單片機(jī)原理及應(yīng)用第十講

單片機(jī)原理及應(yīng)用第十講第一頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日一、串行口的結(jié)構(gòu)1、基本概念什么叫串行通訊？（對(duì)應(yīng)有并行通訊）何謂全雙工？（相應(yīng)有單工、半雙工）異步通訊？（對(duì)應(yīng)也有同步通訊）波特率？MCS-51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)功能強(qiáng)的、有4種工作方式的全雙工的異步串行口，其波特率可用軟件設(shè)置。第二頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日2、MCS-51系列單片機(jī)串行口的結(jié)構(gòu)發(fā)送SBUF(99H)接收SBUF(99H)串行控制寄存器SCON(98H)門發(fā)送控制器接收控制器輸入移位寄存器定時(shí)器T1+內(nèi)部總線TXD(P3.1)RXD(P3.0)TIRI串行口中斷888第三頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日（1）串行口控制寄存器SCON字節(jié)地址98H，位地址98H～9FH。格式如下：SM0TB8SM1SM2RENRB8TIRISCON98HD7D6D5D4D3D2D1D0SM0SM1方式功能說(shuō)明000同步移位寄存器(固定頻率為fosc/12)0118位異步收發(fā)，波特率可變（由T1控制）1029位異步收發(fā)，波特率為fosc/64或fosc/321139位異步收發(fā)，波特率可變（由T1控制）第四頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日SM2：多機(jī)通訊控制位多機(jī)通訊是運(yùn)用在工作方式2和方式3下（即9位異步收發(fā)），在這種情況時(shí)，如果SM2置為1，則只有當(dāng)接收到的第九位數(shù)據(jù)（RB8）為“1”時(shí)，才將接收到的前8位數(shù)據(jù)送入SBUF(接收緩沖器），并置RI為“1”，產(chǎn)生中斷請(qǐng)求；如果接收到的第九位數(shù)據(jù)（RB8）為“0”，串行口則將接收到的前8位數(shù)據(jù)丟棄。而當(dāng)SM2=0時(shí)，則不論第九位數(shù)據(jù)是“1”還是“0”，都將前8位數(shù)據(jù)送入SBUF緩沖器中，RI置“1”，產(chǎn)生中斷。方式0時(shí)，SM2必須置“1”。第五頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日（2）特殊功能寄存器PCON電源控制寄存器，字節(jié)地址為87H，其格式如下：SMODGF1GF0PDIDLPCON87HD7D6D5D4D3D2D1D0SMOD：波特率選擇位（波特率倍增位）方式1、3的波特率為：（2SMOD/32）×T1溢出率第六頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日二、串行口的4種工作方式1、方式0同步移位寄存器輸入輸出方式，常用于I/O擴(kuò)展。此方式下的發(fā)送和接收均用RXD引腳，而TXD都輸出固定頻率（fosc/12）的同步移位脈沖。發(fā)送時(shí)由寫入SBUF緩沖數(shù)據(jù)開始，接收時(shí)由寫入SCON允許接收控制寄存器開始。第七頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日2、方式18位異步收發(fā)，外加一位起始位和一位停止位，10位組成一幀數(shù)據(jù)格式，下圖為方式1的幀格式：起始位D0D1D2D3D4D5D6D7停止位方式1波特率=（2SMOD/32）×T1溢出率第八頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日3、方式29位異步通訊，每幀數(shù)據(jù)為11位：1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，1位可程控為1或0的第九位數(shù)據(jù)（常用作奇偶位），1位停止位。其幀格式為：起始位D0D1D2D3D4D5D6D7停止位D8方式2波特率=2SMOD/64×fosc第九頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日4、方式39位異步通訊，其傳輸幀格式與方式2相同，不同之處為波特率為可變，由T1溢出率確定，與方式1的波特率計(jì)算相同，如下所示：方式3波特率=（2SMOD/32）×T1溢出率第十頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日例：利用方式2，實(shí)現(xiàn)雙機(jī)通訊。（奇偶校驗(yàn)）

甲機(jī)發(fā)送，TB8作奇偶校驗(yàn)位，在寫入8位發(fā)送數(shù)據(jù)前，先將此數(shù)據(jù)的奇偶位寫入TB8中，其中斷服務(wù)程序?yàn)椋篜IPTI:PUSHPSWPUSHASETBRS1CLRRS0CLRTIMOVA,@R0MOVC,PMOVTB8,CMOVSBUF,AINCR0POPAPOPPSWRETI第十一頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日乙機(jī)接收，所接收的第九位為奇偶校驗(yàn)位（RB8），其接收中斷服務(wù)程序如下：PIRI:PUSHPSWPUSHASETBRS0CLRRS1CLRRIMOVA,SBUFMOVC,PJNCL1JNBRB8,ERP

AJMPL2L1:JBRB8,ERPL2:MOV@R0,AINCR0ERP:……

……POPAPOPPSWRETI第十二頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日三、多機(jī)通訊

當(dāng)串行口以方式2或方式3工作時(shí)，若SM2位置“１”，這時(shí)只有當(dāng)串行口接收到的第九位數(shù)據(jù)RB8為“1”時(shí)，才置中斷標(biāo)志RI=1，若接收到的RB8為“0”，則不產(chǎn)生中斷標(biāo)志，信息丟失。利用此特性，實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信。TXDTXDTXDTXDRXDRXDRXDRXD從機(jī)#0主機(jī)從機(jī)#1從機(jī)#2第十三頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日1、串行數(shù)據(jù)傳送與并行數(shù)據(jù)傳送相比的主要優(yōu)點(diǎn)和用途是什么？2、簡(jiǎn)述串行口4種工作方式的接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的過(guò)程。3、幀格式為1個(gè)起始位，8個(gè)數(shù)據(jù)位和一個(gè)停止位的異步通訊方式是方式（）。4、串行口有幾種工作方式？有幾種幀格式？各種工作方式的波特率如何確定？5、假定串行口串行發(fā)送的字符格式為1個(gè)起始位，8個(gè)數(shù)據(jù)位，1個(gè)奇校驗(yàn)位，1個(gè)停止位，請(qǐng)畫出傳送字符“A”的幀格式。第十四頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日6、下列說(shuō)法是否正確：（1）串行口通訊的第九數(shù)據(jù)位的功能可由用戶定義。（2）發(fā)送數(shù)據(jù)的第九數(shù)據(jù)位的內(nèi)容在SCON寄存器的TB8位中預(yù)先準(zhǔn)備好。（3）串行通訊發(fā)送時(shí)，指令把TB8位的狀態(tài)送入發(fā)送SBUF中。（4）串行通訊接收到的第九位數(shù)據(jù)送SCON寄存器的RB8中保存。（5）串行口方式1的波特率是可變的，通過(guò)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1的溢出率設(shè)定。第十五頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日7、通過(guò)串行口發(fā)送或接收數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)使用指令：（1）MOVC（2）MOVX（3）MOV（4）XCHD8、某8031串行口，傳送數(shù)據(jù)的幀格式為1個(gè)起始位，8個(gè)數(shù)據(jù)位，1個(gè)偶校驗(yàn)，1個(gè)停止位組成。當(dāng)該串行口每分鐘傳送1800個(gè)字符時(shí)，試計(jì)算出波特率。第十六頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日四、應(yīng)用舉例第十七頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日例：串行口發(fā)送接收共10位信息（方式1），第0位是起始位，1～8位是數(shù)據(jù)位，最后是停止位1。甲機(jī)把以78H、77H單元的內(nèi)容為首地址，以76H、75H單元中內(nèi)容減1為末地址的數(shù)據(jù)塊內(nèi)容通過(guò)串行口向乙機(jī)發(fā)送。設(shè)8031內(nèi)部RAM中：（78H）=20H（77H）=00H（76H）=20H（75H）=20H第十八頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日甲機(jī)發(fā)送程序：（設(shè)晶振為6MHz，波特率為2400b/s）

ORG0000HLJMPTRANSORG001BHLJMPT1INTORG0023HLJMPSINTORG1000HTRANS：ANLTMOD，#0FHORLTMOD，#10H第十九頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日MOVTL1,#0FAHMOVTH1,#0FFHMOVPCON,#80HSETBEACLRESSETBET1SETBPT1CLRPSSETBTR1CLRTIMOVSCON,#40HMOVSBUF,78HWAIT1:JNBTI,WAIT1CLRTIMOVSBUF,77HWAIT2:JNBTI,WAIT2CLRTIMOVSBUF,76HWAIT3:JNBTI,WAIT3CLRTIMOVSBUF,75HWAIT4:JNBTI,WAIT4CLRTISETBES第二十頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日CLRCMOVA,75HSUBBA,77HMOVR0,AMOVA,76HSUBBA,78HMOVR1,AMOVDPH,78HMOVDPL,77HAGAIN:CLRF0MOVXA,@DPTRMOVSBUF,AINCDPTRCLRCMOVA,R0SUBBA,#01HMOVR0,AMOVA,R1SUBBA,#00HMOVR1,ACJNER0,#00H,LOOPCJNER1,#00H,LOOPCLREAAJMP$第二十一頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日LOOP：JNBF0，LOOPLJMPAGAINSINT：CLRTISETBF0RETIT1INT：CLRTR1MOVTL1，#0FAHMOVTH1，#0FFHSETBTR1RETI第二十二頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日乙機(jī)接收程序：（晶振為6MHz，波特率為2400b/s，方式1）ORG0000HLJMPRECEIVEORG001BHLJMPT1INTORG0023HLJMPRSINTORG0100HRECEIVE：ANLTMOD，#0FHORLTMOD，#10H第二十三頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日MOVTL1,#0FAHMOVTH1,#0FFHMOVPCON,#80HSETBEACLRESSETBET1SETBPT1CLRPSSETBTR1CLRTIMOVSCON,#50HCLRB.0MOV70H,#78HLOOP:AJMPLOOPRSINT:PUSHDPLPUSHDPHJBB.0,DATAMOVR0,70HMOVA,SBUFMOV@R0,ADEC70HCLRRIMOVA,#74HCJNEA,70H,RETURNSETBB.0第二十四頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日RETURN:POPAPOPDPHPOPDPLRETIDATA:MOVDPH,78HMOVDPL,77HMOVA,SBUF