【正文】 所以如果想無誤的接收串行數(shù)據(jù)，最好是將串行傳輸?shù)某绦蛞灾袛嗟膶懛ㄌ幚?，這樣才不會(huì)造成過多的失誤。另外，緩沖式的接收模式則指串行接口在接收到 1 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)后，還能夠繼續(xù)接收下一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。 4. 單片機(jī)的串口通信 AT89C51RB2 不僅提供全雙工 (Full Duplex)傳輸?shù)墓δ埽⑶乙跃彌_式的接收模式來處理所接受到的串行數(shù)據(jù)。 PT0()： 設(shè)定計(jì)時(shí)器 0的優(yōu)先順序。 PT1()： 設(shè)定計(jì)時(shí)器 1的優(yōu)先順序。 PT2()： 設(shè)定計(jì)時(shí)器 2的優(yōu)先次序 (8052使用 )。各個(gè)位說明如下 ： B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 － － PT2 PS PT1 PX1 PT0 PX0 － (IR. 7)： 保留。 EX0()： 允許外部中斷 INT0的中斷。 EX1()： 允許外部中斷 INT1的中斷。 ET()： 允許計(jì)時(shí)器 2溢出的中斷 (8052使用 )。 EA =1時(shí)，各中斷的產(chǎn)生由個(gè)別的啟動(dòng)位決定。 IT0()： 外部中斷 0 工作形式選擇， IT0=1 時(shí)為下降沿產(chǎn)生外部中斷， IT0=0 時(shí)為低電位產(chǎn)生中斷。 IT1()： 外部中斷 1 工作形式選擇 ， IT1=1 時(shí)，由下降沿產(chǎn)生外部中斷； ITl=0時(shí)，由低電位產(chǎn)生中斷。 TR0=1 時(shí)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器工作， TR0=0 時(shí)關(guān)閉。 TF0()： 計(jì)時(shí)器 0溢出標(biāo)志，當(dāng)計(jì)時(shí)溢出時(shí)，由硬件設(shè)定為 1， 在執(zhí)行過相對(duì)的中斷服務(wù)程序后則自動(dòng)清除為 0。 TRl()： 計(jì)時(shí)器 1啟動(dòng)控制位，可以由軟件來設(shè)定或清除。 TCON： 計(jì)時(shí)控制寄存器 可位尋址，地址 88H。 其中 8051處理串行端口的中斷可分為傳送及接收 數(shù)據(jù)，當(dāng)發(fā)送器將串行緩沖器中的數(shù)據(jù)傳送出去后，便將設(shè)定 TI，而當(dāng)接收器收到完整的 1字節(jié)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)放入串行緩沖器后，也會(huì)設(shè) RI標(biāo)志，在執(zhí)行中斷服務(wù)程序時(shí)，并不會(huì)自動(dòng)將工作標(biāo)志清除，通常在程序中南大學(xué)學(xué)士 學(xué)位 論文 第 2章 短距離無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 中必需加以判斷此串行端口中斷是由 TI 或是由 RI產(chǎn)生的，而分別執(zhí)行不同的控制程序，并將工作標(biāo)志加以清除。 中南大學(xué)學(xué)士 學(xué)位 論文 第 2章 短距離無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 圖 24 AT89C51RB2 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 3. 單片機(jī)的中斷 8051 內(nèi)含有兩個(gè)外部中斷，兩個(gè)計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器中斷及一個(gè)串行端口中斷，下表 25 是其中斷程序執(zhí)行的向量表及中斷控制標(biāo)志列表 ： 表 25 中斷程序執(zhí)行向量表 中斷源 工作標(biāo)志 向量地址 外部中斷 0 IE0 03H 計(jì)時(shí)器 0 TF0 0BH 外部中斷 1 IE1 13H 計(jì)時(shí)器 1 TF1 1BH 串行端口傳輸 TI 23H 串行接口接收 RI 23H 其中串行端口傳送及串行端口接收共用一個(gè)向量地址。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。石英晶體振蕩和陶瓷振蕩均可采用。 XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。 XTAL1： 反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。注意加密方式 1時(shí)， EA將內(nèi)部鎖定為 RESET； 當(dāng) EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 PSEN信號(hào)將 不出現(xiàn)。 PSEN： 外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止ALE的輸出 ， 可在 SFR 的 8EH地址上置 0。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)中南大學(xué)學(xué)士 學(xué)位 論文 第 2章 短距離無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 目的。