【正文】 的接入 排阻的選擇 排阻，是一排電阻的簡稱。 對于 DS18B20 的寫 時(shí)的 時(shí)序仍然 是 分為寫“ 0”時(shí)序和寫“ 1”時(shí)序兩個(gè)過程。對于 DS18B20溫度傳感器 的讀時(shí)序是從 B 機(jī)把單總線拉低， 之后 15s 之內(nèi)釋放 A 機(jī)，以讓 DS18B20溫度傳感器 把數(shù)據(jù)傳輸?shù)?A 機(jī)上。復(fù)位時(shí)要求 B機(jī) CPU將數(shù)據(jù)線下拉 500s， 基于 MCS51的兩片單片機(jī)之間的串行通信接口設(shè)計(jì) 15 然后釋放， DS18B20 收到信號后等待 15～ 60s 左右，后發(fā)出 60～ 240s 的低電 平， B 機(jī)CPU 收到此信號則表示復(fù)位成功。數(shù)據(jù) 及 命令的傳輸都是低位在前。 圖 310 溫度傳感器與 mcs51 單片機(jī)（ B 機(jī)）的連接 B 機(jī)控制 DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換 根據(jù) DS18B20 的通信協(xié)議， B機(jī)控制 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個(gè)步驟：每一次讀寫之前都要對 DS18B20 進(jìn)行復(fù)位， 在 復(fù)位成功 之 后 就會(huì) 發(fā)送 ROM 指令一條，最后 就是 發(fā)送 RAM 指令 了 ，這樣 就能 對 DS18B20 溫度傳感器 進(jìn)行預(yù)定操作。另外，也可用多片 DS18B20 連接組網(wǎng)形成多點(diǎn)測溫系統(tǒng)，在多片連接時(shí)， DS18B20 必須采用外部電源供電方式。當(dāng)外部電源供電時(shí)，VDD 接外部電源， GND 接地。以下是 DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，如圖 39。如圖 37 是內(nèi)部方式的時(shí)鐘電路。時(shí)鐘信號的周期稱為狀態(tài)時(shí)間 S，它是振蕩周期的 2 倍， P1 信號在每個(gè)狀態(tài)的前半周期有效，在每個(gè)狀態(tài)的后半周期 P2信號有效。對于外接時(shí)鐘電路，要求 XTAL1接地， XTAL2 腳接外部時(shí)鐘，對于外部時(shí)鐘信號并無特殊 要求，只要保證一定的脈沖寬度，時(shí)鐘頻率低于 12MHz 即可。 本次設(shè)計(jì)我用到的是內(nèi)部方式時(shí)鐘。 在 MCS－ 51單片機(jī)片 內(nèi) 是 一個(gè)高增益反相放大器，輸入端為 XTAL1為 反相放大器， XTAL2為 輸出端，由該放大器構(gòu)成的振蕩電路和時(shí)鐘電路 便 構(gòu)成了單片機(jī)時(shí)鐘方式。數(shù)據(jù)位之后 是 奇偶校驗(yàn)位，僅僅 占一位，用 它來 表示 單片機(jī) 串行通信中采用 的是 奇校驗(yàn)還是偶校驗(yàn)。 這 其中，字符幀開頭 的開頭是起始位 ， 總共 占 1位，始終 都 為邏輯 0電平，用于表示接收設(shè)備 向 發(fā)送端開始發(fā)送信息。 如果是 邏輯 1的話 ， 則 作為數(shù)據(jù)位 1。 基于 MCS51的兩片單片機(jī)之間的串行通信接口設(shè)計(jì) 12 開始通信時(shí)，信號線為空閑（邏輯 1） 模式時(shí) ， 如果 檢測到 從 1跳變到 0時(shí)， 便 開始接收時(shí)鐘吲數(shù)。 TTL 電平串行數(shù)據(jù)幀格式如圖 36： 圖 34 TTL 電平串行數(shù)據(jù)幀格式 基于 MCS51的兩片單片機(jī)之間的串行通信接口設(shè)計(jì) 11 RS232 電平串行數(shù)據(jù)幀格式如圖 35： 圖 35 RS232 電平串行數(shù)據(jù)幀格式 用 Protues 仿真軟件畫出實(shí)際 RS232 之間的連接電路圖如圖 36。甲方的 TX和 乙方的 RXD 相連 接 ， 就是 一發(fā)一收。 同時(shí) 甲方 RTS和 CTS 相連 接 ， 而且還要和 DCD 互連。 RS232 連接方式 兩 RS232 把他們連接起來就可以構(gòu)成一個(gè)實(shí)用的系統(tǒng)，用一個(gè)圖就可以很清晰的看清楚他們之 間的連接，如圖 33。 MAX232 芯片的引腳結(jié)構(gòu)如上圖所示。 12V的 電 壓。下面是整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，用圖形表示出來就是如圖 31。總之本課題研究的內(nèi)容最主要是實(shí)現(xiàn)兩單片機(jī)的通信， LED 閃爍和溫度控制是他實(shí)現(xiàn)的表現(xiàn)形式。當(dāng) C/T＝ 0時(shí)，計(jì)數(shù)速率＝ fosc/2；當(dāng) C/T＝ 1時(shí)， 計(jì)數(shù)速率取決于外部輸入時(shí)鐘頻率。 這 其中，溢出率 是 取決于計(jì)數(shù) 的 速率和定時(shí)器預(yù)置 的 值。所以，波特率 就可以是 振蕩頻率的十二分之一，并不受 PCON 寄存器中 SMOD 的影響，即：方式 0的波特率＝ fosc/12。 這 其中，方式 0及 方式 2的波特率是固定 不變 的， 但是 方式 1和方式3的波特率是可 以 變的， 它是 由定時(shí)器 T1溢出率決定。也就是在串口通信時(shí)只需要設(shè)置，串口中斷，串口模式，以及串口中斷函數(shù)的處理，還有就是波特率。這樣使得接收設(shè)備能夠知道一個(gè)位的狀態(tài)，有機(jī)會(huì)判斷是否有噪聲干擾了通信或者是否傳輸和接收數(shù)據(jù)是否不同步。如果是奇校驗(yàn)，校驗(yàn)位位 1，這樣就有 3個(gè)邏輯高位。對于偶和奇校驗(yàn)的情況，串口會(huì)設(shè)置校驗(yàn)位（數(shù)據(jù)位后面的一位），用一個(gè)值 確保傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有偶個(gè)或者奇?zhèn)€邏輯高位。有四種檢錯(cuò)方式：偶、奇、高和低。適用于停止位的位數(shù)越多，不同時(shí)鐘同步的容忍程度越大，但是數(shù)據(jù)傳輸率同時(shí)也越慢。由于數(shù)據(jù)是在傳輸線上定時(shí)的，并且每一個(gè)設(shè)備有其自己的時(shí)鐘，很可能在通信中兩臺設(shè)備間出現(xiàn)了小小的不同步。 停止位：用于表示單個(gè)包的最后一位。每個(gè)包 就 是指一個(gè)字節(jié)， 其中 包括開始 位和 停止位，數(shù)據(jù)位和奇偶校驗(yàn)位。擴(kuò)展的 ASCII 碼是 0～ 255（ 8位）。 要怎樣 設(shè)置 決定 于你想傳送 什么樣 的信息。 數(shù)據(jù)位： 是一個(gè) 衡量通信中 的 實(shí)際數(shù)據(jù)位的 一個(gè)重要 參數(shù)。 但是 波特率 是可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這些值 的 ， 同時(shí) 波特率 與 距離 是 成反比 的 。 這就是說 串口通信在數(shù)據(jù)線上的采樣率為 2400Hz。 比如 100波特 是 表示每 一 秒鐘發(fā)送 100個(gè) bit。 要進(jìn)行兩個(gè)端口的通信 ， 就必須配置這些參數(shù) ： 波特率：這是一個(gè)通信速度衡量的參數(shù)。同步串行通信的數(shù)據(jù)格式 是 每個(gè)數(shù)據(jù)塊 或 信息幀由 3部分組成： ①一個(gè)數(shù)據(jù)塊 為兩個(gè)同步字符也就是信息幀，作為 起始標(biāo)志； ② n 個(gè)連續(xù)傳送的數(shù)據(jù)； 基于 MCS51的兩片單片機(jī)之間的串行通信接口設(shè)計(jì) 6 ③ 2個(gè)字節(jié)循環(huán)冗余校驗(yàn)碼 (CRC)。 同 步通信 同步 通信 指的是數(shù)據(jù)傳送是 以數(shù)據(jù)塊 做 為單位 的 ，字符 和 字符之間、字符內(nèi)部的位 和 位之間都 是 同步 的 。通 常接收端的采樣 時(shí)鐘周期 要比傳輸字符的位周期短，常用的采樣時(shí)鐘頻率 為位頻率的 16倍，采取這種措施是為了提高抗干擾能力 ， 在 串行通信 中，二進(jìn)制數(shù)據(jù)以數(shù)字信號的信號形式出現(xiàn) ,不論是發(fā)送還是接收，都必須有 時(shí)鐘信號 對傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行定位。 半 雙 工發(fā)收發(fā) 收乙甲 圖 25 半雙工方式 串行異步通信 串行異步通信 時(shí)，接收方不斷地檢測或監(jiān)視串行輸入線上的電平變化，當(dāng)檢測到有效起始位出現(xiàn)時(shí)，便知道接著是有效字符位的到來，并開始接收有效字符，當(dāng)檢測到停止位時(shí)，就知道傳輸?shù)淖址Y(jié)束了。采用 的是 半雙工 制式的時(shí)候 ，通信系統(tǒng) 中 每一端發(fā)送器 及接收器， 是 通過 收和發(fā)的 開關(guān)轉(zhuǎn)接到通信線 路 上 的 ， 來 進(jìn)行 的 方向 之間 切換， 所以 ，可能 會(huì)產(chǎn)生時(shí)間 上 延遲。圖 24是收發(fā) 的 波特率相同的。 但是此種 方式要求通 信的 雙方 都有 發(fā)送器 及 接收器， 而且 ， 我們 需要兩 根數(shù)據(jù)線 來 傳送數(shù)據(jù)信號。具體說，在發(fā)送端， 我們需要把 并行 傳輸?shù)?數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行 傳輸?shù)?數(shù)據(jù)； 但是 在接收端， 我們 要把接收到的串行 傳輸?shù)?數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行傳輸?shù)?數(shù)據(jù) ， 當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送 及 接收分流 時(shí) ， 采用 兩根不同的傳輸 數(shù)據(jù) 線傳送 的時(shí)候 ，通信 的 雙方都 可以 在同一 時(shí)間 進(jìn)行發(fā)送和接收 數(shù)據(jù)的 操作， 以 這樣的傳送方式 傳送我們就稱為 全雙工 制式 ，在全雙工方式 中 ，通信系統(tǒng) 中的 每一端都設(shè)置了發(fā)送器 及 接收器，因此，能控制數(shù)據(jù)同時(shí) 地 在兩個(gè)方向上傳送。數(shù)據(jù)傳送 我們需要解決 送中的標(biāo)準(zhǔn)、 傳送中的 格式 和傳送中的 工作方式等問題。數(shù)據(jù)的輸出 我們把它 稱發(fā)送數(shù)據(jù)（ TXD），數(shù)據(jù)輸入 時(shí)我們把它 稱接收數(shù)據(jù)（ RXD）。 圖 23 同步通信原理 全雙工方式與半雙工方式 MCS_51 單片機(jī)有一個(gè)全雙工串行口。發(fā)送方對接收方的同步可以通過外同步和自同步兩種方法實(shí)現(xiàn)。 圖 22 異步通信原理圖 基于 MCS51的兩片單片機(jī)之間的串行通信接口設(shè)計(jì) 4 同步通信時(shí)要建立發(fā)送方時(shí)鐘對接收方時(shí)鐘的直接控制，使雙方達(dá)到完全同步。異步通信以字符（構(gòu)成的幀）為單位進(jìn)行傳輸，字符與字符之間的 間隙（時(shí)間間隔）也是任意的，但每個(gè)字符中的各位是以固定的時(shí)間傳送的。 源 終 點(diǎn)010010018 位 數(shù) 據(jù) 線（ a ） 并 行 通 信終 點(diǎn)源（ b ） 串 行 通 信 0 1 0 0 1 0 0 1 圖 21 串行通信與并行通信的對比 同步通信與異步通信 異步通信是指通信的發(fā)送與接收設(shè)備使用各自的時(shí)鐘控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收過程。 在 并行通信 中，一個(gè)字節(jié)（ 8 位）數(shù)據(jù)是在 8條并行傳輸線上同時(shí)由源傳到目的地；而在 串行通信 方式中，數(shù)據(jù)是在單條 1 位寬的傳輸線上一位接一位地順序傳送。其只需要少數(shù)幾條線就可以在系統(tǒng)間交換信息，特別 試用于計(jì)算機(jī) 和 計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī) 和 外 部設(shè)備 之間的遠(yuǎn)距離通信。 （ 3）使用 DS18B20 溫度傳感器，由 B機(jī)測量溫度后，傳到 A機(jī)顯示。 A 機(jī) K1，控制 B 機(jī)的兩個(gè) LED 閃爍。 本課題要實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容 （ 1）在系統(tǒng)中擴(kuò)展 RS232 串行通信接口，使 A、 B 兩臺 MCS51 單片機(jī)通過 該接口相連接。 中斷系統(tǒng) ,5個(gè)中斷源，高級和低級兩級優(yōu)先級別。 串行口，全雙工串行口。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）， 128B+128B SFR。 時(shí)鐘電路， 12MHz。 基于 MCS51的兩片單片機(jī)之間的串行通信接口設(shè)計(jì) 2 MCS51 單片機(jī)的基本組成 MCS51單片機(jī)芯片有許多種，如 805 803 875 80C5 80C31等。在各類儀器儀表中（包括醫(yī)療器械、色譜儀、溫度、濕度、流量、流速、電壓、頻率、功率、厚度、角度、長度、硬度、元素測定等）引入單片機(jī)。 、電、儀一體的智能產(chǎn)品 （ 1）單片機(jī)在日常生活中的應(yīng)用 （ 2）單片機(jī)在數(shù)據(jù)處理方面的應(yīng)用 （ 3）單片機(jī)在智能化的儀器儀表中應(yīng)用 單片機(jī)成功地應(yīng)用于玩具、游戲機(jī)、無繩電話、充電器、按摩器、 IC 卡電話、 IC卡水表、 IC 卡煤氣表、 IC 卡電度表、流量溫控儀表、家庭自動(dòng) 化、電子鎖、電子秤、步進(jìn)電機(jī)、防盜報(bào)警、電子日歷時(shí)鐘等這些日常生活的產(chǎn)品中。今后它仍將是科技界、工業(yè)界廣泛選擇應(yīng)用的 8 位微控制器，仍將是單片機(jī)應(yīng)用的主流機(jī)種。從機(jī)被動(dòng)地接收、執(zhí)行主機(jī)發(fā)來的命令，并且根據(jù)主機(jī)的要求向主機(jī)回傳相應(yīng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，報(bào)告其運(yùn)行狀態(tài)。較為常見的形式是由一臺作管理用的上位主計(jì)算機(jī) (主 機(jī) )和多臺直接參與控制檢測的下位從計(jì)算機(jī) (從機(jī) )構(gòu)成的主從式多機(jī)系統(tǒng)，主機(jī)和從機(jī)之間以通訊的方式來協(xié)調(diào)工作。其中單片機(jī)中， MCS51 單片機(jī)上 的 通用異步接收 /發(fā)送器 UART，通過 RXD和 TXD 可與 部 電路進(jìn)行串行異步通信， 數(shù)據(jù)的發(fā)送 由 TXD 端送出， 數(shù)據(jù)的接收 由 RXD端輸入。對于畫設(shè)計(jì)的系統(tǒng)電路圖有很大的幫助。 串口通訊 是 單片機(jī) 的一個(gè)重要應(yīng)用 ， 它既可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸 ， 同時(shí)計(jì)算機(jī)也可以對單片機(jī)進(jìn)行控制 。 本次設(shè)計(jì)就是要利用單片機(jī)來完成一個(gè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)兩單片機(jī)之間的串行通信。 昆 明 學(xué) 院 2020 屆畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 論文（設(shè)計(jì)）題目 基于 MCS51 的兩片單片機(jī)之