pc機(jī)與單片機(jī)串行通信課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　課程名稱：監(jiān)控系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) </p><p>　　設(shè)計(jì)題目：PC機(jī)與單片機(jī)串行通信 </p><p>　　院 系： </p><p>　　專 業(yè)： </p><p>　　年 級(jí)：

2、 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p><b>　　XX大學(xué)XX區(qū)</b></p><p>　　xx年 xx月xx日</p><p>　　課 程 設(shè) 計(jì)

3、任 務(wù) 書(shū)</p><p>　　專 業(yè)： 姓 名 學(xué) 號(hào) </p><p>　　開(kāi)題日期： 年 月 日 完成日期：年 月 日</p><p>　　題 目 ：PC機(jī)與單片機(jī)的串行通信 </p><p>

4、<b>　　一、設(shè)計(jì)的目的</b></p><p>　　串行通信技術(shù)是單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中常用的技術(shù)之一，串行口也是單片機(jī)常規(guī)內(nèi)部集成的功能。設(shè)計(jì)PC機(jī)與單片機(jī)進(jìn)行串行通信硬件電路及軟件流程，本設(shè)計(jì)通過(guò)定時(shí)器來(lái)設(shè)定通信的波特率，通過(guò)設(shè)置幾個(gè)寄存器來(lái)設(shè)定工作方式。PC機(jī)與單片機(jī)之間則由RS-232C接口相連。</p><p>　　二、設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求</p>

5、<p>　　1、查閱資料，學(xué)習(xí)PC與 一個(gè)或多個(gè)單片機(jī)串口通信設(shè)計(jì)； </p><p>　　2、硬件設(shè)計(jì)，給出原理框圖，并簡(jiǎn)要介紹各組成部分； </p><p>　　3、軟件設(shè)計(jì)，給出程序流程圖和程序清單，并說(shuō)明各部分程序要實(shí)

6、現(xiàn)； </p><p>　　4、總結(jié)，結(jié)出結(jié)論 </p><p><b>　　三、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) </b></p><p>　　四、成 績(jī) </p><

7、;p>　　指導(dǎo)教師 (簽章) </p><p><b>　　年月日</b></p><p><b>　　1 設(shè)計(jì)意義</b></p><p>　　單片機(jī)由于性價(jià)比高、使用靈活等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于各種電子系統(tǒng)、自動(dòng)</p><p>　　控制系統(tǒng)，但是存儲(chǔ)容量小。處理的數(shù)據(jù)量不大。

8、為了克服這一缺點(diǎn)，可以將單</p><p>　　片機(jī)連接到PC機(jī)上，由單片機(jī)采集數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)匯總到PC機(jī)，再進(jìn)行各種數(shù)</p><p>　　據(jù)處理。單片機(jī)與PC機(jī)之間的通訊是其中的關(guān)鍵技術(shù)之一，PC機(jī)與單片機(jī)間一般</p><p>　　采用的是串行通信，由于51系列單片機(jī)中一般集成了雙全工的串行端口，只要配</p><p>　　以電平轉(zhuǎn)換

9、的驅(qū)動(dòng)電路、隔離電路就可組成一個(gè)簡(jiǎn)單可行的通信接口。</p><p><b>　　2 硬件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　2.1 整體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在PC系統(tǒng)中都裝有異步通信適配器，利用它可以實(shí)現(xiàn)異步串行通信。適配器的核心元件是可編程的intel8251芯片，它使PC有能力與其他具有RS-23

10、2標(biāo)準(zhǔn)的接口的計(jì)算機(jī)或設(shè)備進(jìn)行通信，而MCS-51單片機(jī)本身具有一個(gè)雙全工的串行口，因此只要配上電平轉(zhuǎn)換電路就可以和RS-232接口組成一個(gè)簡(jiǎn)單的通信通道。</p><p>　　簡(jiǎn)單的PC與單片機(jī)通信只要3根線就可以了，單片機(jī)的TXD、RXD與PC的RXD、TXD分別相連，連接地線。由于51系列單片機(jī)的串行口使用的是TTL電平，因此在PC和單片機(jī)間要有RS-232電平轉(zhuǎn)換電路，圖1所示為PC與單片機(jī)的通信圖。&l

11、t;/p><p>　　圖1 PC機(jī)與單片機(jī)的通信圖</p><p><b>　　2.2 芯片選擇</b></p><p>　　（1）MCS-51單片機(jī)[1]</p><p>　　MCS-51單片機(jī)內(nèi)部具有一個(gè)采用UART工作方式的全雙工的串行通信接口。該接口不僅可以同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的接受和發(fā)送，也可以作為同步移位寄存器使用。該接

