第7单 串行通信2.docx

1、第7单 串行通信 2【例7.1扩展2】【用中断方式】在七段LED上，循环显示09【CAP72LED2，已调通】#include sbit P10=P10;unsigned char LED=0;unsigned char led_mod10=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90;void delay(unsigned int count) unsigned char i; while(count-) for(i=0;i120;i+);void main(void) SCON=0x00; ES=1; EA=1; SBUF=led_mo

2、d0; while(1);void serial_port() interrupt 4 using 0 if(TI=1) TI=0; delay(1000); LED+; if(LED=10) LED=0; SBUF=led_modLED; 【例7.1扩展3】【用中断方式】【LCAP86，已调通】要求显示如下：#include sbit P27=P27;unsigned char LED=0;unsigned char led_mod10=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90;void delay(unsigned int coun

3、t) unsigned char i; while(count-) for(i=0;i120;i+);void main(void) SCON=0x00; ES=1; EA=1; P27=0; P27=1; delay(1000); SBUF=led_mod0; while(1);void serial_port() interrupt 4 using 0 if(TI=1) TI=0; delay(1000); LED+; if(LED=10) LED=0; SBUF=led_modLED; 图7-6所示为方式0发送的一个具体应用，通过串行口外接8位串行输入并行输出移位寄存器74LS164，扩

4、展两个8位并行输出口的具体电路。方式0发送时，串行数据由P3.0（RXD端）送出，移位脉冲由P3.1（TXD端）送出。在移位脉冲的作用下，串行口发送缓冲器的数据逐位地从P3.0串行移入74LS164中。图7-6外接串入并出移位寄存器74LS164扩展的并行输出口方式0接收（1）方式0接收过程 方式0接收，REN为串行口允许接收控制位，REN=1，允许接收；REN=0，禁止接收。 当向SCON寄存器写入方式0控制字（并使REN位置1，同时RI=0）时，产生一个正脉冲，串行口开始接收数据。 引脚RXD为数据输入端，TXD为移位脉冲信号输出端，接收器以fosc/12的固定波特率采样RXD引脚的数据信

5、息，当接收完8位数据时，中断标志RI置1，表示一帧数据接收完毕，可进行下一帧数据的接收，时序如图7-7所示。图7-7 方式0接收时序在方式0时，SM2位（多机通信控制位）必须为0。（2）方式0接收应用举例【不讲】图7-8为串行口外接两片8位并行输入串行输出的寄存器74LS165扩展两个8位并行输入口的电路。当74LS165的端由高到低负跳变时，并行输入端的数据被置入寄存器；当=1，且时钟禁止端（第15脚）为低电平时，允许TXD（P3.1）串行移位脉冲输入，这时在移位脉冲作用下，数据由右向左方向移动，以串行方式进入串行口的接收缓冲器中。74L165是并行输入，串行输出移位寄存器。80C51单片机

6、内部的串行口在方式0工作状态下，使用移位寄存器芯片可以扩展一个或多个8位并行I/O口。A,B,C,D,E,F,G,H：并行数据输入端。QH（9）：串行输出端。CLOCK（2）：时钟输入端，正跳变有效。CLOCK INHIBIT：时钟禁止端。当时钟禁止端CLK2为低电平时，允许时钟输入。SHIFT/LOAD：移位与置位控制端。SER：扩展多个74LS165的首尾连接端。图7-8 扩展74LS165作为并行输入口在图7-8中：TXD（P3.1）作为移位脉冲输出与所有75LS165的移位脉冲输入端CLK相连；RXD（P3.0）作为串行数据输入端与74LS165的串行输出端SO相连；P1.0与相连，用

7、来控制74LS165的串行移位或并行输入；74LS165的时钟禁止端（第15脚）接地，表示允许时钟输入。当扩展多个8位输入口时，相邻两芯片的首尾（QH与SIN）相连。在方式0，SCON中的TB8、RB8位没有用到，发送或接收完8位数据由硬件使TI或RI中断标志位置“1”，CPU响应TI或RI中断，在中断服务程序中向发送SBUF中送入下一个要发送的数据或从接收SBUF中把接收到的1B存入内部RAM中。#include 【L74LS165已通过】sbit SPL = P25;void delay(unsigned int count) unsigned char i; while(count-)

8、for(i=0; i120; i+); / 延时1msvoid main(void) SCON = 0x10; / 0001 0000；方式0，REN1 while(1) SPL = 0; SPL = 1; / SH/LD端出现正跳变 while(RI = = 0); RI = 0; P0 = SBUF; delay(20); 二方式1： 8位数据异步通讯方式1. 设定为10位异步通信方式：1个起始位(“0”)，8位数据位，1个停止位(“1”)。 2. RXD：接收数据端。 TXD：发送数据端。【注意和方式0不一样，引脚功能恢复正常了】3.波特率：用T1作为波特率发生器 4.发送：在TI0时，

9、当把数据写入SBUF后，即可启动发送，串行口内自动把发送缓冲器中的数据送入发送移位寄存器。发送移位寄存器先发一位起始位，接着按先低位后高位，再发停止位，从而完成一帧的发送。串行数据均由TXT端输出，TI在发送停止位时，由硬件置TI=1。接收：在RI0和REN1的条件下。在接收到第9数据位（即停止位）时，接收电路必须满足以下两个条件：RI0且SM20；接收到的停止位为“1”时，才能把接收到的8位字符存入“SBUF（接收）”中，把停止位送入RB8中，使RI1并发出串行口中断请求（若中断开放）。若上述条件不满足，则这次收到的数据就被舍去，不装入“SBUF（接收）”中，这是不能允许的，因为这意味着丢失

10、了一组接收数据。 在方式1下，发送时钟、接收时钟和通信波特率都由定时器溢出率脉冲经过32分频得到，并可由SMOD1进行倍频。因此，方式1的波特率是可变的。其实，SM2是用于方式2和方式3的。在方式1下，SM2应设为“0”。方式1时序图：三方式2和方式3方式2和方式3都是11为异步收发。两者的差异仅在于通信波特率有所不同：方式2的波特率由fosc经过32或64分频后提供；方式3的波特率由定时器T1（或T2）的溢出率经32分频后提供。方式2和方式3的发送过程类似于方式1，所不同的是方式2和方式3有9位有效数据位。发送时，CPU除要把发送字符装入“SBUF（发送）”外，还要把第9位数据位预先装入SC

11、ON的TB8中。第9数据位可由用户安排，可以是奇偶校验位，也可以是其它控制位。第9数据位的值装入TB8后，便可用一条以SBUF为目的的传送指令把发送数据装入SBUF来启动发送过程。一帧数据发送完后，TI1，CPU便可通过查询TI来以同样方法发送下一个字符帧。方式2和方式3的接收过程也和方式1类似。所不同的是：方式1时RB8中存放的是停止位，方式2和方式3时RB8中存放的是第9数据位。因此，方式2和方式3时必须满足接收有效字符的条件变为：RI0且SM20或收到的第9数据位为“1”，只有上述两个条件同时满足，接收到的字符才能送入SBUF，第9数据位才能装入RB8中，并使RI1；否则，这次收到的数据

12、无效，RI也不置位。其实，上述第一个条件（RI0）是要求SBUF空，即用户应预先读走SBUF中的信息，以便让接收电路确认它已空。第二个条件（SM20）是提供了利用SM2和第9数据位共同对接收加以控制：如果第9数据位是奇偶校验位，则可令SM20，以保证串口能可靠接收；如果要求利用第9数据位参与接收控制，则可令SM21，然后依靠第9数据位的状态来决定接收是否有效。方式2、3时序图：7.3.4 串行口的编程及应用一串行口的初始化编程1串行口控制寄存器SCON位的确定根据工作方式确定SM0、SM1位；对于方式2和方式3还要确定SM2位；如果是接收端，则在接受数据前，应设置允许接收位REN“1”；如果方

13、式2和方式3发送数据，则应将发送数据的第9位写入TB8中。2设置波特率串行通信，收、发双方发送或接收的波特率必须一致。方式0和方式2的波特率是固定的；方式1和方式3的波特率是可变的，由T1溢出率确定。定时器的不同工作方式，得到的波特率的范围不一样，这是由T1在不同工作方式下计数位数的不同所决定。（1）方式0时，波特率固定为晶体振荡频率fosc的1/12（fosc /12），不受SMOD位值的影响。若fosc=12 MHz，波特率为1Mbit/s。（2）方式2时，波特率仅与SMOD位的值有关。方式2 波特率=如果SMOD0，则所选波特率为fosc /64；如果SMOD1，则所选波特率为fosc

