【正文】 的操作還是對(duì)發(fā)送緩沖器的操作。，可按位尋址，其字節(jié)地址為98H。字節(jié)地址為98H，其各位定義如表2－1。在方式0時(shí)，SM2一定要等于0。在方式2或方式3下，當(dāng)SM2=1且接收到的第九位數(shù)據(jù)RB8=1時(shí)，RI才置1。由軟件置位以允許接收，又由軟件清0來禁止接收。在方式2或方式3中，要發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)，根據(jù)需要由軟件置1或清0。在方式0中不使用RB8。在方式2或方式3中，RB8為接收到的第9位數(shù)據(jù)。在方式0中，第8位發(fā)送結(jié)束時(shí)，由硬件置位。TI置位既表示一幀信息發(fā)送結(jié)束，同時(shí)也是申請(qǐng)中斷，可根據(jù)需要，用軟件查詢的方法獲得數(shù)據(jù)已發(fā)送完畢的信息，或用中斷的方式來發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)。RI：接收中斷標(biāo)志位。在其它方式中，在接收到停止位的中間時(shí)刻由硬件置位（例外情況見于SM2的說明）。RI也必須用軟件清0。，用來產(chǎn)生波特率，則還需要用到中斷相關(guān)的寄存器IE,IP等 單片機(jī)串口的四種工作方式方式0：同步移位寄存器方式，其波特率是固定為振蕩頻率fosc的1/12。1幀信息為8位，沒有起始位，停止位。方式2：9位UART，1幀信息為11位，其中一位起始位“0”、八位數(shù)據(jù)位（先低位后高位），一位控制位（第九位）和一個(gè)停止位“1”。波特率可變，根據(jù)定時(shí)器1的溢出率計(jì)算。單片機(jī)的串行通信傳輸方式有三種：?jiǎn)喂ぶ剖?、半雙工制式和全雙工制式。采用兩個(gè)同相三態(tài)門加上一個(gè)反相器即可構(gòu)成這樣的接口，并由單片機(jī)的一根引腳控制單片機(jī)串口的連接方式。\039。接收數(shù)據(jù)時(shí)以空字符作為接收有效數(shù)據(jù)結(jié)束標(biāo)志。 微處理器的選擇本系統(tǒng)對(duì)微處理器要求不是太高，速度不要求太高，但代碼較長(zhǎng)，因此要求微處理器應(yīng)有較大的程序存儲(chǔ)空間，最好用Flash ROM。此外，處理器還應(yīng)有一個(gè)全雙工的串行口。AT89S52是一種低功耗高性能的CMOS 8位微處理器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適用于常規(guī)編程器。 AT89S52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k 字節(jié) Flash，256 字節(jié) RAM，32 位 I/O 口線，看門狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量 2 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路?？臻e模式下，CPU停止工作，允許 RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。其引腳結(jié)構(gòu)如下圖：圖2－1 AT89S52的引腳結(jié)構(gòu)單片機(jī)AT89S52的引腳說明:VCC：電源GND：地 P0口：P0 口是一個(gè) 8 位漏極開路的雙向 I/O 口。對(duì) P0 端口寫“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。在這種模式下，P0 具有內(nèi)部上拉電阻。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。對(duì) P1 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。 此外， 和 分別作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入（）和時(shí)器/計(jì)數(shù)器 2的觸發(fā)輸入（），具體如下表所示。P1口的第二功能如下表：表2－2 P1口的第二功能引腳號(hào)第二功能T2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出T2EX（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制）MOSI（在系統(tǒng)編程用）MISO（在系統(tǒng)編程用）SCK（在系統(tǒng)編程用） P2口：P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè)TTL邏輯電平。