【正文】 指令 )時(shí)， P2 口線的內(nèi)容 (也既特殊功能寄存器 (SFR)區(qū)中 R2 寄存器的內(nèi)容 )，在整個(gè)訪問期間不改變。 對(duì) P3 口寫入 “ 1” 時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸出端口。 P3 口除可作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能 ，如表 21 所示。 哈爾濱理工大學(xué)遠(yuǎn)東學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 7 表 21 AT89C51 的 端 口及第二功能 端口引腳 第二功能 RXD(串行輸 入口 ) TXD(串行輸出口 ) INT0(外中斷 0) INT1(外中斷 1) T0(定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0) T1(定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1) WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 ) RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 ) 當(dāng)震蕩器工作時(shí)， RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平使機(jī)器復(fù)位。ALE/PROG 當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE(地址鎖存允許 )輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)，即使不訪問外部字節(jié)， ALE 仍時(shí)鐘震蕩頻率的 1/6 輸出固定的正脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘脈沖或用于定時(shí)目的。對(duì) Flash 存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還要輸入編程脈沖 (PROG)。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令可激活。 在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，這兩次有效的 PESN 信號(hào)不出現(xiàn)。EA/VPP：外部訪問允許。要注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA 端狀態(tài)。 這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英或陶瓷震蕩器一起構(gòu)成自激震蕩器震蕩電路如圖 22 所示 。對(duì)外接電容 C C2 雖然沒有非常嚴(yán)格的要求，但電容的大小會(huì)輕微影響震蕩頻率的高低、震蕩工作的穩(wěn)定性、起震的難易程序及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，推薦使用 30pF177。10pF。在這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到 XTAL1 端，既內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端， XTAL2 懸空。 表 22 AT89C51 寄存器 寄存器 內(nèi)容 寄存器 內(nèi)容 PC 0000H TMOD 00H ACC 00H TCOM 00H B 00H TH0 00H PSW 00H TLO 00H SP 07H TH1 00H0 DPTR 0000H TH1 00H P1— P3 0FFH SCON 00H IP xxx00000 SBUF 不定 IE 0xxx00000 PCON 0xxx00000 程序接收高電壓 (+12V)或低電壓 (Vcc)的允許編程信號(hào)。而高電平模式可與通用 EPROM 編程程序兼容。編程方法： 編程前需設(shè)置好地址、數(shù)據(jù)及控制信號(hào)，編程單元的地址就、加在 P1 口和 P2 口的— (11 位地址范圍為 0000H— 0FFFH)，數(shù)據(jù)從 P0 口輸入，引腳 、 和 、 的電平設(shè)置見表。 。 ，將 EA/Vpp 端加上 +1V編程電壓。 (2)AT89C51 控制信號(hào) ： RST/VPD(9 腳 )復(fù)位信號(hào)時(shí)鐘電路工作后，在引腳上出現(xiàn) 兩個(gè)機(jī)器周期的高電平，芯片內(nèi)部進(jìn)行初始復(fù)位，復(fù)位后片內(nèi)存儲(chǔ)器的狀態(tài)如表所示， P1— P3 口輸出高電平，初始值07H寫入堆棧指針 SP、清 0 程序計(jì)數(shù)器 PC 和其余特殊功能寄存器，但始終不影響片內(nèi) RAM狀態(tài)，只要該引腳保持高電平， 89C51 將循環(huán)復(fù)位， RAT/VPD 從高電平到低電平單片機(jī)將 從 0 號(hào)單元開始執(zhí)行程序，另外該引腳還具有復(fù)用功能，只要將 VPD 接 +5V備用電源，一旦 Vcc 電位突然降低或斷電，能保護(hù)片內(nèi) RAM 中的信息不丟失，恢復(fù)電后能正常工作。 圖 24 手動(dòng) 復(fù)位 開關(guān) 電路圖 手動(dòng)開關(guān)未按下之前，電容正極處于家電狀態(tài)，當(dāng)按鍵按下去后， VCC 與 GND 導(dǎo)通，電容放電，從而實(shí)現(xiàn)放電。同時(shí)還介紹了單片機(jī)的發(fā)展趨勢和特點(diǎn)。更加詳細(xì)的描述了 AT89C51 單片機(jī)的主要性能參數(shù)和功能特性。這個(gè)通信口即可以用于網(wǎng)絡(luò)通信，亦可以實(shí)現(xiàn)串行異步通信，還可以構(gòu)成同步移位寄存器使用。 下面我們分別介紹。 單工方式：數(shù)據(jù)僅按一個(gè)固定的方向傳送。 雙工方式：數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)雙向傳送，但不能同時(shí)進(jìn)行，實(shí)際的應(yīng)用采用某種協(xié)議實(shí)現(xiàn)收發(fā)開關(guān)轉(zhuǎn)換。 多工方式：以上三種傳輸方式都是同一線路傳輸一種頻率信號(hào)，為了充分的利用線路資源，可通過使用多路復(fù)用器或多路集線器，采用頻分、時(shí)分、或碼分復(fù)用技術(shù)，即可實(shí)現(xiàn)在同一線路上資源共享功能，我們稱之為多工傳輸方式。 同步通信格式中，發(fā)送器和接收器由同一個(gè)時(shí)鐘源控制 ， 為了克服在異步傳輸中，每傳輸一幀字符都必須加上起始位和停止位，占用了傳輸時(shí)間，在要求傳送的數(shù)據(jù)量較大的 。 MCS51 的串行和控制寄存器 串行口和控制寄存器 MCS51 單片機(jī) 為 串行口專用寄存器。但這兩個(gè)寄存器具有同一地址 (99H)。而從接收緩沖器讀出數(shù)據(jù)既可接收數(shù)據(jù)。而發(fā)送數(shù)據(jù)就不需要這樣設(shè)計(jì)，因?yàn)榘l(fā)送時(shí)， CPU是主動(dòng)的，不可能出現(xiàn)這種情況。 表 31 SCON 寄存器結(jié)構(gòu) 寄存器 SCON 結(jié)構(gòu) SCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI 位 地址 9FH 9EH 8DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H 下面我們對(duì) 每 個(gè)控制位功能介紹如下： (1)SM0、 SM1：串行口工作方式控制位 SMO SM1 工作方式 功能說明 0 0 方式 0 移位寄存器方式 (用于 I/O 擴(kuò)展 ) 0 1 方式 1 8 位 UART，波特率可變 (T1 溢出率 / n) 1 0 方式 2 9 位 UART，波特率為 fosc/64 或 fosc/32 1 1 方式 3 9 位 UART，波特率可變 (T1 溢出率 / n) (2)SM2：多機(jī)通信控制位 多機(jī)通信是工作方式 2 和方式 3， SM2 位主要用于方式 2 和方式 3。當(dāng) SM2=0時(shí)，只有在接收到有效停止位時(shí)才啟動(dòng) RI，若沒接收到有效停止位，則 RI 清 “ 0” 。 REN： 允許接收控制位。 TB8： 在方式 3 和方式 3 中要發(fā)送的第 9 位數(shù)據(jù)，需要時(shí)用軟件置位和清零。