12、口有4種工作方式，其中字符格式有8位、10位、11位，并可以以不同的波特率工作。</p><p>　　1〉串行口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　MCS-51單片機(jī)的串行接口結(jié)構(gòu)如圖2所示：</p><p>　　圖2 MCS-51單片機(jī)的串行接口圖</p><p>　　該接口有兩根串行通信傳輸線RXD（P3.0）和TXD（P3.1），以串行形式

13、與外部邏輯接口。數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送就是通過(guò)這兩根信號(hào)線來(lái)實(shí)現(xiàn)的。</p><p>　　在物理上存在兩個(gè)互相獨(dú)立的接收、發(fā)送緩沖器SBUF，屬于特殊功能寄存器，這樣可以同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，實(shí)現(xiàn)全雙工傳送。</p><p>　　2〉串行口的控制寄存器</p><p>　　①串行口數(shù)據(jù)緩沖器SBUF</p><p>　　兩個(gè)互相獨(dú)立的接收、發(fā)送

14、緩沖器SBUF公用一個(gè)地址99H對(duì)應(yīng)著2個(gè)寄存器：發(fā)送寄存器和接收寄存器。發(fā)送緩沖器用于存放要發(fā)送的數(shù)據(jù)，只能寫(xiě)入，不能讀出。接收緩沖器用于存放接收到的數(shù)據(jù)，只能讀出，不能寫(xiě)入。通過(guò)辨認(rèn)對(duì)SBUF的指令是讀指令還是寫(xiě)指令來(lái)區(qū)別是對(duì)接收緩沖器還是對(duì)發(fā)送緩沖器進(jìn)行操作。</p><p>　　讀SBUF，比如MOV A，SBUF指令，就是讀接收緩沖器的內(nèi)容；</p><p>　　寫(xiě)SBUF，比

15、如MOV SBUF，A指令，就是修改發(fā)送緩沖器的內(nèi)容。</p><p>　?、诖锌刂萍拇嫫鱏CON</p><p>　　SCON可用于確定串行通信的工作方式和控制串行通道的某些功能，監(jiān)視和控制串行口的工作狀態(tài)，也可用于存放要發(fā)送和接收到的第9個(gè)數(shù)據(jù)（TB9、RB8），并沒(méi)有接收和發(fā)送中斷標(biāo)志RI和TI。</p><p>　　表1 SCON的格式</p>

16、;<p>　　SM0、SM1：串行口操作模式選擇位，指定了串行通信的工作方式。串行接口有4種工作方式。各種工作方式的區(qū)別在于功能、數(shù)據(jù)格式和波特率的不同。</p><p>　　表2 串行口的各種工作方式</p><p>　　在任務(wù)6中，就是使用了MOV SCON，＃40H（01000000B）指令來(lái)設(shè)置單片機(jī)串行口的工作方式為方式1的。</p><p&g

17、t;　　SM2：多機(jī)通信控制位。主要用于方式2和方式3 中（數(shù)據(jù)為9位）。</p><p>　　在方式2和方式3處于接收狀態(tài)時(shí)，如SM2=1，REN=1，且接收到的第9位數(shù)據(jù)RB8是0，則RI（接收中斷標(biāo)志位）不會(huì)被置1。只有在接收到的第9位數(shù)據(jù)RB8是1，則RI才會(huì)被置1。</p><p>　　在方式2和方式3處于接收狀態(tài)時(shí)，如SM2=0，無(wú)論接收到的第9位數(shù)據(jù)RB8時(shí)0還是1，RI都會(huì)

18、被置1。</p><p>　　在方式1中，如SM2=1，只有在接收到有效停止位時(shí)，則RI才會(huì)被置1。</p><p>　　在模式0中，SM2必須為0。</p><p>　　REN：允許串行接收控制位。由軟件置1或清除。REN=1，允許接收。啟動(dòng)串行口的RXD，開(kāi)始接收數(shù)據(jù)；REN=0，禁止接收。</p><p>　　在任務(wù)6中就是用指令SET

19、B REN來(lái)允許乙機(jī)的串行口接收的。</p><p>　　TB8：在方式2 和方式3時(shí)，它就是要發(fā)送的第9個(gè)數(shù)據(jù)位，一般是程控位2。按需要由軟件進(jìn)行置1或清0。如在多處理通信中，用于表示是地址楨還是數(shù)據(jù)楨。在模式9中。此位不用。</p><p>　　RB8：接收數(shù)據(jù)位8。在方式2和3時(shí)，它是接收到的第9個(gè)數(shù)據(jù)位。在模式1中，如SM2=0，RB8時(shí)接收到的停止位；在模式0中，此位不用。&l

