【正文】 ) 3 接收數(shù)據(jù) (RXD) 16 輔助通道接收數(shù)據(jù) (SRXD) 4 請(qǐng)求發(fā)送 (RTS) 17 接收時(shí)鐘 (RXC) 5 清除發(fā)送 (CTS) 18 未定義 6 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好 (DSR) 19 輔助通道請(qǐng)求發(fā)送 (SRTS) 7 信號(hào)地 (GND) 20 數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備就緒 (DTR) 8 接收線路信號(hào)檢測(cè) (DCD) 21 信號(hào)質(zhì)量檢測(cè) 9 未定義 22 音響指標(biāo) (RI) 10 未定義 23 數(shù)據(jù)信號(hào)速率選擇 11 未定義 24 發(fā)送時(shí)鐘 12 輔助通道接收線路信號(hào)檢測(cè) (SDCD) 25 未定義 13 輔助通道允許發(fā)送 (SCTS) 單片機(jī)原理及應(yīng)用 主目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 除信號(hào)定義外， RS232C標(biāo)準(zhǔn)的其它規(guī)定還有： (1) RS232C 是一種電壓型總線標(biāo)準(zhǔn)，它采用負(fù)邏輯標(biāo)準(zhǔn)： +3V～ +25V表示邏輯 0(space)； 3V～ 25V表示邏輯 1(mark)。噪聲容限為 2V。 (2) 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)傳送速率有： 50， 75， 110， 150，300， 600， 1200， 2400， 4800， 9600， 19200bit/s。 (3) 采用標(biāo)準(zhǔn)的 25芯插頭座 (DB25)進(jìn)行連接，因此該插頭座也稱之為 RS232C連接器。 單片機(jī)原理及應(yīng)用 主目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 表 RS232C標(biāo)準(zhǔn)中許多信號(hào)是為通信業(yè)務(wù)或信息控制而定義的，在計(jì)算機(jī)串行通信中主要使用了如下信號(hào)： (1) 數(shù)據(jù)傳送信號(hào) :發(fā)送數(shù)據(jù) (TXD)；接收數(shù)據(jù)(RXD)。 (2) 調(diào)制解調(diào)器控制信號(hào)：請(qǐng)求發(fā)送 (RTS)；清除發(fā)送 (CTS)；數(shù)據(jù)通信設(shè)備準(zhǔn)備就緒 (DSR)；數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備就緒 (DTR)。 (3) 定位信號(hào)：接收時(shí)鐘 (RXC)；發(fā)送時(shí)鐘 (TXC)。 (4) 信號(hào)地 GND。 單片機(jī)原理及應(yīng)用 主目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 圖 微機(jī) 9針 D形串口連接器 單片機(jī)原理及應(yīng)用 主目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 RS232C接口電路 由于 RS232C信號(hào)電平 (EIA)與 AT89C51單片機(jī)信號(hào)電平 (TTL)不一致，因此，必須進(jìn)行信號(hào)電平轉(zhuǎn)換。實(shí)現(xiàn)這種電平轉(zhuǎn)換的電路稱為 RS232C接口電路。一般有兩種形式：一種是采用運(yùn)算放大器、晶體管、光電隔離器等器件組成的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)；另一種是采用專門集成芯片 (如MC148 MC148 MAX232等 )來(lái)實(shí)現(xiàn)。下面介紹由專門集成芯片 MAX232構(gòu)成的接口電路。 單片機(jī)原理及應(yīng)用 主目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 1. MAX232接口電路 MAX232芯片是 MAXIM公司生產(chǎn)的具有兩路接收器和驅(qū)動(dòng)器的 IC芯片，其內(nèi)部有一個(gè)電源電壓變換器，可以將輸入 +5V的電壓變換成 RS232C輸出電平所需的 177。 12V電壓。所以采用這種芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)接口電路特別方便，只需單一的 +5V電源即可。 單片機(jī)原理及應(yīng)用 主目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 MAX232芯片的引腳結(jié)構(gòu)如圖 。其中管腳 1～ 6(C1+、 V+、 C C2+、 C V)用于電源電壓轉(zhuǎn)換，只要在外部接入相應(yīng)的電解電容即可；管腳 7～ 10和管腳 11～ 14構(gòu)成兩組 TTL信號(hào)電平與 RS232信號(hào)電平的轉(zhuǎn)換電路，對(duì)應(yīng)管腳可直接與單片機(jī)串行口的 TTL電平引腳和 PC機(jī)的 RS232電平引腳相連。具體連線如圖 。 單片機(jī)原理及應(yīng)用 主目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 圖 MAX232引腳圖 R2out T1in T2in R1out R1in T1out GND 1 2 3 4 6 5 8 7 15 16 14 13 10 11 12 9 C1+ V+ C1 C2+ C2 V T2out R2in VCC 單片機(jī)原理及應(yīng)用 主目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 2. PC機(jī)與 89C51單片機(jī)串行通信電路 用 MAX232芯片實(shí)現(xiàn) PC機(jī)與 AT89C51單片機(jī)串行通信的典型電路如圖 。