14、/32。若fosc=12 MHz： SMOD=0，波特率=187.5 kbit/s；SMOD=1，波特率为375 kbit/s。（3）方式1或方式3，常用T1作为波特率发生器，其表达式为： （7-1）由式（7-1）见，T1溢出率和SMOD的值共同决定方式1或方式3的波特率。【通常SMOD0，实际上由T1的溢出率决定】【注：定时器T1的溢出率定义为定时时间的倒数 定时时间可参见CAP5 T1的定时时间计数值机器周期T1的溢出率1/T1定时时间= 所以： 波特率=（2SMOD/32）fosc/12 (2n-初值)其中：N为定时器T1的位数，它和定时器T1的设定方式有关。即如果定时器T1为方式0，则

15、N13；如果定时器T1为方式1，则N16；如果定时器T1为方式2，则N8。在实际设定波特率时，T1常设置为方式2定时（自动装初值），即TL1作为8位计数器，TH1存放定时初值。这种方式操作方便，也避免因软件重装初值带来的定时误差。实际使用时，经常根据已知波特率和时钟频率fosc来计算T1的初值X。为避免繁杂的初值计算，常用的波特率和初值X间的关系常列成下表的形式，以供查用。 下表列出了常用波特率与定时器T1的初值关系表波特率fosc(MHz)SMOD定时器T1所选方式相应初值模式1、39.6K12002FD4.8K12002FB2.4K12002F31.2K12002E60.6K12002CC

16、B9600，初值252.74=253=FDB4800，初值249.48=250=FBB=2400，初值242.97243=128+64+32+16+2+1=F3B=1200，初值229.95=23012864324211100110E6B600，初值203.92=20412864+8+4=CC4种方式比较：方式波特率传送位数发送端接收端用途01/12 Fosc(固定不变)8（数据）RXDRXR接移位寄存器，扩充并口12SMOD/32T1溢出率10（起始位、8位数据位、停止位）TXDRXR单机通信22SMOD/64T1fosc11（第9位为1：地址；为0：数据）TXDRXR多机通信32SMOD/

17、32T1溢出率11位（同方式2）TXDRXR多机通信二串行口的应用通常用于三种情况：利用方式0扩展并行I/O口；利用方式1实现点对点的双机通信；利用方式2或方式3实现多机通信。7.3.2 单片机双机通信 在很多应用系统中，需要单片机之间进行通信。在串行通信中，如果通信的两个单片机之间距离很短（1m以内），则可以将两个单片机的串口直接相连，用串行方式进行通信，这时一个单片机的发送线（TXD）应与另一个单片机的接收线（RXD）相连。如果两个需要相互通信的单片机之间距离较远（30m以内），可采用RS232接口延长通信距离，此时必须将单片机的TTL电平与RS232标准电平进行转换。需要在两个单片机接口

18、部分增加RS232电平转换芯片，常用的此类芯片有MAX232等。如果两个需要相互通信的单片机之间距离很远，可以采用RS485总线方式进行通信，该方式的传输距离一般在1500m以内，通信双方都需要采用MAX485芯片将TTL信号变为差模信号进行传送。如果需要采用无线通信方式，可以在单片机串口上连接无线数据传输模块来实现。只要通信双方的单片机上都有无线传输模块，模块的通信方式设定一致（波特率、无线信号频率等），且单片机通信程序中的波特率与模块的相同，则基于无线方式的串口通信也非常简单。【例】通信双方约定发送方为甲机，接收方为乙机。首先甲机发送一个联络数据（0XAA），乙机接收到后响应应答信号（0X

19、BB），然后接收甲机发送的数据。如果乙机接收到的数据不正确（检查的累加和），就向甲机发送0XFF，甲机收到0XFF后重传数据。如果乙机接收到的数据正确（检查的累加和），就向甲机发送0X00，甲机收到0X00后重传数据。#include 【CAP73已经通过】unsigned char data10,chksum; 【chksum中的数据不能大于255】void init(void) / 甲机串口初始化程序，发送端 TMOD=0x20; / 0010 0000, 定时器T1，定时方式2（自动重载方式），Gate(T1)=0 TH1=0xFD; / 设定波特率9600 TL1=0xFD; SCON

20、=0x50; / 0101 0000，串口工作在方式1，允许接收REN=1 TR1=1; / 启动定时器T1甲机发送“0XAA”给乙机，乙机收到后，返回“0XBB”void send(void) /甲机发送子程序 unsigned char k; do / 循环与乙机联络，等待乙机的回答信号“0XBB” SBUF=0xAA; / 向乙机发送联络信号“0XAA” while(TI= =0); / 等待发送“0XAA”结束 TI=0; / 清除TI标志 while(RI= =00); / 等待乙机发送响应信号 RI=0; while(SBUF!=0xBB); / 判定回答信号是否是“0XBB”，如

