝計數(shù)器。表31 固定波特率與寄存器狀態(tài)波特率foscSMOD定時器T1C/T所選方式相應初值串行口方式0 6Mhz** **串行口方式2 6Mhz 1* * *方式1或3 6Mhz 10 2FEH6Mhz 102FDH6Mhz002FDH6Mhz002FAH6Mhz002F4H6Mhz002E8H1106Mhz00272H556Mhz002FEEBH(三) 串口工作方式3的發(fā)送接收時序串口工作方式3的發(fā)送、接收時序如圖311所示。圖311發(fā)送接收時序圖 串行接口及其電平轉換電路RS232是個人計算機上的通信接口之一，由電子工業(yè)協(xié)會(Electronic Industries Association，EIA) 所制定的異步傳輸標準接口。通常 RS232 接口以9個引腳 (DB9) 或是25個引腳 (DB25) 的型態(tài)出現(xiàn)如圖312所示。（這里我們運用DB9，其針孔意義如圖313所示 ）在多數(shù)情況下主要使用主通道，對于一般雙工通信，僅需幾條信號線就可實現(xiàn)，如一條發(fā)送線、一條接收線及一條地線。 RS232標準規(guī)定的數(shù)據(jù)傳輸速率為每秒150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。RS232 標準規(guī)定，驅動器允許有2500pF的電容負載，通信距離將受此電容限制，例如，采用150pF/m的通信電纜時，最大通信距離為15m；若每米電纜的電容量減小，通信距離可以增加。傳輸距離短的另一原因是RS232屬單端信號傳送，存在共地噪聲和不能抑制共模干擾等問題，因此一般用于15m以內的通信。同時RS232是點對點（即只用一對收、發(fā)設備）的通信，因此PC機無法直接對多個下位機進行遠距離通信。圖312 9針、25針接口 圖313 9針管腳意義RS232的電器特性、邏輯電平和各種信號線功能的規(guī)定。 　在TxD和RxD上：　　邏輯1：3V ～15V 　　邏輯0：+3V～+15V 　發(fā)送數(shù)據(jù)(TxD)——通過TxD終端將串行數(shù)據(jù)發(fā)送到MODEM，(DTE→DCE)。 　接收數(shù)據(jù)(RxD)——通過RxD線終端接收從MODEM發(fā)來的串行數(shù)據(jù)，(DCE→DTE)。 以上規(guī)定說明了RS232標準對邏輯電平的定義。對于數(shù)據(jù)（信息碼）：邏輯“1”的電平低于3V，邏輯“0”的電平高于+3V。也就是當傳輸電平的絕對值大于3V時，電路可以有效地檢查出來，介于3～+3V之間的電壓無意義，低于15V或高于+15V的電壓也認為無意義，因此，實際工作時，應保證電平在177。(3～15)V之間。 　RS232與TTL轉換： RS232是用正負電壓來表示邏輯狀態(tài)，與TTL以高低電平表示邏輯狀態(tài)的規(guī)定不同。因此，為了能夠同計算機接口或終端的TTL器件連接，必須在EIA RS232C 與TTL電路之間進行電平和邏輯關系的變換。實現(xiàn)這種變換的方法可用分立元件，也可用集成電路芯片。今使用MAX3162芯片以實現(xiàn)電平間的轉換。 RS485接口的通信原理圖314 MAX485引腳圖 在圖314中顯示出了RS485的引腳圖。RS485采用差分信號負邏輯，＋2V～＋6V表示“0”， 6V～ 2V表示“1”。RS485有兩線制和四線制兩種接線，四線制只能實現(xiàn)點對點的通信方式，現(xiàn)很少采用，現(xiàn)在多采用的是兩線制接線方式，這種接線方式為總線式拓樸結構在同一總線上最多可以掛接32個結點。在RS485通信網絡中一般采用的是主從通信方式，即一個主機帶多個從機。很多情況下，連接RS485通信鏈路時只是簡單地用一對雙絞線將各個接口的“A”、“B”端連接起來。 