20、t;/p><p>　　TI：發(fā)送中斷標(biāo)志位。在模式0中，當(dāng)發(fā)送完第8位數(shù)據(jù)時(shí)，由硬件置1；在其他模式中，在發(fā)送停止位前，由硬件置1。TI=1時(shí)，申請(qǐng)中斷，CPU響應(yīng)中斷后，發(fā)送下一楨數(shù)據(jù)。</p><p>　　RI：接收中斷標(biāo)志位。在模式0中，接收第8位結(jié)束時(shí)，由硬件置1；在其他模式中，在接收停止位的半中間，由硬件置1。RI=1時(shí)，申請(qǐng)中斷，要求CPU取走數(shù)據(jù)。但在模式一中，SM2=1時(shí)，如未

21、接收到有效的停止位，則不會(huì)對(duì)RI置位。</p><p>　　在任何模式中，CPU響應(yīng)中斷后，都必須用軟件來(lái)清除RI和TI。</p><p>　　在任務(wù)6中，在甲機(jī)發(fā)送和乙機(jī)接收程序中，都有JBC這樣一條指令，就是用來(lái)清除TI和RI標(biāo)志的。</p><p>　?、厶厥夤δ芗拇嫫鱌CON</p><p>　　PCON主要是為CHMOS型單片機(jī)的電

22、源控制而設(shè)置的SFR，在HMOS的MCS-51單片機(jī)中，除了最高位SMOD位外，其他位都是虛設(shè)的。</p><p>　　表3 PCON的格式</p><p>　　SMOD是串行口波特率選擇位，只有這一位和串行通信有關(guān)。方式0的波特率固定，當(dāng)使SMOD=1時(shí)，則使方式1、方式2、方式3的波特率加倍。當(dāng)SMOD=0時(shí)，各工作方式的波特率不加倍。</p><p>　　3〉

23、串行口的工作方式</p><p>　　MCS-51單片機(jī)的串行接口有四種工作方式，用戶可以通過(guò)SCON中的SM1、SM0位來(lái)選擇。</p><p><b>　?、俜绞? </b></p><p>　　方式0為同步移位寄存器方式，其波特率是固定的，為振蕩頻率f的1/12，數(shù)據(jù)由RXD（P3.0腳）端輸入，同步移位脈沖由TXD（P3.1腳）端輸出，

24、發(fā)送、接收的是8位數(shù)據(jù)，低位在前。</p><p><b>　　發(fā)送：</b></p><p>　　當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)寫(xiě)入串行口發(fā)送緩沖器SBUF時(shí)，串行口將8位數(shù)據(jù)以fosc/12的波特率從RXD引腳輸出（低位在前），發(fā)送完置中斷標(biāo)志TI為1，請(qǐng)求中斷。在再次發(fā)送數(shù)據(jù)之前，必須由軟件清TI為0。具體接線圖如圖3所示。其中，74LS164為串入并出移位寄存器。</p&g

25、t;<p>　　圖3 方式0 的發(fā)送接線圖</p><p><b>　　接收：</b></p><p>　　在滿足REN=1和RI=0的條件下，串行口即開(kāi)始從RXD端以fosc/12的波特率輸入數(shù)據(jù)（低位在前），當(dāng)接收完8位數(shù)據(jù)后，置中斷標(biāo)志RI為1，請(qǐng)求中斷。在再次接收數(shù)據(jù)之前，必須由軟件清RI為0。具體接線圖如圖4所示。其中，74LS165為并入串出

26、移位寄存器。</p><p>　　圖4 方式0 的接收接線圖</p><p>　　串行控制寄存器SCON中的TB8和RB8在方式0中未用。值得注意的是，每當(dāng)發(fā)送或接收完8位數(shù)據(jù)后，硬件會(huì)自動(dòng)置TI或RI為1，CPU響應(yīng)TI或RI中斷后，必須由用戶用軟件清0。方式0時(shí)，SM2必須為0。</p><p><b>　?、诜绞?</b></p&g

27、t;<p>　　在方式1狀態(tài)下，串行口為8位異步通信接口。一楨信息為10位，包括1位起始位（0），8位數(shù)據(jù)位（低位在前）和1位停止位（1）。如圖5所示</p><p>　　圖5 方式1的信息格式</p><p>　　TXD為發(fā)送端，RXD為接收端。波特率不變。方式1是單片機(jī)與PC機(jī)串行通信最常用的方式。</p><p><b>　　發(fā)送：&l

