【正文】 8位一位一位的接收，然后再組合成一個(gè)字節(jié)，上面代碼中我們定義了一個(gè)臨時(shí)變量 k，將 k左移一位后與 SDA進(jìn)行“或” 運(yùn)算，依次把 8個(gè)獨(dú) 立的位放入一個(gè)字節(jié)中來完成接收。 delay0()。 k=(k1)|sda。i++) { scl=1。 for(i=0。 sda=1。 scl=0。”表示 將 temp 左移一位，最高位將移入 PSW 寄存器 CY 位中，然后將 CY 值賦給 SDA 進(jìn)而在 SCL 的控制下發(fā)送出去。 delay0()。 delay0()。 delay0()。 delay0()。 delay0()。i++) { temp=temp1。 for(i=0。 } 5. 寫一個(gè)字節(jié) void writebyte(uchar date) { uchar i,temp。 sda=1。 scl=1。 } 4. 停止信號(hào) void stop() { sda=0。 scl=0。amp。 delay0()。 3. 應(yīng)答信號(hào) void respons() { uchar i。 delay0()。 delay0()。 delay0()。 } 將總線都拉高以釋放總線 。 scl=1。 I2C 總線的起武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 始信號(hào)、終止信號(hào)、發(fā)送 “0” 及發(fā)送 “ 1” 的模擬時(shí)序 ，圖 所示 ： 圖 I2C 總線通信的模擬 1. 總線初始化 void init() { sda=1。 圖 數(shù)據(jù)傳送格式 單片機(jī)模擬 I2C 總線通信 主機(jī)可以采用不帶 I2C 總線接口的單片機(jī)，如 80C5 AT89C2051 等單片機(jī)，利用軟件實(shí)現(xiàn) I2C 總線的數(shù)據(jù)傳送，即軟件與硬件結(jié)合的信號(hào)模擬 。如果一段時(shí)間內(nèi)沒有收到從機(jī)的應(yīng)答信號(hào)，則自動(dòng)認(rèn)為從機(jī)已正確接收到數(shù)據(jù)。 圖 起始和終止信號(hào) （ 3）數(shù)據(jù)傳送格式 每一個(gè)字節(jié)必須保證是 8位長度。 如圖 。為了避免混亂， I2C 總線要通過總線仲裁，以決定由哪一臺(tái)主機(jī)控制總線。由總線上接收數(shù)據(jù)的器件則為接收器。 圖 I2C 總線系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖 每個(gè)接到 I2C 總線上的器件都有唯一的地址。當(dāng)總線空閑時(shí)，兩根線均為高電平。一根是數(shù)據(jù)線 SDA，另一根是時(shí)鐘線 SCL。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 串行總線 AT24C02 芯片應(yīng)用 I2C 串行總線概述 I2C 總線系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖 I2C 總線是 PHLIPS 公司推出的一種串行總線，是具備多主機(jī)系統(tǒng)所需的包括總線裁決和高低速器件同步功能的高性能串行總線。 串行口工作之前，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行初始化，主要是設(shè)置產(chǎn)生波特率的定時(shí)器 串行口控制和中斷控制。 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。停止位數(shù) 據(jù) 位 8 位起始位L S B M S B空閑空閑D 0D 71 幀 共 1 0 位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 沖武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 方式 2 的波特率固定為晶振頻率的 1/64 或 1/32，方式 3 的波特率由定時(shí)器 T1的溢出率決定。 TXD 為數(shù)據(jù)發(fā)送引腳， RXD為數(shù)據(jù)接收引腳 。當(dāng) RI=0，且 SM2=0（或接收到的停止位為 1）時(shí)，將接收到的 9位數(shù)據(jù)的前8位數(shù)據(jù)裝入接收 SBUF，第 9位（停止位）進(jìn)入 RB8， 并置 RI=1，向 CPU 請(qǐng)求中斷。 圖 方式 1 數(shù)據(jù)輸出時(shí)序圖 圖 方式 1 數(shù)據(jù)輸入時(shí)序圖 用軟件置 REN 為 1 時(shí)，接收器以所選擇波特率的 16 倍速率采樣 RXD 引腳電平，檢測到 RXD 引腳輸入電平發(fā)生負(fù)跳變時(shí)，則說明起始位有效，將其移入輸入移位寄存器，并開始接收這一幀信息的其余位。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 圖 串行口方式 1 傳送數(shù)據(jù)格式 串行口方式 1 傳送一幀數(shù)據(jù)共 10 位， 1位起始位（ 0）， 8位數(shù)據(jù)位，最低位在前，高位在后， 1位停止位（ 1），幀與幀之間可以后空閑，也可以無空閑。其中 1 位起始位， 8位數(shù)據(jù)位， 1位停止位。 （ 2）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。 在串口中斷處理時(shí)， TI， RI都需要軟件清 0，硬件置位后不可能自動(dòng)清 0，此外，在進(jìn)行緩沖區(qū)操作時(shí)，需要 ES=0，以防止中斷出現(xiàn)。 可尋址標(biāo)志位。方式 0 時(shí)，發(fā)送完第 8 位數(shù)據(jù)后，由硬件置位，其它方式下，在發(fā)送或停止位之前由硬件置位，因此， TI=1 表示幀發(fā)送結(jié)束，TI可由軟件清 “0” 。 TI：發(fā)送中斷標(biāo)志位。 RB8：接收數(shù)據(jù)位 8。 在方式 2和方式 3 中， TB8是要發(fā)送的 —— 即第 9 位數(shù)據(jù)位。 REN用于控制數(shù)據(jù)接收的允許和禁止， REN=1 時(shí)，允許接收， REN=0 時(shí)，禁止接收。 工作于方式 0 時(shí)， SM2 必須為 0。 1 6S B U FT 1 溢 出 率武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 出中斷申請(qǐng)，否則會(huì)將接受到的數(shù)據(jù)放棄。接收狀態(tài)，當(dāng)串行口工作于方式 2 或 3，以及 SM2=1 時(shí)，只有當(dāng)接收到第 9位數(shù)據(jù)（ RB8）為 1 時(shí)，才把接收到的前 8 位數(shù)據(jù)送入 SBUF，且置位 RI 發(fā)≥ 1S B U F發(fā) 送 控 制 器接 收 控 制 器移 位 寄 存 器控 制 門T IR IAT X DR X D去 串 口 中 斷S M O D01T H 1 T L 1247。 表 串行口工作方式 SM0 SM1 方式 功能說明 0 0 0 同步移位寄存器方式 0 1 1 10 位異步收發(fā)（ 8 位數(shù)據(jù)），波特率可變 1 0 2 11 位異步收發(fā)（ 9 位數(shù)據(jù)），波特率 固定 1 1 3 11 位異步收發(fā)（ 9 位數(shù)據(jù)），波特率 可變 SM2：多機(jī) 通信控制位。 表 串行口控制寄存器 SCON 位序號(hào) D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 位符號(hào) SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI 各控制位功能介紹如下： SM0、 SM1：串行口工作方式控制位。 串行口的控制寄存器 SCON 是一個(gè)特殊功能寄存器，用以設(shè)定串行口的工作方式、接收 /發(fā)送控制以及設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志。 串行口的基本結(jié)構(gòu)如圖 所示。 51 單片機(jī)的串行口 串行結(jié)構(gòu) 51 單片機(jī)的串行口是一個(gè)可編程的全雙工的通信接口，具有 UART（通用異步收發(fā)器）的全部功能，能同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，也可作為同步移位寄存器使用。第三，抗干擾能力差， RS232C 在電平轉(zhuǎn)換時(shí)采 用單端輸入輸出，在傳輸過程中當(dāng)干擾和噪聲混在正常的信號(hào)中。第二，有電平偏移， RS232C 總線標(biāo)準(zhǔn)要求收發(fā)雙方共地。 圖 RS232C 近程通信連接 （ 3）采用 RS232C 接口存在的問題 第一，傳輸距離短，傳輸速率低， RS232C 總線標(biāo)準(zhǔn)受電容允許值的約束，使用時(shí)傳輸距離一般不要超過 15 米（線路條件好時(shí)也不超過幾十米）。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 圖 RS232C 接口 （ 2）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) 。 （ 1）機(jī)械特性 RS232C 接口規(guī)定使用 25 針連接器，連接器的尺寸及每個(gè)插針的排列位置都有明確的定義。 串行通信接口標(biāo)準(zhǔn) RS232C 是 EIA（美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)） 1969 年修訂 RS232C 標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)傳輸線使用每 （約 1英尺）有 50PF 電容的非平衡屏蔽雙絞線時(shí)，傳輸距離隨傳輸速率的增加而減小。 傳輸 速率與傳輸距離 （ 1） 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）。 （ 3） 循環(huán)冗余校驗(yàn) 這種校驗(yàn)是通過某種數(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。 （ 2）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。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)。 三種制式分別如圖 、圖 、圖 所示 。 （ 3）全雙工。 （ 2）半雙工。 圖 外同步 圖 自同步 由于本次課設(shè) 主要采用異步串行通信方式，所以在這里不仔細(xì)介紹同步串行通信方式 串行通信的制式 （ 1）單工。發(fā)送方對(duì)接收方的同步可以通過兩種方法實(shí)現(xiàn) 。 同步串行通信方式 同步通信時(shí)要建立發(fā)送方時(shí)鐘對(duì)接收方時(shí)鐘的直接控制，使雙方達(dá) 到完全同步。 圖 異步串行通信數(shù)據(jù)格式 1 1 1 0 0 1 1 001 0 1 0 0 1 0 01發(fā)送設(shè)備接收設(shè)備1 0 1 0 0 1 0 00 11 1 1 0 0 1 1 00 1間 隙 任 意接收設(shè)備發(fā)送設(shè)備8 位 順 次 傳 送D 0D 7停止位數(shù) 據(jù) 位校驗(yàn)位起始位L S B M S B空閑下 一 字 符起 始 位空閑一 個(gè) 字 符 幀武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 異步通信的特點(diǎn)：不要求收發(fā)雙方時(shí)鐘的嚴(yán)格一致，實(shí)現(xiàn)容易，設(shè)備開銷較小，但每個(gè)字符要附加 2～ 3 位用于起止位，各幀之間還有間隔，因此傳輸效率不高。 圖 異步串行通信方式 異步通信是以字符（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）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，即字符之間不一定有 “ 位間隔 ” 的整數(shù) 倍的關(guān)系，但同一字符內(nèi)的各位之間的距離均為 “ 位間隔 ” 的整數(shù)倍。為使雙方的收發(fā)協(xié)調(diào)，要求發(fā)送和接收設(shè)備的時(shí)鐘盡可能一致。 串行通信又有兩種方式：異步串行通行和同步串行通信。因?yàn)橐淮沃荒軅魉鸵晃?，所以?duì)于一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，至少要 分 8 位才能傳送完畢，如圖 所示。 串行通信方式 串行通信 是 將數(shù)據(jù)字節(jié)分成一位一位的形式在一條傳輸線上逐個(gè) 的 傳送。由于并行口通信已經(jīng)用的比 較少，因此我們?cè)谶@里也僅做簡單介紹，大家了解即可。 每一個(gè)數(shù)據(jù)都需要一條傳輸線，如圖 所示， 8 位數(shù)據(jù)總線的通信系統(tǒng)，一次傳送 8位數(shù)據(jù)（ 1 個(gè)字節(jié)），將需要 8 條數(shù)據(jù)線。在多微機(jī)系統(tǒng)以及現(xiàn)代測控系統(tǒng)中信息的交換多采用串行通信方式。計(jì)算機(jī)通信是指計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備或計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的信息交換。本畢設(shè)具有實(shí)際作用，可以將此次畢業(yè)設(shè)計(jì)成果運(yùn)用到戶外廣告牌的設(shè)計(jì)，通過電腦控制液晶的顯示。 用 PL2303芯片將串 口轉(zhuǎn)換成 USB接口，這樣就避免了 基于 RS232的串行接口 不支持熱插拔。經(jīng)過測試 CP2102是不能下載的，而 FT232可以下載，但其價(jià)格實(shí)在不菲?，F(xiàn)在 USB轉(zhuǎn)串口橋接芯片有很多，比如 CP210 FT23 PL2303等等。現(xiàn)在市面上的 USB轉(zhuǎn)串品的設(shè)備可謂是琳瑯滿目，質(zhì)量也是參差不齊。 對(duì)于一些學(xué)校、工業(yè)、科研客戶來說，電腦的