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在這種應(yīng)用中，P2口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送1。 在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)，P2 口也接收高 8 位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。對(duì)P3端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。P3口亦作為 AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。P3口具有第二功能，具體如下表。晶振工作時(shí)，RST腳連續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期高電平使單片機(jī)復(fù)位。 ：地址鎖存控制信號(hào)（ALE）是訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低8位地址的輸出脈沖。在一般情況下，ALE以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。如果需要，通過將地址為 8EH 的 SFR 的第 0 位置“1”，ALE 操作將無效。否則，ALE將被微弱拉高。 ：外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)（PSEN）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。：訪問外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。 為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，EA 應(yīng)該接 VCC。XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。表24 AT89S52 特殊寄存器映象及復(fù)位值 并不是所有的地址都被定義了,片上沒有定義的地址是不能用的。用戶不應(yīng)該給這些未定義的地址寫入數(shù)據(jù)“1”。 定時(shí)器 2 寄存器：寄存器 T2CON 和 T2MOD 包含定時(shí)器 2 的控制位和狀態(tài)位（如表 2和表 3 所示），寄存器對(duì)RCAP2H和RCAP2L是定時(shí)器 2 的捕捉/自動(dòng)重載寄存器。T2CON 地址為 0C8H 復(fù)位值：0000 0000B位可尋址表25 T2CON位定義TF2EXF2RCLKTCLKEXEN2TR2C/T2CP/RL2D7D6D5D4D3D2D1D0TF2：定時(shí)器 2 溢出標(biāo)志位。RCLK=1 或 TCLK=1 時(shí)，TF2不用置位。EXEN2=1 時(shí)，T2EX 上的負(fù)跳變而出現(xiàn)捕捉或重載時(shí)，EXF2 會(huì)被硬件置位。EXF2 必須如見清“0”。 RCLK：串行口接收數(shù)據(jù)時(shí)鐘標(biāo)志位。 TCLK：串行口發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)鐘標(biāo)志位。定時(shí)器 2 外部允許標(biāo)志位。若EXEN2＝0，定時(shí)器 2 將視 T2EX 端的信號(hào)無效TR2：開始/停止控制定時(shí)器2。為0，定時(shí)；為1，外部事件計(jì)數(shù)（下降沿觸發(fā)）CP/RL2：捕捉/重載選擇標(biāo)志位。為0 將引起 T2EX 的負(fù)脈沖。 液晶LCD1602介紹市面上字符液晶絕大多數(shù)是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此HD44780寫的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶。DDRAM就是顯示數(shù)據(jù)RAM，用來寄存待顯示的字符代碼。但具體的寫入是要按LCD模塊的指令格式來進(jìn)行的。第二行也一樣用前16個(gè)地址。表2－8 DDRAM地址與顯示位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系文本文件中每一個(gè)字符都是用一個(gè)字節(jié)的代碼記錄的。在PC上我們只要打開文本文件就能在屏幕上看到對(duì)應(yīng)的字符是因?yàn)樵诓僮飨到y(tǒng)里和BIOS里都固化有字符字模。