21、果不是，继续联络 do / 接收到乙机的0XBB联络信号后，开始发送data10数组中的数据 / 或者接收到乙机发来的不是0X00，继续do循环 chksum=0; for(k=0;k10;k+) / 循环10次，发送数据，并对所发数据进行累加 SBUF=datak; / 发送数据 chksun+=datak; / 同时累加所发数据的和 while(TI= =0); / 等待数据发送结束 TI=0; / 清除TI标志 SBUF=chksun; / 10个数据发送完后，再发送累加和结果 while(TI= =0); TI=0; while(RI= =0); / 接收乙机发回的累加和数据校验结果

22、RI=0; while(SBUF!=0x00); / 如果接收到的不是0X00，继续do循环，重发数据 void main(void) / 甲机主程序 init(); send();while(1);*void init(void) / 乙机串口初始化程序，接收端 TMOD=0x20; / 0010 0000, 定时器T1，定时方式2（自动重载方式），Gate(T1)=0 TH1=0xFD; / 设定波特率9600 TL1=0xFD; /PCON=0x00; / 设为0，可以省略 SCON=0x50; / 0101 0000，串口工作在方式1，允许接收REN=1 TR1=1; / 启动定时器T

23、1乙机如果收到甲机发来的“0XAA”，则向甲机发送“0XBB”void recv(void) / 乙机接收程序 unsigned char k; while(1) while(RI= =0); / 等待接收甲机的联络信号0XAA RI=0; if (SBUF!=0XAA) / 判断接收的数据是否是“0XAA” / 如果不是“0XAA”，则向甲机发送“0XFF”， SBUF=0XFF; / 向甲机发送0XFF，表示没有收到“0XAA” while(TI= =0); / 等待发送结束 TI=0; else / 接收到的是“0XAA”，则发回应答“0XBB”跳出循环，进入接收数据状态 SBUF=0X

24、BB; / 发回应答信号“0XBB”【自己加的】 While(TI= =0); 【等待发送“0XBB”结束】TI=0; 【】 break; / 跳出while(1)循环 while(1) / 接收到正确的联络信号0XAA后，开始接收数据 chksum=0; for(k=0;k10;k+) / 循环接收10个数据 while(RI= =0); / 等待一个数据的接收完成 RI=0; datak=SBUF; / 接收到的数据放入data数组中 chksum+=datak; / 累加接收到的数据 while(RI= =0); / 等待接收甲机发送累加和数据 RI=0; if(SBUF= =chksu

25、m) / 如果接收的累加和数据与本机的累加和结果一样 SBUF=0X00; / 向甲机发送“0X00”信号，表示数据正确 while(TI= =0); / 等待发送0X00的完成 TI=0; break; / 退出while(1)循环 else / 如果接收的累加和数据与本机的累加和结果不一样 SBUF=0XFF; / 则向甲机发送0XFF，表示累加和结果不一样 while(TI= =0); / 等待发送结束【只要非“0X00”，就表示结果不一样】 TI=0; void main(void) / 乙机主程序 init(); recv (); while(1);【P148例题】【LP151已经通

26、过】【注意BCD七段LED不需要段码，直接显示，右边接低位，左边接高位】#include 【发送端程序】void delay(unsigned int count) unsigned int i; while(count-) for(i=0;i15) counter=0; /到F时，counter清零 delay(500); #include 【接收端程序】void delay(unsigned int count) unsigned int i; while(count-) for(i=0;i120;i+);void main(void) unsigned char receiv; P2=0

27、x3f; TMOD=0x20; /0x20=0010 0000，T1方式2，GATE0，由TR1启动T1 TH1=0xf4; TL1=0xf4; PCON=0x00; / 可以不要 TR1=1; / 启动定时器T1 SCON=0x50; / 0x50=0101 0000，方式1，TI0，RI0，REN1，允许接受 while(1) while(RI=1) / 如果接受到发送来的数据 RI=0; / 软件清RI标志 receiv=SBUF; / 读入接收的数据 SBUF=receiv; / 把接收到的数据再发回发送方 while(TI=0); / 等待发送完成 TI=0; P2=receiv; /显示接收的数据