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 P3口也可作為 AT89C51RB2的一些特殊功能口，如下所示 ： (串行輸入口 )； (串行輸出口 )； (外部中斷 0)； (外部中斷 1)； (記時(shí)器 0外部輸入 )； (記時(shí)器 1外部輸入 )； (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 )； (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 )； P3口同時(shí)為 FLASH編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。當(dāng) P3 口寫入 ―1‖后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P2口在 FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時(shí)， P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地址接收。 P1口 ： P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O口，內(nèi)口緩沖器能接收輸出 4TTL門電流。 P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 圖 23 單片機(jī) AT89C51RB2 的 PDIL40 引腳圖 中南大學(xué)學(xué)士 學(xué)位 論文 第 2章 短距離無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 1. 管腳說明和主要特性 VCC： 供電電壓 GND： 接地 P0 口 ： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL門電流。在掉電模式 (Powerdown)下，保存 RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止芯片的所用其他功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。 AT89C51RB2 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的省電模式。片內(nèi)含有 16KB Flash ROM， 1280字節(jié) RAM， 8位數(shù)據(jù)總線， 4個(gè)串行I/O 端口， 32 條 I/O 線， 3 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器， 9 個(gè)中斷源，片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路，工作頻率 40MHz工作電壓范圍為 2. 7～ 5. 5V(實(shí)際使用 +5V供電 )。 8051是 Intel 公司開發(fā)出來的一塊相當(dāng)成功的單片機(jī)，現(xiàn)在已普遍地應(yīng)用在工業(yè)界中，由于其使用的普及，因此目前有好幾家設(shè)計(jì)半導(dǎo)體芯片的公司也制造與 8051 兼容的單片機(jī)，有些公司所制造出來的單片機(jī)其執(zhí) 行速度更快，可以高達(dá) 40MHz。 單片機(jī) AT89C51RB2 單片機(jī)是把 CPU、內(nèi)存及 I/O 壓縮在同一塊芯片上，再外加一些電子元件便可以構(gòu)成一套簡易的控制系統(tǒng)。此后便可在 nRF2401監(jiān)測信息輸入 200us，若收到有效數(shù)據(jù)包，則給MCU一個(gè)中斷并置 DR1為高電平，以使 MCU以時(shí)鐘形式輸出有效載荷數(shù)據(jù)，待系統(tǒng)收到全部數(shù)據(jù)后， nRF2401再置 DR1為低 ； 此時(shí)如果 CE保持高電平，則等待新的數(shù)據(jù)包。 ShockBurst接收主要使用 MCU接口引腳CE， DR1， CLK1 和 DATA 來實(shí)現(xiàn)。 ShockBurstTM發(fā)射主要通過 MCU接口引腳 CE， CLK1和 DATA來完成。 nRF2401具有多種工作模式，下面主要介 紹 ShockBurst模式。 PLYLOAD段為待發(fā)送數(shù)據(jù)段，長度為幀長度減去 ADDRESS段和 CRC段的長度。 ADDRESS為接收方通道硬件地址段，可設(shè)為 8bit～ 40bit，只有符合本機(jī)硬件地址的數(shù)據(jù)幀才會(huì)被接收。當(dāng) ADDRESS第 1位為0 時(shí)，包頭取值為 “ 01010101”， 反之則為 “ 10101010” 。配置方式下控制器寫狀態(tài)字的過程與激活方式下向nRF2401寫入數(shù)據(jù)的過程完全相同，都經(jīng)由 CLK， DR和 DATA組成的三線接口完成。 