在方式 1 時(shí)，如 SM2=0， RB8 接收到的停止位。 TI：發(fā)送中斷標(biāo)志。必須由軟件清 “ 0” 。由硬件在方式 0 串行發(fā)射第 8 位結(jié)束時(shí)置 “ 1”。 哈爾濱理工大學(xué)遠(yuǎn)東學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 12 表 32 特 殊功能寄存器 PCON PCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 位符號(hào) SMOD GF1 GF0 PD IDL 在 CHMOS 型單片機(jī)中，除 SMOD 位外其它位均為虛設(shè)的， SMOD 是串行波特率倍增位，當(dāng) SMOD=1 時(shí)串行口波特率加倍，系統(tǒng)復(fù)位默認(rèn)為 SMOD=0。 ES 為串行中斷允許控制位，ES=1 允許串行中斷， ES=0，禁止串行中斷。 表 33 中斷允許寄存器 符號(hào) EA ES ET1 EX1 ETO EX0 位地址 AFH AEH ADH ACH ABH AAH A8H A8H 串行口工作方式 串行口具有 4 種工作方式，我從應(yīng)用和畢業(yè)設(shè)計(jì)的角度，重點(diǎn)討論方式 1 發(fā)送。 本章小結(jié) 本章介紹了數(shù)據(jù)通信的傳輸方式分為單工、半雙工、全雙工和多工方式。 MCS51 單片機(jī)串行口專用寄存器SCON，它是一個(gè)可尋址的專用寄存器，用于串行數(shù)據(jù)通信的控制，單元地址是 98H。以及串行口的工作方式。接口是 CPU與外界的連接部件 (電路 )。在實(shí)驗(yàn)和工業(yè)應(yīng)用中，串口是常用的計(jì)算機(jī)與外部串行設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸通道，同時(shí)，串行接口也可以用來實(shí)現(xiàn)短距離的雙機(jī)通信。 硬件的基本組成 單片機(jī) 89C52， 晶振， 30pF 電容 ， 22uf/10V 電容 ， 1K 電阻 ， MAX232 轉(zhuǎn)換器， DB9 接口， 按鍵。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，每個(gè)字符一般使用一個(gè) 8 位二進(jìn)制代碼表示。 圖 41 串行通信的示意圖 雙機(jī)通信連 接方法 對(duì)于 DB9 串口， 3 線連接法只使用電纜中的 3 條線，一條作為信號(hào)地線，一條作為發(fā)送線，一條作為接收線。 發(fā)送方 接收方 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 哈爾濱理工大學(xué)遠(yuǎn)東學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 14 圖 42 硬件連接圖 本章小結(jié) 本章介 紹了串行通訊技術(shù)的硬件是由單片機(jī) 89C5 、 30pF電容、 22uf/10V電容、 1K 電阻、 MAX232 轉(zhuǎn)換器， DB9 接口，按鍵組成的。以及雙機(jī)通信連接方法 。 哈爾濱理工大學(xué)遠(yuǎn)東學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 15 第 5 章 軟件的設(shè)計(jì)和調(diào)整過程 程序流程圖 程序流程圖是編寫軟件的重要前提，它是在圖表上直觀的體現(xiàn)擬設(shè)計(jì)的目的及過程。 發(fā)送數(shù)據(jù)到串口 串口收到數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)正確 讀數(shù)據(jù) 反饋數(shù)據(jù) 串口接收數(shù)據(jù) 顯示并結(jié)束通信 結(jié)束 NY 圖 52 程序設(shè)計(jì)流程圖 通信協(xié)議 通信協(xié)議是 單片機(jī)和 PC 機(jī) 之間通信不可缺少的部分， 也是我此次畢業(yè)設(shè)計(jì)最重要的部分， 包括下面幾方面的設(shè)置 。根據(jù)我們所做的內(nèi)容，我們采用了串行工作方式 1， REN 設(shè)置為 “ 1” (允許接收 )，綜上所述我們設(shè) SCON 的初始值為 50H， 如 表 51 所示 。 表 52 定時(shí)計(jì)數(shù)器的初始化 CATE C/T M1 MO T1 0 0 1 0 T0 GATE： 表示 1INT 不參與控制 。 M1MO：選定定時(shí)器 1工作方式 2。 波特率計(jì)算 方式 l 和方式 3 的波特率 。 溢出率與 SMOD 值同時(shí)決定，即： 方式 1 和方式 3 的波特率＝ 2SMOD/32 其中，溢出率取決于計(jì)數(shù)速率和定時(shí)器的預(yù)置值 。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。為了避免因溢出而引起中斷，此時(shí)應(yīng)禁止 T1 中斷。 如果串行通信選用很低的波特率，可將定時(shí)器 Tl 置于工作方式 0 或工作方式 1，但在這種情況下， T1 溢出時(shí)，需用中斷服務(wù)程序重裝初值。 已知 89C52 單片機(jī)時(shí)鐘振蕩頻率為 ， 選用定時(shí)器 T1 工作方式 2 為波特率發(fā)生器，波特率為 9600 波特，初值 X 就很好計(jì)算。為了能夠在計(jì)算機(jī)端看到單片機(jī)發(fā)出的數(shù)據(jù)，我們必須借助一個(gè) WINDOWS 軟件進(jìn)行觀察，這里我們主要使用串口調(diào)試軟件做演示工具，所謂串口調(diào)試軟件 是指： ，支持常用的 11025600 波特率，能設(shè)置端口參數(shù)； 2 能以字符或十六進(jìn)制收發(fā)數(shù)據(jù)，真正支持中文字符的收發(fā)； ；，自動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)； ，不需安裝。波特率選擇 9600波特檔，手動(dòng)發(fā)送檔和 16 進(jìn)制發(fā)送檔。觀察串口調(diào)試軟件的接收數(shù)據(jù)欄的回饋信息。如一致則表明演示成功。首先設(shè)計(jì)程序流程圖；其次通信協(xié)議是單片機(jī)和 PC 機(jī)之間通信不可缺少的部分，也是我此次畢業(yè)設(shè)計(jì)最重要的部分，包括下面幾方面的設(shè)置：串行口控制寄存器 SCON 的設(shè)置，定時(shí)器的初始化設(shè)置和波特率計(jì)算。 哈爾濱理工大學(xué)遠(yuǎn)東學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 18 結(jié) 論 我所做的是單片機(jī) 通信協(xié)議設(shè)計(jì) ，從 開學(xué)初 我就開始準(zhǔn)備。一開始拿到這個(gè)題目的時(shí)候，真不知道從哪下 手，在老師的指導(dǎo)下，自己找資料、看書，總算完成了。首先，豐富了自己的知識(shí)面，學(xué)到了以前沒能學(xué)通的東西，具體了解了怎樣去完成一個(gè)電路的設(shè)計(jì)：從流程圖、電路圖、焊接電路板、檢查電路板、仿真到燒片一整套東西。使自己在硬件設(shè)計(jì)方面樹立了信心，為以后從事這方面的工作打好了基礎(chǔ)，這 也 是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲。后來在 于老師的指導(dǎo)下，才知道我要 怎么開始做 。在這些都搞得比較明白后就開始畫設(shè)計(jì)流程圖和電路圖， 最后用了很長時(shí)間才 完成自己的通信程序設(shè)計(jì) ，給老師看后，在老師的幫助下，改正了幾處有問題的地方， 完成后就開始仿真。接著仔細(xì)根據(jù)提示檢查程序上的錯(cuò)誤，直到軟件仿真結(jié)束。 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)總的來說還是很成功的，自己從中學(xué)到很多，也發(fā)現(xiàn)了不少問題，為自己以后的學(xué)習(xí)、進(jìn)步打下了不錯(cuò)的基礎(chǔ)。經(jīng)過理論和實(shí)踐相結(jié)合，使得本科大學(xué)期間所學(xué)知識(shí)得以融會(huì)貫通。設(shè)計(jì)中，既要全面掌握理論知識(shí)，又要洞悉實(shí)際元件的工作原理。通過查閱資料和請(qǐng)教老師，豐富了自己的理論知識(shí)。 由于本人水平有限，加之時(shí)間倉促，設(shè)計(jì)中的疏漏和錯(cuò)誤之處在 所難免，希望老師給予諒解，同時(shí)希望老師加以批評(píng)和指證，是我在今后的學(xué)習(xí)和工作中取得更