28、t;/b></p><p>　　發(fā)送時(shí)，數(shù)據(jù)從TXD端輸出，當(dāng)數(shù)據(jù)寫(xiě)入發(fā)送緩沖器SBUF后，啟動(dòng)發(fā)送器發(fā)送。當(dāng)發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)后，置中斷標(biāo)志TI為1。方式1所傳送的波特率取決于定時(shí)器1的溢出率和PCON中的SMOD位。 </p><p><b>　　接收：</b></p><p>　　接收時(shí)，由REN置1，允許接收，串行口采樣RXD，當(dāng)采

29、樣由1到0跳變時(shí)，確認(rèn)是起始位“0”，開(kāi)始接收一幀數(shù)據(jù)。當(dāng)RI=0，且停止位為1或SM2=0時(shí)，停止位進(jìn)入RB8位，同時(shí)置中斷標(biāo)志RI；否則信息將丟失。所以，方式1接收時(shí)，應(yīng)先用軟件清除RI或SM2標(biāo)志。</p><p><b>　?、鄯绞?</b></p><p>　　方式2下，串行口為11位UART，傳送波特率與SMOD有關(guān)。發(fā)送或接收一幀數(shù)據(jù)包括1位起始位0，8

30、位數(shù)據(jù)位，1位可編程位(用于奇偶校驗(yàn))和1位停止位1。其幀格式如圖6所示。</p><p>　　圖6 方式2 的信息幀格式</p><p><b>　　發(fā)送：</b></p><p>　　發(fā)送時(shí)，先根據(jù)通信協(xié)議由軟件設(shè)置TB8，然后用指令將要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫(xiě)入SBUF，啟動(dòng)發(fā)送器。寫(xiě)SBUF的指令，除了將8位數(shù)據(jù)送入SBUF外，同時(shí)還將TB8裝入發(fā)

31、送移位寄存器的第9位，并通知發(fā)送控制器進(jìn)行一次發(fā)送。一幀信息即從TXD發(fā)送，在送完一幀信息后，TI被自動(dòng)置1，在發(fā)送下一幀信息之前，TI必須由中斷服務(wù)程序或查詢程序清0。</p><p><b>　　接收：</b></p><p>　　當(dāng)REN=1時(shí)，允許串行口接收數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)由RXD端輸入，接收11位的信息。當(dāng)接收器采樣到RXD端的負(fù)跳變，并判斷起始位有效后，開(kāi)始接收

32、一幀信息。當(dāng)接收器接收到第9位數(shù)據(jù)后，若同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件：RI=0和SM2=0或接收到的第9位數(shù)據(jù)為1，則接收數(shù)據(jù)有效，8位數(shù)據(jù)送入SBUF，第9位送入RB8，并置RI=1。若不滿足上述兩個(gè)條件，則信息丟失。</p><p><b>　?、芊绞?</b></p><p>　　方式3為波特率可變的11位UART通信方式，除了波特率以外，方式3和方式2完全相同。<

33、;/p><p>　　4〉MCS-51串行口的波特率</p><p>　　在串行通信中，收發(fā)雙方對(duì)傳送的數(shù)據(jù)速率，即波特率要有一定的約定。MCS-51單片機(jī)的串行口通過(guò)編程可以有4種工作方式。其中，方式0和方式2的波特率是固定的，方式1和方式3的波特率可變，由定時(shí)器1的溢出率決定，下面加以分析。</p><p><b>　?、俜绞?和方式2 </b>

34、</p><p>　　在方式0中，波特率為時(shí)鐘頻率的1/12，即fosc/12，固定不變。</p><p>　　在方式2中，波特率取決于PCON中的SMOD值，當(dāng)SMOD=0時(shí)，波特率為fosc/64；當(dāng)SMOD=1時(shí)，波特率為fosc/32。 </p><p><b>　?、诜绞?和方式3</b></p><p>　　

35、在方式1和方式3下，波特率由定時(shí)器1的溢出率和SMOD共同決定。即：方式1和方式3的波特率=·定時(shí)器1溢出率</p><p>　　其中，定時(shí)器1的溢出率取決于單片機(jī)定時(shí)器1的計(jì)數(shù)速率和定時(shí)器的預(yù)置值。計(jì)數(shù)速率與TMOD寄存器中的C/位有關(guān)。當(dāng)C/=0時(shí)，計(jì)數(shù)速率為fosc/12；當(dāng)C/=1時(shí)，計(jì)數(shù)速率為外部輸入時(shí)鐘頻率。</p><p>　　下表列出了各種常用的波特率及獲得辦法。