表 24 nRF2401 的狀態(tài)字 位 位數(shù) 名字 功能 ShockBurst 模式設(shè)置 143： 120 24 TEST 保留 119： 112 8 DATA2_W 接收頻道 2有效數(shù)據(jù)的長度 111： 104 8 DATA1_W 接收頻道 1有效數(shù)據(jù)的長度 103： 64 40 ADDR2 接收頻道 2的地址，最高為 5字節(jié) 63： 24 40 ADDR1 接收頻道 1的地址，最高為 5字節(jié) 23： 18 6 ADDR_W 接收頻道的地址位數(shù) 17 1 CRC_L 8或 16位 CRC 16 1 CRC_EN 使能 CRC校驗(yàn) 一般設(shè)置 15 1 RX2_EN 使能第二頻道 14 1 CM 通信方式設(shè)置 13 1 RFDR_SB 發(fā)射數(shù)據(jù)速率（ 1Mbps 需要 16MHz晶振 12： 10 3 XO_F 晶振頻率 9： 8 2 RF_PWR 發(fā)射輸出電源 7： 1 7 RF_CH 頻道設(shè)置 0 1 RXEN 接受或發(fā)射操作 nRF2401具有 144位狀態(tài)字。通道 1可接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，通道 2只能接收數(shù)據(jù)。由控制器提供，在突發(fā)模式下，在時(shí)鐘信號(hào)的下降沿從 nRF2401的 DATA管腳讀出數(shù)據(jù)。當(dāng) PWR_ UP 置 0時(shí)，芯片處于掉電狀態(tài)。 2. 管腳功能 表 22 nRF2401 管腳功能 引腳 名稱 引腳功能 描述 1 CE 數(shù)字輸入 使 nRF2401工作于接受或發(fā)送狀態(tài) 2 DR2 數(shù)字輸出 頻道 2接收數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好 3 CLK2 數(shù)字 IO 頻道 2接收數(shù)據(jù)時(shí)鐘輸入 /輸出 4 DOUT2 數(shù)字輸出 頻道 2接收數(shù)據(jù) 5 CS 數(shù)字輸入 配置模式片選端 6 DR1 數(shù)字輸出 頻道 1接收數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好 7 CLK1 數(shù)字 IO 頻道 1接收數(shù)據(jù)時(shí)鐘輸入 /輸出 8 DATA 數(shù)字 IO 頻道 1接收 /發(fā)送數(shù)據(jù) 9 DVDD 電源 電源正數(shù)字輸入 10 VSS 電源 電源地 11 XC1 模擬輸出 晶振 1 12 XC2 模擬輸入 晶振 2 13 VDD_PA 電源輸出 給功率放大器提供 14 ANT1 天線 天線接口 1 15 ANT2 天線 天線接口 2 16 VSS_PA 電源 電源地 17 VDD 電源 電源正端 18 VSS 電源 電源地 19 IREF 模擬輸入 模數(shù)轉(zhuǎn)換的外部參考電壓 20 VSS 電源 電源地 21 VDD 電源 電源正端 22 VSS 電源 電源地 23 PWR_UP 數(shù)字輸入 芯片激活端 24 VDD 電源 電源正端 nRF2401 的一些管腳具體功能如下 ： PWR_UP 為上電端， CE 為工作狀態(tài)使能端， CS為片選端，控制器通過對(duì) nRF2401的 PWR_UP， CE和 CS管腳狀態(tài)組合設(shè)置，控制 nRF2401的主工作方式。 nRF2401的主要特點(diǎn)如下： 采用全球開放的 ，有 125 個(gè)頻道，可滿足多頻及跳頻需要；速率 (1Mbps)高于藍(lán)牙， 且具有高數(shù)據(jù)吞吐量 ； 外圍元件極少， 原則上 只需一個(gè)晶振和一個(gè)電阻即可設(shè)計(jì)射頻電路；發(fā)射功率和工作頻率等所有工作參數(shù)可全部通過軟件設(shè)置；電源電壓范圍為～ ，功耗很低；電流消耗很小， 5dBm 輸出功率時(shí)的典型峰值電流為 ；芯片內(nèi)部設(shè)置有專門的穩(wěn)壓電路，因此使用任何電源 (包括 DC/ DC開關(guān)電源 )均有很好的通信效果 ； 每個(gè)芯片均可以通過軟件設(shè)置最多 40bit地址，而且只有收到本機(jī)地址時(shí)才會(huì)輸出數(shù)中南大學(xué)學(xué)士 學(xué)位 論文 第 2章 短距離無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 據(jù) (提供一個(gè)中斷指示 )，同時(shí)編程也很方便；內(nèi)置 CRC校驗(yàn)硬件電路和協(xié)議；采用 DuoCeiver TM技 術(shù)可同時(shí)接收兩個(gè) nRF2401的數(shù)據(jù)；采用 ShockBurst TM[9~11]模式時(shí)，能適用極低的功率操作和不嚴(yán)格的 MCU執(zhí)行；無需外部 SAW濾波器；可 10096RF檢驗(yàn)；帶有數(shù)據(jù)時(shí)隙和數(shù)據(jù)時(shí)鐘恢復(fù)功能。它采用 5mm 5mm的 24引腳 QFN封裝。所以 nRF2401是業(yè)界體積較小、功耗較 低 、外圍元件最少的低成本射頻系統(tǒng)級(jí)芯片。與藍(lán)牙不同的是， nRF2401 沒有復(fù)雜的通信協(xié)議，它完全對(duì)用戶透明，同種產(chǎn)品之 間可以自由通信。 nRF2401支持多點(diǎn)間通信，最高傳輸速率超過 1Mbit/S，而且比藍(lán)牙具有更高的傳輸速度。 考慮到各種因素本方案最后選用 nRF2401無線收發(fā)一體芯片。 表 21 無線收發(fā)芯片 Brand nRF2401 Nordic RF2915 RFMD BC418 Bluechip XC1201 Xemics CC400 ChipCon 工作電壓 ~ ~ V ~ V ~ V ~ V 數(shù)據(jù)是否可以直接接單片機(jī)串口使用 可以直接接單片機(jī)串口，數(shù)據(jù)無需曼徹斯特編碼，效率高 不能直接接單片機(jī)串口，數(shù)據(jù)需要進(jìn)行曼徹斯特