圖中外接電解電容 C C C C4用于電源電壓變換，可提高抗干擾能力，它們可取相同容量的電容，一般取 。電容 C5的作用是對(duì) +5V電源的噪聲干擾進(jìn)行濾波，一般取 。選用兩組中的任意一組電平轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)串行通信，如圖 單片機(jī)原理及應(yīng)用 主目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 中選 Tlin、 Rlout分別與 AT89C51的 TXD、 RXD相連， Tlout、 Rlin分別與 PC機(jī)中 R232接口的RXD、 TXD相連。這種發(fā)送與接收的對(duì)應(yīng)關(guān)系不能接錯(cuò)，否則將不能正常工作。 單片機(jī)原理及應(yīng)用 主目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 C1+ C1 C2+ C2 AT89C51 GND GND IBMPC TXD TXD RXD RXD T1out T1in R1in R1out GND V+ V VCC MAX232 C4 C1 C2 C3 C5 +5V + + + + 圖 用 MAX232實(shí)現(xiàn)串行通信接口電路圖 單片機(jī)原理及應(yīng)用 主目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 3. PC機(jī)與多個(gè)單片機(jī)間的串行通信 一臺(tái) PC機(jī)與多個(gè)單片機(jī)間的串行通信電路如圖 。這種通信系統(tǒng)一般為主從結(jié)構(gòu)， PC機(jī)為主機(jī)，單片機(jī)為從機(jī)。主從機(jī)間的信號(hào)電平轉(zhuǎn)換由 MAX232芯片實(shí)現(xiàn)。 這種小型分布式控制系統(tǒng)，充分發(fā)揮了單片機(jī)體積小、功能強(qiáng)、抗干擾性好、面向被控對(duì)象等優(yōu)點(diǎn)，將單片機(jī)采集到的數(shù)據(jù)傳送給 PC機(jī)。同時(shí)也利用了 PC機(jī)數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)的特點(diǎn)，可將多 單片機(jī)原理及應(yīng)用 主目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 個(gè)控制對(duì)象的信息加以綜合分析、處理，然后向各單片機(jī)發(fā)出控制信息，以實(shí)現(xiàn)集中管理和最優(yōu)控制，并還能將各種數(shù)據(jù)信息顯示和打印出來(lái)。 單片機(jī)原理及應(yīng)用 主目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 圖 PC機(jī)與多個(gè)單片機(jī)間的串行通信電路 T1out R1in T1out R1in T1out R1in T1out R1in T1in R1out T1in R1out T1in R1out T1in R1out MAX232 MAX232 MAX232 MAX232 TXD RXD TXD RXD TXD RXD TXD RXD AT89C51(1) AT89C51(2) AT89C51(3) AT89C51(4) TXD RXD IBMPC 單片機(jī)原理及應(yīng)用 主目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 RS485總線接口 RS232接口標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)較早，難免會(huì)有不足之處：（ 1）接口的信號(hào)電平值較高，易損壞接口電路的芯片；（ 2）傳輸速率較低，在異步傳輸時(shí)，波特率最大 20kbps；（ 3）接口使用一根信號(hào)線和一根信號(hào)返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式，這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾；（ 4）傳輸距離有限，實(shí)際最大傳輸距離 30m左右。 單片機(jī)原理及應(yīng)用 主目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 RS485/422接口采用不同的方式：每個(gè)信號(hào)都采用雙絞線傳送，兩條線間的電壓差用于表示數(shù)字信號(hào)。例如，把雙絞線中的一根標(biāo)為 A（正），另一根標(biāo)為 B（負(fù)），當(dāng) A為正電壓（通常為 +5V）， B為負(fù)電壓時(shí) (通常為 0)，表示信號(hào) 1；反之， A為負(fù)電壓， B為正電壓時(shí)表示信號(hào) 0。 RS485/422允許通信距離可達(dá)到 ，實(shí)際上可達(dá) 3km，采用合適的電壓可達(dá)到 的傳輸速率。 單片機(jī)原理及應(yīng)用 主目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 RS422與 RS485采用相同的通信協(xié)議，但有所不同。 RS422通常作為 RS232通信的擴(kuò)展，它采用兩對(duì)雙絞線，數(shù)據(jù)可以同時(shí)雙向傳送（全雙工）。 RS485則采用一對(duì)雙絞線，輸入輸出不能同時(shí)進(jìn)行（半雙工）。 單片機(jī)原理及應(yīng)用 主目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 RS485串行總線接口標(biāo)準(zhǔn)以差分平衡方式傳輸信號(hào)，具有很強(qiáng)的抗共模干擾的能力。