單片機(jī)的串行通信(編輯修改稿)
2025-01-19 01:32 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 是一個(gè)加上光電隔離的電流環(huán)傳送和接收電路 。 在發(fā)送端 ， 將 TTL電平轉(zhuǎn)換為環(huán)路電流信號(hào) ， 在接收端又轉(zhuǎn)換成 TTL電平 。 圖 20 mA電流環(huán)接口電路 2 0 m A5 k ?1 0 k ?47 ?750 ? 200 ?5 k ?500 ?300 ?1 0 k ?＋ 5 V ＋ 1 2 V＋ 5 V11TTL數(shù)據(jù)入 TTL數(shù)據(jù)出 通信需要考慮的因素： (1) 通信速度和通信距離 。 通常的標(biāo)準(zhǔn)串行接口 ， 都要滿足可靠傳輸時(shí)的最大通信速度和傳送距離指標(biāo) ， 但這兩個(gè)指標(biāo)具有相關(guān)性 ， 適當(dāng)降低傳輸速度 ， 可以提高通信距離 ， 反之亦然 。 例如 ， 采用 RS232C標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行單向數(shù)據(jù)傳輸時(shí) ， 最大的傳輸速度為 20 kb/s， 最大的傳輸距離為 15 m。 而采用 RS422A標(biāo)準(zhǔn)時(shí) ， 最大的傳輸速度可達(dá) 10 Mb/s， 最大的傳輸距離為 300 m， 適當(dāng)降低傳輸速度 ， 傳輸距離可達(dá) 1200 m。 (2) 抗干擾能力 。 通常選擇的標(biāo)準(zhǔn)接口 ， 在保證不超過(guò)其使用范圍時(shí)都有一定的抗干擾能力 ， 以保證可靠的信號(hào)傳輸 。 但在一些工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)中 ， 通信環(huán)境十分惡劣 ， 因此在通信介質(zhì)選擇 、 接口標(biāo)準(zhǔn)選擇時(shí) ， 要充分考慮抗干擾能力 ， 并采取必要的抗干擾措施 。 例如在 長(zhǎng)距離傳輸時(shí) ， 使用 RS422A標(biāo)準(zhǔn) ， 能有效地抑制共模信號(hào)干擾；使用 20mA電流環(huán)技術(shù) ， 能大大降低對(duì)噪聲的敏感程度 。 在高噪聲污染的環(huán)境中 ， 通過(guò)使用光纖介質(zhì)可減少噪聲的干擾 ， 通過(guò)光電隔離可以提高通信系統(tǒng)的安全性 。 MCS51的串行接口 MCS51串行口結(jié)構(gòu) MCS51內(nèi)部有 兩個(gè)獨(dú)立的接收 、 發(fā)送緩沖器 SBUF。SBUF屬于特殊功能寄存器 。 發(fā)送緩沖器只能寫(xiě)入不能讀出 ，接收緩沖器只能讀出不能寫(xiě)入 ， 二者共用一個(gè)字節(jié)地址（ 99H） 。 串行口的結(jié)構(gòu)如圖 710所示 。 1．串行口控制寄存器 SCON ? SM0、 SM1：控制串行口的工作方式。 ? SM2：允許方式 2和方式 3進(jìn)行多機(jī)通信控制位。 ? REN：允許串行接收控制位。 REN=1，允許接收。 ? TB8：是工作在方式 2和方式 3時(shí)要發(fā)送的第 9位數(shù)據(jù)，根據(jù)需要由軟件置位和復(fù)位。 ? RB8：是工作在方式 2和方式 3時(shí)接收到的第 9位數(shù)據(jù) 。 ? TI：發(fā)送中斷標(biāo)志位。必須由軟件清零。 ? RI：接收中斷標(biāo)志位。必須由軟件清零。 SM0、 SM1：串行口工作方式選擇位 SM0 SM1 工作方式 功能描述 波特率 0 0 0 1 1 0 1 1 方式 0 方式 1 方式 2 方式 3 8 位同步移位寄存器 10 位 U ART 11 位 U ART 11 位 U ART f osc ∕ 12 可變 f osc ∕ 64 和 f osc ∕ 32 可變 2．特殊功能寄存器 PCON ? SMOD：波特率倍增位。 當(dāng) SMOD=1時(shí)，波特率 加倍 ； 當(dāng) SMOD=0時(shí)，波特率 不加倍 。 ? GF GF0：兩個(gè)通用標(biāo)志位，用戶使用 。 思考： 該兩位的作 用是什么？ 單片機(jī)串行口的工作方式 ? 1． 方式 0 串行接口工作方式 0為 同步移位寄存器 方式，多用于 I/O口的擴(kuò)展，其 波特率是固定 的，為 fosc/12。 TXD引腳輸出同步移位脈沖， RXD引腳串行輸入 /輸出。 ? 2． 方式 1 在方式 l時(shí)，串行口被設(shè)置為 波特率可變 的 8位異步通信 接口。發(fā)送 /接收 1幀數(shù)據(jù)為 10位 ，其中 1位起始位、 8位數(shù)據(jù)位（先低位后高位）和 1位停止位。 ? 3． 方式 2 串行口工作為方式 2時(shí) ， 被定義為 9位異步通信 接口 。 發(fā)送 /接收 1幀數(shù)據(jù)為 11位 ， 其中 1位起始位 、 8位數(shù)據(jù)位 、 1位控制 /校驗(yàn)位和 1位停止位 。 控制 /校驗(yàn)位為第 9位數(shù)據(jù) 。 ? 4． 方式 3 方式 3為波特率可變的 11位異步通信 方式 ， 除了波特率有所區(qū)別之外 ， 其余同方式 2。 ． 3 串行通信的波特率 ? （ 1） 方式 0的波特率 在方式 0下 ， 串行口通信的波特率是固定的 ，其值為 fosc/12（ fosc為主機(jī)頻率 ） 。 ? （ 2） 方式 2的波特率 在方式 2下 ， 通信波特率為 f o s
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