36、</p><p>　　表4定時(shí)器1產(chǎn)生的常用波特率</p><p>　　2.3 RS-232接口簡(jiǎn)介</p><p><b>　?。?）信息格式</b></p><p>　　PC 的主板上通常都預(yù)留有一個(gè)或兩個(gè)九針(DB一9)全雙工串行接口(COM1、COi2)，其電氣標(biāo)準(zhǔn)遵循RS一232C標(biāo)準(zhǔn)． </p>

37、<p>　　RS-232是使用最早、應(yīng)用最多的一種異步串行通信總線標(biāo)準(zhǔn)，它是美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)1962年公布，1969年最后修訂而成的。其中RS表示recommended standard，232是該標(biāo)準(zhǔn)的識(shí)別號(hào)。RS-232主要用來(lái)定義各電路數(shù)據(jù)終端之間的電氣性能。RS-232接口總線適用于設(shè)備之間的通信距離不大于15米，傳輸速度最大為20Kbit/s。</p><p>　　RS-232采用標(biāo)準(zhǔn)的異

38、步通信串行數(shù)據(jù)格式，即信息的開(kāi)始為起始位，信息的結(jié)束為停止位1，信息本身可以是5、6、7、8位，可根據(jù)需要再加上一位奇偶校驗(yàn)位，如果兩個(gè)信息之間有間隔，加上空閑位1。如圖7所示</p><p>　　圖7 RS-232的信息格式</p><p>　　在通常的異步串行通信中只使用其中三個(gè)引腳，即引腳2(接收RXD)、引腳3(發(fā)送TXD)、引腳5(信號(hào)地SG)．各引腳功能如圖8所示．</p

39、><p>　　圖8 九針串口引腳功能圖</p><p>　?。?）RS-232C的接口信號(hào)</p><p>　　RS-232C規(guī)標(biāo)準(zhǔn)接口有25條線，4條數(shù)據(jù)線、11條控制線、3條定時(shí)線、7條備用和未定義線。</p><p>　　常用的只有9根，它們是：</p><p><b>　?、俾?lián)絡(luò)控制信號(hào)線：</b&

40、gt;</p><p>　　數(shù)據(jù)裝置準(zhǔn)備好（Data set ready-DSR)——有效時(shí)（ON）狀態(tài)，表明MODEM處于可以使用的狀態(tài)。</p><p>　　數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好(Data set ready-DTR)——有效時(shí)（ON）狀態(tài)，表明數(shù)據(jù)終端可以使用。這兩個(gè)信號(hào)有時(shí)連到電源上，一上電就立即有效。這兩個(gè)設(shè)備狀態(tài)信號(hào)有效，只表示設(shè)備本身可用，并不說(shuō)明通信鏈路可以開(kāi)始進(jìn)行通信了，能否開(kāi)

41、始進(jìn)行通信要由下面的控制信號(hào)決定。</p><p>　　請(qǐng)求發(fā)送(Request to send-RTS)——用來(lái)表示DTE請(qǐng)求DCE發(fā)送數(shù)據(jù)，即當(dāng)終端要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，使該信號(hào)有效（ON狀態(tài)），向MODEM請(qǐng)求發(fā)送。它用來(lái)控制MODEM是否要進(jìn)入發(fā)送狀態(tài)。</p><p>　　允許發(fā)送（Clear to send-CTS）——用來(lái)表示DCE準(zhǔn)備好接收DTE發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，是對(duì)請(qǐng)求發(fā)送信號(hào)RTS的

42、響應(yīng)信號(hào)。當(dāng)MODEM已準(zhǔn)備好接收終端傳來(lái)的數(shù)據(jù)，并向前發(fā)送時(shí)，使該信號(hào)有效，通知終端開(kāi)始沿發(fā)送數(shù)據(jù)線TxD發(fā)送數(shù)據(jù)。</p><p>　　這對(duì)RTS/CTS請(qǐng)求應(yīng)答聯(lián)絡(luò)信號(hào)是用于半雙工MODEM系統(tǒng)中發(fā)送方式和接收方式之間的切換。在全雙工系統(tǒng)中作發(fā)送方式和接收方式之間的切換。在全雙工系統(tǒng)中，因配置雙向通道，故不需要RTS/CTS聯(lián)絡(luò)信號(hào)，使其變高。</p><p>　　接收線信號(hào)檢出(R

43、eceived Line detection-RLSD)——用來(lái)表示DCE已接通通信鏈路，告知DTE準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)。當(dāng)本地的MODEM收到由通信鏈路另一端（遠(yuǎn)地）的MODEM送來(lái)的載波信號(hào)時(shí)，使RLSD信號(hào)有效，通知終端準(zhