【正文】 CLR TI SETB SM2 ；繼續(xù)監(jiān)聽 SETB ES RET 單片機(jī)與 PC機(jī)的通信 在工控系統(tǒng)（尤其是多點(diǎn)現(xiàn)場工控系統(tǒng)）設(shè)計(jì)實(shí)踐中，單片機(jī)與 PC機(jī)組合構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)是一個(gè)重要的發(fā)展方向。 主機(jī)程序清單： 設(shè)從機(jī)地址號(hào)存于 40H單元，命令存于 41H單元。 程序分為主機(jī)程序和從機(jī)程序。 TRDY=1：表示從機(jī)準(zhǔn)備好發(fā)送。其它都按 02H對(duì)待。 應(yīng)用程序 ?主機(jī)發(fā)送的地址聯(lián)絡(luò)信號(hào)為： 00H， 01H， 02H ， … … （即從機(jī)設(shè)備地址），地址 FFH為命令各從機(jī)復(fù)位，即恢復(fù) SM2=1。 ?從機(jī)收到復(fù)位命令后回到監(jiān)聽地址狀態(tài)（ SM2=1）。若接收幀的 RB8=0，則存數(shù)據(jù)到緩沖區(qū)，并準(zhǔn)備接收下幀信息。 ?從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后，要發(fā)送一幀校驗(yàn)和，并置第 9位（ TB8）為 1，作為從機(jī)數(shù)據(jù)傳送結(jié)束的標(biāo)志。 ?所有從機(jī)收到地址幀后，都將接收的地址與本機(jī)的地址比較。 T X DR X D主 機(jī)T X DR X D1 號(hào) 從 機(jī)T X DR X D2 號(hào) 從 機(jī)T X DR X DN 號(hào) 從 機(jī)? ?通信協(xié)議 ?所有從機(jī)的 SM2位置 1，處于接收地址幀狀態(tài)。當(dāng)然采用不同的通信標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，還需進(jìn)行相應(yīng)的電平轉(zhuǎn)換，有時(shí)還要對(duì)信號(hào)進(jìn)行光電隔離。所謂主從式，即在數(shù)個(gè)單片機(jī)中，有一個(gè)是主機(jī)，其余的是從機(jī)，從機(jī)要服從主機(jī)的調(diào)度、支配。雙方約定采用 串行口方式 1進(jìn)行通信， 一幀信息為 10位，其中有 1個(gè)起始位、 8個(gè)數(shù)據(jù)位和一個(gè)停止位；波特率為 2400波特， T1工作在定時(shí)器方式 2，振蕩頻率選用 ，查表可得 TH1=TL1=0F4H， PCON寄存器的 SMOD位為 0。 1號(hào)機(jī)接到 00H后結(jié)束發(fā)送 。 2號(hào)機(jī)接收數(shù)據(jù) 并轉(zhuǎn)存到數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，起始地址也為 40H，每接收到一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)便計(jì)算一次“校驗(yàn)和”，當(dāng)收到一個(gè)數(shù)據(jù)塊后，再接收 1號(hào)機(jī)發(fā)來的“校驗(yàn)和”，并將它與 2號(hào)機(jī)求出的校驗(yàn)和進(jìn)行比較。 當(dāng) 1號(hào)機(jī) 發(fā)送時(shí) ，先發(fā)送一個(gè)“ E1”聯(lián)絡(luò)信號(hào)， 2號(hào)機(jī)收到后回答一個(gè)“ E2”應(yīng)答信號(hào)，表示同意接收。這里僅介紹單片機(jī)串行口在通信方面的應(yīng)用，關(guān)于鍵盤和顯示器的擴(kuò)展將在下一章介紹。 80C51單片機(jī)的串行口為計(jì)算機(jī)間的通信提供了極為便利的條件。具體步驟如下： ?確定 T1的工作方式 （編程 TMOD寄存器）； ?計(jì)算 T1的初值 ，裝載 TH TL1； ?啟動(dòng) T1（編程 TCON中的 TR1位）； ?確定 串行口控制 （編程 SCON寄存器）； 串行口在中斷方式工作時(shí)，要進(jìn)行中斷設(shè)置（編程 IE、 IP寄存器）。常用的串行口波特率以及各參數(shù)的關(guān)系如表所示。 T1 溢出率 = fosc /{12 [256 －（ TH1） ]} 在單片機(jī)的應(yīng)用中，常用的晶振頻率為： 12MHz和 。（ T1溢出率） 當(dāng) T1作為波特率發(fā)生器時(shí)，最典型的用法是使 T1工作在自動(dòng)再裝入的 8位定時(shí)器方式（即方式 2，且 TCON的 TR1=1，以啟動(dòng)定時(shí)器）。 fosc 方式 1的波特率 =（ 2SMOD/32） 由于輸入的移位時(shí)鐘的來源不同，所以，各種方式的波特率計(jì)算公式也不相同。通過軟件可對(duì)單片機(jī)串行口編程為四種工作方式，其中方式 0和方式 2的波特率是固定的，而方式 1和方式 3的波特率是可變的，由定時(shí)器 T1的溢出率來決定。如果條件不滿足，則數(shù)據(jù)丟失，且不置位 RI，繼續(xù)搜索 RXD引腳的負(fù)跳變。 方式 2和方式 3輸入 接收時(shí)，數(shù)據(jù)從右邊移入輸入移位寄存器，在起始位 0移到最左邊時(shí)，控制電路進(jìn)行最后一次移位。 第一次移位時(shí)，停止位“ 1”移入輸出移位寄存器的第 9位上 ，以后每次移位，左邊都移入 0。 停止位數(shù) 據(jù) 位 9 位起始位L S B M S B空閑空閑D 0D 71 幀 共 1 1 位R B 8 / T B 8 方式 2和方式 3輸出 D 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7寫 入 S B U F停 止 位T X DT I （ 中 斷 標(biāo) 志 ）起 始T B 8 發(fā)送開始時(shí)，先把起始位 0輸出到 TXD引腳，然后發(fā)送移位寄存器的輸出位（ D0）到 TXD引腳。 方式 2和方式 3時(shí)起始位 1位，數(shù)據(jù) 9位（含 1位附加的第 9位，發(fā)送時(shí)為 SCON中的 TB8，接收時(shí)為 RB8），停止位 1位，一幀數(shù)據(jù)為 11位。 D 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7停 止 位R X DR I （ 中 斷 標(biāo) 志 ）起 始位 采 樣 脈 沖 三、方式 2和方式 3 方式 2或方式 3時(shí)為 11位數(shù)據(jù)的異步通信口。接收過程中，數(shù)據(jù)從輸入移位寄存器右邊移入，起始位移至輸入移位寄存器最左邊時(shí)，控制電路進(jìn)行最后一次移位。其中 1位起始位， 8位數(shù)據(jù)位， 1位停止位。 方式 0輸出 D 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7寫 入 S B U FR X D （ 數(shù) 據(jù) ）T X D （ 移 位 脈 沖 ）T I （ 中 斷 標(biāo) 志 ） 方式 0輸入 R E N = 1R X D （ 數(shù) 據(jù) 輸 入 ）T X D （ 移 位 脈 沖 ）R I = 0D 0 D 1 D 2 D 3D 4D 5 D 6 D 7 方式 0接收和發(fā)送電路 7 4 L S 1 6 4R X DT X DP 1 . 08 0 C 5 1C L RC L KABG N D7 4 L S 1 6 5R X DT X DP 1 . 08 0 C 5 1S / LC L KQG N D 二、方式 1 方式 1是 10位數(shù)據(jù)的異步通信口。發(fā)送和接收均為 8位數(shù)據(jù)，低位在先，高位在后。主要用于擴(kuò)展并行輸入或輸出口。復(fù)位時(shí)， SMOD=0。 PCON中只有一位 SMOD與串行口工作有關(guān) ： SMOD（ ） 波特率倍增位。在方式 0時(shí)，當(dāng)串行接收第 8位數(shù)據(jù)結(jié)束時(shí)，或在其它方式，串行接收停止位的中間時(shí)，由內(nèi)部硬件使 RI置 1，向 CPU發(fā)中斷申請(qǐng)。在中斷服務(wù)程序中，必須用軟件將其清 0，取消此中斷申請(qǐng)。 ● TI，發(fā)送中斷標(biāo)志位 。 ● RB8，在方式 2或方式 3中，是接收到數(shù)據(jù)的第九位 ，作為奇偶校驗(yàn)位或地址幀 /數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志位?？梢杂米鲾?shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)位，或在多機(jī)通信中，作為地址幀 /數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志位。由軟件置 REN=1，則啟動(dòng)串行口接收數(shù)據(jù)；若軟件置 REN=0，則禁止接收。在方式 1時(shí)，若 SM2=1，則只有接收到有效停止位時(shí)， RI才置 1。通過控制 SM2，可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信。當(dāng) 接收機(jī)的 SM2=1時(shí)可以利用收到的 RB8來控制是否激活 RI（ RB8＝ 0時(shí)不激活 RI，收到的信息丟棄； RB8＝ 1時(shí)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)入 SBUF，并激活 RI，進(jìn)而在中斷服務(wù)中將數(shù)據(jù)從 SBUF讀走）。 2247。 80C51的串行口 有兩個(gè)物理上獨(dú)立的接收、發(fā)送緩沖器 SBUF，它們占用同一地址 99H ；接收器是雙緩沖結(jié)構(gòu) ；發(fā)送緩沖器，因?yàn)榘l(fā)送時(shí) CPU是主動(dòng)的，不會(huì)產(chǎn)生重疊錯(cuò)誤。在計(jì)算機(jī)和單片機(jī)組成的 RS485通信系統(tǒng)中，下位機(jī)由單片機(jī)系統(tǒng)組成，上位機(jī)為普通的 PC機(jī)，負(fù)責(zé)監(jiān)視下位機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)其狀態(tài)信息進(jìn)行集中處理，以圖文方式顯示下位機(jī)的工作狀態(tài)以及工業(yè)現(xiàn)場被控設(shè)備的工作狀況。普通的 PC機(jī)一般不帶RS485接口，因此要使用 RS232C/RS485轉(zhuǎn)換器。傳輸線采用差動(dòng)信道，所以它的干擾抑制性極好，又因?yàn)樗淖杩沟?，無接地問題，所以 傳輸距離可達(dá) 1200米 ，傳輸速率可達(dá) 1Mbps。 RS485的信號(hào)傳輸采用兩線間的電壓來表示邏輯 1和邏輯 0。 RS485是一種 多發(fā)送器 標(biāo)準(zhǔn)，在通信線路上最多可以使用 32 對(duì)差分驅(qū)動(dòng)器 /接收器。 RS422A傳輸速率（ 90Kbps）時(shí)，傳輸距離可達(dá) 1200米。若傳輸過程中混入了干擾和噪聲，由于差分放大器的作用，可使干擾和噪聲相互抵消。如果其中一條線為邏輯“ 1”狀態(tài)，另一條線就為邏輯“ 0”，比采用單端不平衡驅(qū)動(dòng)對(duì)電壓的放大倍數(shù)大一倍。為了提高信噪比， RS232C總線標(biāo)準(zhǔn)不得不采用比較大的電壓擺幅。通信距離較大時(shí)，收發(fā)雙方的地電位差別較大，在信號(hào)地上將有比較大的地電流并產(chǎn)生壓降。最高傳送速率為 20Kbps。（陽頭） 96512 51 41 31功能特性 過程特性 過程特性規(guī)定了信號(hào)之間的時(shí)序關(guān)系，以便正確地接收和發(fā)送數(shù)據(jù) 。 RS232C定義了數(shù)據(jù)終端設(shè)備（ DTE）與數(shù)據(jù)通信設(shè)備（ DCE）之間的物理接口標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)比特率超過 1000 bps 時(shí)，最大傳輸距離迅速下降，如 9600 bps 時(shí)最大距離下降到只有 76m（約 250英尺）。 傳輸距離與傳輸速率的關(guān)系 串行接口或終端直接傳送串行信息位流的最大距離與傳輸速率及傳輸線的電氣特性有關(guān)。 波特率和比特率不總是相同的， 對(duì)于將數(shù)字信號(hào) 1或 0直接用兩種不同電壓表示的所謂基帶傳輸，比特率和波特率是相同的。 五、傳輸速率與傳輸距離 傳輸速率 比特率 是 每秒鐘傳輸二進(jìn)制代碼的位數(shù) ，單位是：位／秒（ bps）。 代碼和校驗(yàn) 代碼和校驗(yàn)是發(fā)送方將所發(fā)數(shù)據(jù)塊求和（或各字節(jié)異或），產(chǎn)生一個(gè)字節(jié)的校驗(yàn)字符（校驗(yàn)和）附加到數(shù)據(jù)塊末尾。 循環(huán)冗余校驗(yàn) 種數(shù)學(xué)運(yùn)算實(shí)現(xiàn)有效信息與校驗(yàn)位之間的循環(huán)校驗(yàn)，常用于對(duì)磁盤信息的傳輸、存儲(chǔ)區(qū)的完整性校驗(yàn)等。奇校驗(yàn)時(shí)，數(shù)據(jù)中“ 1”的個(gè)數(shù)與校驗(yàn)位“ 1”的個(gè)數(shù)之和應(yīng)為奇數(shù)；偶校驗(yàn)時(shí)，數(shù)據(jù)中“ 1”的個(gè)數(shù)與校驗(yàn)位“ 1”的個(gè)數(shù)之和應(yīng)為偶數(shù)。由于通信是雙向的，調(diào)制器和解調(diào)器合并在一個(gè)裝置中，這就是調(diào)制解調(diào)器MODEM。 全雙工 全雙工 是指數(shù)據(jù)可以 同時(shí)進(jìn)行雙向 傳輸。 8 位 8 位 8 位 8 位1 6 位≥ 0 位0 1 1 1 1 1 1 00 1 1 1 1 1 1