例如“A” 01110　　　　　○■■■○ 10001　　　　　■○○○■ 10001　　　　　■○○○■ 10001　　　　　■○○○■ 11111　　　　　■■■■■ 10001　　　　　■○○○■ 10001　　　　　■○○○■圖2－2 39。的字模上圖左邊的數(shù)據(jù)就是字模數(shù)據(jù)，右邊就是將左邊數(shù)據(jù)用“○”代表0，用“■”代表1。HD44780內(nèi)置了192個(gè)常用字符的字模，存于字符產(chǎn)生器CGROM(Character Generator ROM)中，另外還有8個(gè)允許用戶自定義的字符產(chǎn)生RAM，稱為CGRAM(Character Generator RAM)。表2－9 CGROM中字符碼與字模關(guān)系對(duì)照表從上圖可以看出，“A”字的對(duì)應(yīng)上面高位代碼為0100，對(duì)應(yīng)左邊低位代碼為0001，合起來就是01000001，也就是41H。因此我們?cè)谙駾DRAM寫C51字符代碼程序時(shí)甚至可以直接用P1＝39。這樣的方法。HD44780的指令集介紹，共11條指令：功能：1 清除液晶顯示器，即將DDRAM的內(nèi)容全部填入空白的ASCII碼20H； 2 光標(biāo)歸位，即將光標(biāo)撤回液晶顯示屏的左上方； 功能：1 把光標(biāo)撤回到顯示器的左上方；2 把地址計(jì)數(shù)器(AC)的值設(shè)置為0；3 保持DDRAM的內(nèi)容不變。參數(shù)設(shè)定的情況如下所示：位名參數(shù)設(shè)定的情況如下： 設(shè)置 0=顯示功能關(guān) 1=顯示功能開 0=無光標(biāo) 1=有光標(biāo) 0=光標(biāo)閃爍 1=光標(biāo)不閃爍功能：使光標(biāo)移位或使整個(gè)顯示屏幕移位。 0顯示器上字符全部左移一格，但光標(biāo)不動(dòng) 1 1 顯示器上字符全部右移一格，但光標(biāo)不動(dòng)功能：設(shè)定數(shù)據(jù)總線位數(shù)、顯示的行數(shù)及字型。設(shè)置DL 1=數(shù)據(jù)總線為8位N0=顯示1行 1=510點(diǎn)陣/每字符功能：設(shè)定下一個(gè)要存入數(shù)據(jù)的CGRAM的地址。功能：1 讀取忙碌信號(hào)BF的內(nèi)容，BF=1表示液晶顯示器忙，暫時(shí)無法接收單片機(jī)送來的數(shù)據(jù)或指令。2 讀取地址計(jì)數(shù)器(AC)的內(nèi)容。2 將使用者自己設(shè)計(jì)的圖形存入CGRAM?；静僮鲿r(shí)序：讀狀態(tài) 輸入：RS=L，RW=H，E=H 輸出：DB0～DB7=狀態(tài)字寫指令 輸入：RS=L，RW=L，E=下降沿脈沖，DB0～DB7=指令碼 輸出： 無讀數(shù)據(jù) 輸入：RS=H，RW=H，E=H 輸出：DB0～DB7=數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù) 輸入：RS=H，RW=L，E=下降沿脈沖，DB0～DB7=數(shù)據(jù) 輸出：無3 單片機(jī)多機(jī)通信協(xié)議設(shè)計(jì) AT89S52的內(nèi)部RAM只有256字節(jié)，不能存儲(chǔ)太多的數(shù)據(jù)包；其次，片內(nèi)CPU的速度不理想，控制多個(gè)時(shí)鐘，CPU資源消耗太多，會(huì)大大降低系統(tǒng)性能。主機(jī)通信協(xié)議如下：（1） 主機(jī)的SM2=0；發(fā)送從機(jī)地址。若有應(yīng)答，地址若不符，則發(fā)從機(jī)復(fù)位命令，返回(1)。（3） 發(fā)送通信方向控制命令（0x00發(fā)或0x01收）。（5） 將命令分類，若為0x00則準(zhǔn)備發(fā)送轉(zhuǎn)（6），若為0x01則準(zhǔn)備接收轉(zhuǎn)（7）。若從機(jī)接收且從機(jī)準(zhǔn)備就緒，則發(fā)送數(shù)據(jù)塊。轉(zhuǎn)到（8）。發(fā)回響應(yīng)。從機(jī)通信協(xié)議如下：（1） 置SM2=1，接收主機(jī)發(fā)來的地址，若不符合本機(jī)地址，則返回；若符合本機(jī)地址，則回送本機(jī)地址作為響應(yīng)。接收到主機(jī)發(fā)來的命令，先判斷，若不是合法命令則置SM2=1并返回；若為合法命令則繼續(xù)。（4） 發(fā)送數(shù)據(jù)，等待發(fā)送結(jié)束，轉(zhuǎn)到（6）。（6） 接收主機(jī)號(hào)，發(fā)送收發(fā)長(zhǎng)度，等待主機(jī)的響應(yīng)。 從機(jī)狀態(tài)字如下：ERR00000TRDYRRDYERR＝0時(shí)為合法命令，ERR＝1時(shí)為非法命令；TRDY＝0時(shí)表示從機(jī)發(fā)送未就緒，TRDY＝1表示從機(jī)發(fā)送就緒。4 硬件電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本系統(tǒng)共用三塊單片機(jī)，每塊單片機(jī)均選用AT89S52，最小系統(tǒng)也都一樣。單片機(jī)最小系統(tǒng)電路如下：圖4－1 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路復(fù)位電路也可以換成看門狗電路實(shí)現(xiàn)，可使單片機(jī)可靠的復(fù)位。單片機(jī)上電即可復(fù)位，R1與C3的充電時(shí)間大于兩倍的機(jī)器周期，使RST引腳有足夠長(zhǎng)的時(shí)間保存高電平，使單片機(jī)可靠的復(fù)位。 矩陣鍵盤電路設(shè)計(jì)圖4－2 矩陣鍵盤電路P1口接43的矩陣鍵盤，共12個(gè)按鍵，分別為0～9及Enter與Cancel鍵。 液晶顯示電路設(shè)計(jì)液晶顯示電路如下圖：圖4－3 液晶LCD1602顯示電路P0口上拉10K8的排阻，自己畫的排阻符號(hào)如下： 圖4－4 排阻符號(hào)排阻具有九個(gè)引腳，一個(gè)公共端，另外八個(gè)腳分別接到需要接上拉電阻的單片機(jī)的P0口。如接5V電源，很小。 可切換接口電路設(shè)計(jì)可切換方向接口用于切換該單片機(jī)的接口連接方式，使其為主機(jī)或從機(jī)。=1時(shí)，同向三態(tài)門U2A與U2C工作，U2B與U2D不能工作。=0時(shí)，同向三態(tài)門U2B與U2D工作，U2A與U2C不能工作。接二極管1N4001的作用是保證用于發(fā)送數(shù)據(jù)。具體功能結(jié)構(gòu)圖如下：圖4－8 74HC126的功能圖引腳13為使能端，當(dāng)使能端為高電平時(shí)，該三態(tài)門有效，輸出等于輸入，具體的真值表如下：表4－1 74HC126的真值表表中H表示高電平，L表示低電平。在室溫25度下。 74HC04反相器介紹74HC04的引腳圖如下：圖4－10 74HC04的引腳圖與74HC126類似，也是14個(gè)引腳。一塊74HC04包含6個(gè)反相器，A輸入，Y輸出。74HC04的真值表如下：表4－2 74HC04的真值表表中L表示低電平，H表示高電平。 2號(hào)與3號(hào)單片機(jī)按鍵電路設(shè)計(jì)2號(hào)與3號(hào)單片機(jī)均有四個(gè)按鍵，分別為從機(jī)選擇鍵、通信方向選擇鍵、啟動(dòng)通信鍵與設(shè)置主從機(jī)鍵。從機(jī)選擇與通信方向選擇通過中斷方式設(shè)置。此系統(tǒng)中，定時(shí)器T0用于計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)初值為65535，加一就產(chǎn)生計(jì)數(shù)中斷，相當(dāng)于一個(gè)下降沿觸發(fā)的中斷源。圖4－11 2號(hào)單片機(jī)按鍵電路接插件J3有三個(gè)腳，一腳為2HS用于輸出，二腳為2SET，為輸入腳，從優(yōu)先編碼器的輸出端引出。本單片機(jī)作為一塊電路板，通過此接插件接口，用三根的排線接口接到優(yōu)先編碼器的輸入端即可。 LED顯示電路設(shè)計(jì)1號(hào)單片機(jī)默認(rèn)為主機(jī)，并且有LCD1602液晶屏可顯示豐富多彩的信息，因此不許太多的LED來顯示信息。若通信正確，則綠色LED發(fā)光，若通信不正確，則紅色LED發(fā)光。2號(hào)單片機(jī)與3號(hào)單片機(jī)的LED顯示電路相同，均有6個(gè)LED用于顯示狀態(tài)。用于指示本機(jī)為從機(jī)，只有本機(jī)是從機(jī)時(shí)才發(fā)光。用于指示接收數(shù)據(jù)，只有當(dāng)本機(jī)為主機(jī)且接收數(shù)據(jù)時(shí)才發(fā)光。即當(dāng)本機(jī)為從機(jī)時(shí)，再按下SW2~SW4鍵時(shí)，視為按鍵錯(cuò)誤，LED5閃爍3次用于提示。圖4－12 2號(hào)與3號(hào)單片機(jī)LED顯示電路 主機(jī)權(quán)分配電路設(shè)計(jì)考慮到3塊單片機(jī)有平等的權(quán)限，都可以申請(qǐng)主機(jī)權(quán)，但當(dāng)兩塊以上單片機(jī)同時(shí)申請(qǐng)主機(jī)權(quán)或是在一塊單片機(jī)已經(jīng)獲得主機(jī)權(quán)，但還未通信結(jié)束時(shí)，另一塊單片機(jī)又申請(qǐng)主機(jī)權(quán)將引起沖突，使系統(tǒng)通信紊亂，通信數(shù)據(jù)不確定化。圖4－13 主機(jī)權(quán)分配電路將此主機(jī)權(quán)分配電路設(shè)在1號(hào)單片機(jī)電路中，不需接插件來連接1號(hào)單片機(jī)。此