RS485RS485RS485從單片 機 1從單片 機 2從單片 機 32主單片機機圖315 兩線制總線拓撲式結構與RS232相比較RS485有以下幾個特點：1. RS485的電氣特性：邏輯“1”以兩線間的電壓差為+（2—6） V表示；邏輯“0”以兩線間的電壓差為（2—6）V表示。接口信號電平比RS232C降低了，就不易損壞接口電路的芯片， 且該電平與TTL電平兼容，可方便與TTL 電路連接。 　　2. RS485的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps 　　3. RS485接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強，即抗噪聲干擾性好。 　　4. RS485最大的通信距離約為1219M，最大傳輸速率為10Mb/S，傳輸速率與傳輸距離成反比，在100Kb/S的傳輸速率下，才可以達到最大的通信距離，如果需傳輸更長的距離，需要加485中繼器。RS485總線一般最大支持32個節(jié)點，如果使用特制的485芯片，可以達到128個或者256個節(jié)點，最大的可以支持到400個節(jié)點。　　因RS485接口具有良好的抗噪聲干擾性，長的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點就使其成為首選的串行接口。 由于RS485接口組成的半雙工網絡，一般只需二根連線，所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。 MAX3162E電平轉換芯片 由于PC機默認的只帶有RS232接口，有一種方法可以得到PC上位機的RS485電路即通過RS232/RS485轉換芯片將PC機串口RS232信號轉換成RS485信號，即采用MAXIM公司生產的MAX3162E協(xié)議轉換接口芯片，實現(xiàn)RS232與RS485協(xié)議轉換的接口電路。圖316 RS232/RS485協(xié)議轉換接口電路 MAX3162E功能分為四部分：⑴兩路RS232電平信號到TTL電平信號的轉換（19腳－10腳、20腳－9腳，15腳為使能端）；⑵兩路TTL電平信號到RS232電平信號的轉換（21腳－8腳、24腳－5腳，16腳為使能端）；⑶一路TTL邏輯電壓信號到RS485差分信號的轉換（23腳－6腳、7腳，22腳為使能端。使能端無效時，6腳、7腳呈高阻態(tài)）；⑷一路RS485差分信號到TTL邏輯電壓信號的轉換（17腳、18腳－11腳，12腳為使能端。使能端無效時，11腳呈高阻態(tài)）。在圖2中利用了RS232的RTS信號來控制總線的方向。當RTS為邏輯電平1（－12V）時，9腳輸出為TTL的邏輯電平1（＋5V），使能端DE485（22腳）有效，這樣TXD端發(fā)送的RS232電平信號就可以由19腳－10腳－23腳－6腳、7腳變?yōu)镽S485差分信號輸出；當RTS為邏輯電平0（＋12V）時，9腳輸出為TTL的邏輯電平0（0V），使能端RE485（12腳）有效，這樣RS485輸入的差分信號就可以由17腳、18腳－11腳－24腳－5腳變?yōu)镽S232電平信號輸出，RXD端就可以接收數(shù)據(jù)。 Protel DXP 2004原理圖設計 Protel 2004的基本操作一 設置文檔選項在繪制原理圖之前，應該設置圖紙的相關參數(shù)，包括圖紙方向、圖紙尺寸，邊框及標題欄等。 在Protel 2004中，為自定義圖紙大小，執(zhí)行File/New/Schematic sheet/Design /Document Options 命令，打開如圖所示對話框。 在Custom Style選項組中的Use Custom Style中設置文本框的高度和寬度如圖317箭頭標記所示：二 使用元器件庫原理圖設計的基本構件是元器件，為了便于管理，元器件都封裝在元器件庫中。Protel 2004提供的庫很多，并且已預裝了兩個常用元器件庫，即Miscellaneous Connecto