最新單片機的雙機串口通信課程設計(編輯修改稿)
2025-07-26 03:03 本頁面
【文章內容簡介】 振蕩器和微調電容，形成反饋電路，就構成了一個穩(wěn)定的自激振蕩器。 此電路采用12MHz的石英晶體。時鐘電路如下圖5 圖5 時鐘電路 復位電路復位是單片機的初始化操作,進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當由于程序運行出錯或操作錯誤是系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，也需要按復位鍵以重新啟動。RST引腳是單片機復位信號的輸入端，復位信號是高電平有效，其有效時間應持續(xù)24個振蕩周期（即2個機器周期）以上，若使用頻率為12MHz的晶振，則復位信號持續(xù)時間應超過4 s才能完成復位操作。復位操作有上電自動復位和按鍵手動復位兩種方式。上電自動復位是通過外部復位電路的電容充電來實現(xiàn)的。按鍵電平復位是通過使復位端經(jīng)電阻與Vcc電源接通而實現(xiàn)的。在本設計中采用了按鍵電平方式如下圖6 圖6 按鍵電平的連接方式 單片機串行通信功能 51單片機的串行接口是一個全雙工的接口，它可以作為UART（通用異步接受和發(fā)送器）用，也可以作為同步移位寄存器用。51單片機串行接口的結構如下：圖7 51單片機串行接口的結構（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，一個緩存，另一個接受，用同一直接地址99H,發(fā)送時用指令將數(shù)據(jù)送到SBUF即可啟動發(fā)送；接收時用指令將SBUF中接收到的數(shù)據(jù)取出。（2）串行控制寄存器（SCON）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：SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRISM0,SM1:串行接口工作方式選擇位，串行接口工作方式可有以下四種工作方式：SM0SM1工作方式功能波特率0008位同步移位寄存器（用于I/O擴展）fORC/1201110位異步串行通信（UART）可變（T1溢出率*2SMOD/32）10211位異步串行通信（UART）fORC/64或fORC/3211311位異步串行通信（UART）可變（T1溢出率*2SMOD/32）定時器TI溢出率=(fosc/12)*(1/（2^k初值）) 式中T1計數(shù)率= fORC/12，（2^k初值）為生溢產(chǎn)出所需機器周期數(shù)，K為定時器位數(shù)，與定時器設定工作方式有關：方式0時 K=13；方式1時 K=16；方式2時 K=8。SM2：多機通信控制位。主要用于方式2,=1時可以利用收到的RB8來控制是否激活RI（RB8=1時收到數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)緩存器，并激活RI在中斷服務中將數(shù)據(jù)讀走；RB8=0時受到信息丟棄）；當SM2=0時均可以將數(shù)據(jù)送入緩存器，并激活RI。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，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，可以用作數(shù)據(jù)奇偶效驗位，或在多機通信中作地址幀/數(shù)據(jù)幀標志位。RB8：在方式2或3時，RB8位接收到的第9位數(shù)據(jù)，實際為主機發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)TB8，使從機根據(jù)這一位來判斷主機發(fā)送的時呼叫地址還是要傳送的數(shù)據(jù)。TI：發(fā)送中斷標志。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。必須要軟件清零后才能繼續(xù)接收。（3）輸入移位寄存器接收的數(shù)據(jù)先串行進入輸入移位寄存器，8位數(shù)據(jù)全移入后，再并行送入接收SBUF中。（4）波特率發(fā)生器波特率發(fā)生器用來控制串行通信的數(shù)據(jù)傳輸速率的，51系列單片機用定時器T1作為波特率發(fā)生器，T1設置在定時方式。波特率是用來表示串行通信數(shù)據(jù)傳輸快慢程度的物理量，定義為每秒鐘調制信號變化的次數(shù)。（5）電源控制寄存器PCON其最高位為SMOD即波特率倍增位，當SMOD=1時波特率提高一倍，復位時，SMOD=0。 采用MAX232芯片控制電平轉換電路 用89C51串行接口通信，如果兩臺89C51單片機之間的距離很近（），可以采用直接將兩臺89C51單片機的串行接口直接相連，利用其自身的TTL電平（05V）直接傳輸數(shù)據(jù)信息。如果傳輸距離較遠（），由于傳輸線的阻抗與分布電容，會產(chǎn)生電平損耗和波形畸變，以至于檢測不出數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)出錯。此時可利用 RS232標準總線接口，將單片機輸出的TTL電平轉換為RS232標準電平（邏輯1為15—5V；邏輯0為+5—+15V）。用RS232可將傳輸距離提高到15m，如果想遠距離傳輸，可以采用RS422或者RS485。電平轉換芯片MAX232是美信公司（MAXIM）生產(chǎn)，專用于進行將TTL電平轉換為RS232電平的芯片，MAX232內部有泵電源，能將+5V電源電壓在芯片內提高到RS232電平所需的+10V或者10V電平。引腳介紹：第一部分是電荷泵電路。由6腳和4只電容構成。功能是產(chǎn)生+12v和12v兩個電源，提供給RS232串口電平的需要。 第二部分是數(shù)據(jù)轉換通道。由11114腳構成兩個數(shù)據(jù)通道。其中13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。 8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）、10腳（T2IN）、7腳（T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。 TTL/CMOS數(shù)據(jù)從T1IN、T2IN輸入轉換成RS232數(shù)據(jù)從T1OUT、T2OUT送到電腦DB9插頭；DB9插頭的RS232數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN輸入轉換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從R1OUT、R2OUT輸出。第三部分是供電。15腳GND、16腳VCC（+5v） 圖7 MAX232芯片 利用集成的LED數(shù)碼管（一位）—— G F E D C B A 整體連接原理圖圖8 整體連接原理圖第五章 軟件設計通過通信協(xié)議進行發(fā)送接收，主機先送AAH給從機，當從機接收到AAH后，向主機回答B(yǎng)BH。主機收到BBH后就把數(shù)碼表TAB[16]中的16個數(shù)據(jù)依次發(fā)送給從機，并發(fā)送檢驗和。從機收到16個數(shù)據(jù)并計算接收到數(shù)據(jù)的檢驗和，與主機發(fā)送來的檢驗和進行比較，若檢驗和相同則發(fā)送00H給主機；否則發(fā)送FFH給主機，重新接受。從機收到16個正確數(shù)據(jù)后送到一個數(shù)碼管依次顯示。（1）串行口工作于方式1；用定時器1產(chǎn)生9600bit/s的波特率，工作于方式
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