【正文】 5. 實現 PC機與單片機之間通信或單片機與單片機。方式 3的區(qū)別主要表現在幀格式及波特率兩個方面。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)。 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。 （ 5）在串行通信中，常對傳送數據過程是否出錯進行校驗，常用差錯校驗方法有奇偶校驗、累加和校驗及循環(huán)冗余碼校驗等。串行通信時，雙方必須具有相同的波特率，否則將無法成功地完成串行數據傳送。同步通信依靠同步字符保持通信同步，傳輸速度較快，對硬件要求高，適用于成批數據傳送。 單片機原理及應用 主目錄 上一頁 下一頁 結 束 本章小結 1. 串行通信基本概念 （ 1）并行通信是數據的各位同時傳送，其優(yōu)點是傳送速度快，主要用于短距離傳送；串行通信是數據的各位依次逐位在同一根數據線上傳送，傳送速度慢，適用于遠距離傳送。在 1號實驗儀鍵盤上鍵入的數字、字母， 2號實驗儀即將其在數碼管上顯示。 A B R T RXD TXD RE DE 圖 MAX485引腳排列與連接 單片機原理及應用 主目錄 上一頁 下一頁 結 束 實訓指導 1. 實訓目的 (1)掌握串行口工作方式的程序設計，掌握單片機通信程序編制方法。 DE=1時，允許發(fā)送； DE=0時，發(fā)送端 A和 B高阻。 單片機原理及應用 主目錄 上一頁 下一頁 結 束 R VCC RE B DE A T GND MAX485 MAX485輸入 /輸出信號不能同時進行（半雙工），其發(fā)送和接收功能的轉換是由芯片的 RE和DE端控制的。 RS485總線標準可采用 MAX485芯片實現電平轉換。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。 RS485則采用一對雙絞線，輸入輸出不能同時進行（半雙工）。 單片機原理及應用 主目錄 上一頁 下一頁 結 束 RS422與 RS485采用相同的通信協議，但有所不同。例如，把雙絞線中的一根標為 A（正），另一根標為 B（負），當 A為正電壓（通常為 +5V）， B為負電壓時 (通常為 0)，表示信號 1；反之， A為負電壓， B為正電壓時表示信號 0。 單片機原理及應用 主目錄 上一頁 下一頁 結 束 圖 PC機與多個單片機間的串行通信電路 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 單片機原理及應用 主目錄 上一頁 下一頁 結 束 RS485總線接口 RS232接口標準出現較早，難免會有不足之處：（ 1）接口的信號電平值較高，易損壞接口電路的芯片；（ 2）傳輸速率較低，在異步傳輸時，波特率最大 20kbps；（ 3）接口使用一根信號線和一根信號返回線而構成共地的傳輸形式，這種共地傳輸容易產生共模干擾；（ 4）傳輸距離有限，實際最大傳輸距離 30m左右。 這種小型分布式控制系統，充分發(fā)揮了單片機體積小、功能強、抗干擾性好、面向被控對象等優(yōu)點，將單片機采集到的數據傳送給 PC機。這種通信系統一般為主從結構， PC機為主機，單片機為從機。這種發(fā)送與接收的對應關系不能接錯，否則將不能正常工作。電容 C5的作用是對 +5V電源的噪聲干擾進行濾波，一般取 。 單片機原理及應用 主目錄 上一頁 下一頁 結 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 單片機原理及應用 主目錄 上一頁 下一頁 結 束 2. PC機與 89C51單片機串行通信電路 用 MAX232芯片實現 PC機與 AT89C51單片機串行通信的典型電路如圖 。其中管腳 1～ 6(C1+、 V+、 C C2+、 C V)用于電源電壓轉換，只要在外部接入相應的電解電容即可；管腳 7～ 10和管腳 11～ 14構成兩組 TTL信號電平與 RS232信號電平的轉換電路，對應管腳可直接與單片機串行口的 TTL電平引腳和 PC機的 RS232電平引腳相連。所以采用這種芯片來實現接口電路特別方便，只需單一的 +5V電源即可。 單片機原理及應用 主目錄 上一頁 下一頁 結 束 1. MAX232接口電路 MAX232芯片是 MAXIM公司生產的具有兩路接收器和驅動器的 IC芯片，其內部有一個電源電壓變換器，可以將輸入 +5V的電壓變換成 RS232C輸出電平所需的 177。一般有兩種形式：一種是采用運算放大器、晶體管、光電隔離器等器件組成的電路來實現；另一種是采用專門集成芯片 (如MC148 MC148 MAX232等 )來實現。 單片機原理及應用 主目錄 上一頁 下一頁 結 束 圖 微機 9針 D形串口連接器 單片機原理及應用 主目錄 上一頁 下一頁 結 束 RS232C接口電路 由于 RS232C信號電平 (EIA)與 AT89C51單片機信號電平 (TTL)不一致，因此，必須進行信號電平轉換。 (3) 定位信號：接收時鐘 (RXC)；發(fā)送時鐘 (TXC)。 單片機原理及應用 主目錄 上一頁 下一頁 結 束 表 RS232C標準中許多信號是為通信業(yè)務或信息控制而定義的，在計算機串行通信中主要使用了如下信號： (1) 數據傳送信號 :發(fā)送數據 (TXD)；接收數據(RXD)。 (2) 標準數據傳送速率有： 50， 75， 110， 150，300， 600， 1200， 2400， 4800， 9600， 19200bit/s。 單片機原理及應用 主目錄 上一頁 下一頁 結 束 表 RS23C引腳信號定義 引腳 定義 (助記符 ) 引腳 定義 (助記符 ) 1 保護地 (PG) 14 輔助通道發(fā)送數據 (STXD) 2 發(fā)送數據 (TXD) 15 發(fā)送時鐘 (TXC) 3 接收數據 (RXD) 16 輔助通道接收數據 (SRXD) 4 請求發(fā)送 (RTS) 17 接收時鐘 (RXC) 5 清除發(fā)送 (CTS) 18 未定義 6 數據準備好 (DSR) 19 輔助通道請求發(fā)送 (SRTS) 7 信號地 (GND) 20 數據終端準備就緒 (DTR) 8 接收線路信號檢測 (DCD) 21 信號質量檢測 9 未定義 22 音響指標 (RI) 10 未定義 23 數據信號速率選擇 11 未定義 24 發(fā)送時鐘 12 輔助通道接收線路信號檢測 (SDCD) 25 未定義 13 輔助通道允許發(fā)送 (SCTS) 單片機原理及應用 主目錄 上一頁 下一頁 結 束 除信號定義外， RS232C標準的其它規(guī)定還有： (1) RS232C 是一種電壓型總線標準，它采用負邏輯標準： +3V～ +25V表示邏輯 0(space)； 3V～ 25V表示邏輯 1(mark)。該總線標準定義了 25條信號線，使用 25個引腳的連接器。其中 RS232C原本是美國電子工業(yè)協會 (Electronic Industry Association，簡稱 EIA)的推薦標準，現已在全世界范圍內廣泛采用， RS232C是在異步串行通信中應用最廣的總線標準，它適用于短距離或帶調制解調器的通信場合。 單片機中的數據信號電平都是 TTL電平，這種電平采用正邏輯標準，即約定 ≥ 1，而 ≤ 0，這種信號只適用于通信距離很短的場合，若用于遠距離傳輸必然會使信號衰減和畸變。將單片機采集的數據通過串行口傳送給 PC機，由 PC機高級語言或數據庫語言對數據進行處理，或者實現 單片機原理及應用 主目錄 上一頁 下一頁 結 束 PC機對遠端單片機進行控制。 單片機原理及應用 主目錄 上一頁 下一頁 結 束 PC機與單片 機間的串行通信 近年來，在智能儀器儀表、數據采集、嵌入式自動控制等場合，越來越普遍應用單片機作核心控制部件。 主機程序框圖及源程序如下： 單片機原理及應用 主目錄 上一頁 下一頁 結 束 開始 設置啟動 T1 串口方式 3， SM2=0 REN=1， TB8=1 R0置 30H(首址 ) R1置 01H(從機地址 ) 調發(fā)送子程序 停機 其他功能 主程序框圖 TRAN 發(fā)送地址 接收從機地址 發(fā)送 返回 發(fā)送子程序框圖 地址相同？ N Y 圖 例 單片機原理及應用 主目錄 上一頁 下一頁 結 束 ；主程序 ORG 0000H LJMP START ORG 0020H START:MOV TMOD， 20H ； T1定時方式 2 MOV TH1， 0E8H ；波特率為 1200bps MOV TL1， 0E8H SETB TR1 ；啟動 T1 MOV SCON， 0D8H ； SM2=0,REN=1,TB8=1 MOV PCON， 00H ；波特率不加倍 單片機原理及應用 主目錄 上一頁 下一頁 結 束 MOV R0， 30H ；發(fā)送數據單元地址送 R0 MOV R1， 01H ；從機地址送 R1 ACALL TRAN ；調發(fā)送數據子程序 …… ；其他功能程序段 SJMP $ ；停機 ；發(fā)送數據子程序 TRAN： MOV A， R1 ；從機地址送 A SETB TB8 ； TB8置 1，發(fā)送地址幀 MOV SBUF， A ；啟動發(fā)送 JNB TI， $ ；等待發(fā)送完 CLR TI ；軟件清 TI 單片機原理及應用 主目錄 上一頁 下一頁 結 束 JNB RI， $ ；等待接收從機發(fā)回確認地址 CLR RI ；軟件清 RI MOV A， SBUF ；讀取地址 XRL A， R1 ；核對地址是否相同 JZ TRA1 ；相同，轉 SJMP TRAN ；地址不同，轉重發(fā)地址 TRA1： CLR TB8 ； TB8清 0，發(fā)送數據幀 MOV A， R0 ；讀取待發(fā)送數據 MOV SBUF， A ；啟動發(fā)送 JNB TI， $ ；等待數據發(fā)送完 CLR TI ；軟件清發(fā)送中斷標志 RET ；返回 單片機原理及應用 主目錄 上一頁 下一頁 結 束 從機源程序如下： ；主程序 ORG 0000H