邏輯“ 1”以兩線間的電壓差為 +2V～ +6V表示；邏輯“ 0”以兩線間的電壓差為 2V～ 6V表示。接口信號(hào)電平比 RS232降低了，不容易損壞接口電路芯片。 RS485總線標(biāo)準(zhǔn)可采用 MAX485芯片實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。 MAX485芯片引腳排列如圖 。 單片機(jī)原理及應(yīng)用 主目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 R VCC RE B DE A T GND MAX485 MAX485輸入 /輸出信號(hào)不能同時(shí)進(jìn)行（半雙工），其發(fā)送和接收功能的轉(zhuǎn)換是由芯片的 RE和DE端控制的。 RE=0時(shí)，允許接收； RE=1時(shí)，接收端 R高阻。 DE=1時(shí)，允許發(fā)送； DE=0時(shí)，發(fā)送端 A和 B高阻。在單片機(jī)系統(tǒng)中常把 RE和 DE接在一起用單片機(jī)的一個(gè) I/O線控制收發(fā)。 A B R T RXD TXD RE DE 圖 MAX485引腳排列與連接 單片機(jī)原理及應(yīng)用 主目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 實(shí)訓(xùn)指導(dǎo) 1. 實(shí)訓(xùn)目的 (1)掌握串行口工作方式的程序設(shè)計(jì)，掌握單片機(jī)通信程序編制方法。 (2)了解實(shí)現(xiàn)串行通信的硬環(huán)境 ,數(shù)據(jù)格式的協(xié)議 ,數(shù)據(jù)交換的協(xié)議 . (3)了解雙機(jī)通信的基本要求 . 2. 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容 利用單片機(jī)串行口 ,實(shí)現(xiàn)雙機(jī)通信。在 1號(hào)實(shí)驗(yàn)儀鍵盤上鍵入的數(shù)字、字母， 2號(hào)實(shí)驗(yàn)儀即將其在數(shù)碼管上顯示。 單片機(jī)原理及應(yīng)用 主目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 3. 實(shí)訓(xùn)原理圖 圖 雙機(jī)通信實(shí)訓(xùn)原理圖 單片機(jī)原理及應(yīng)用 主目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 4. 實(shí)訓(xùn)步驟 (1) 按實(shí)訓(xùn)原理圖在實(shí)驗(yàn)儀上連好線路； (2) 接通 PC機(jī)與實(shí)驗(yàn)儀電源，運(yùn)行 DVCC實(shí)驗(yàn)軟件，編寫源程序； (3) 連續(xù)運(yùn)行程序，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 單片機(jī)原理及應(yīng)用 主目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 本章小結(jié) 1. 串行通信基本概念 （ 1）并行通信是數(shù)據(jù)的各位同時(shí)傳送，其優(yōu)點(diǎn)是傳送速度快，主要用于短距離傳送；串行通信是數(shù)據(jù)的各位依次逐位在同一根數(shù)據(jù)線上傳送，傳送速度慢，適用于遠(yuǎn)距離傳送。 （ 2）異步通信依靠起始位、停止位保持通信同步，對(duì)硬件要求較低，傳輸速度較慢。同步通信依靠同步字符保持通信同步，傳輸速度較快，對(duì)硬件要求高，適用于成批數(shù)據(jù)傳送。 單片機(jī)原理及應(yīng)用 主目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 （ 3）波特率是串行通信中一個(gè)重要概念，它定義為每秒傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)。串行通信時(shí)，雙方必須具有相同的波特率，否則將無(wú)法成功地完成串行數(shù)據(jù)傳送。 （ 4）串行通信按照數(shù)據(jù)傳送方向可分為三種制式：?jiǎn)喂ぶ剖?、半雙工制式和全雙工制式。 （ 5）在串行通信中，常對(duì)傳送數(shù)據(jù)過(guò)程是否出錯(cuò)進(jìn)行校驗(yàn)，常用差錯(cuò)校驗(yàn)方法有奇偶校驗(yàn)、累加和校驗(yàn)及循環(huán)冗余碼校驗(yàn)等。 單片機(jī)原理及應(yīng)用 主目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 2. AT89C51串行口主要由發(fā)送器、接收器和串行 控制寄存器組成。 3. 串口有 4種工作方式：方式 0是同步移位寄存器方式，幀格式 8位，波特率固定為 fosc/12。方式1是 8位異步通信方式，幀格式 10位，波特率可變： (n=32或 16)。方式 2是 9位異步通信方式，幀格式 11位，波特率可變： fosc/n(n=32或 16)。方式 3是 9位異步通信方式，幀格式 11位，波特率可變： (n=32或 16)。方式 3的區(qū)別主要表現(xiàn)在幀格式及波特率兩個(gè)方面。 單片機(jī)原理及應(yīng)用 主目錄 上一頁(yè) 下一頁(yè) 結(jié) 束 4. 多機(jī)通信時(shí)，主機(jī)發(fā)送的信息可傳送到各個(gè)從機(jī)，而各從機(jī)發(fā)送的信息只能被主機(jī)接收，利用SCON中的 TB8/RB8和 SM2可實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信。 5. 實(shí)現(xiàn) PC機(jī)與單片機(jī)之間通信或單片機(jī)與單片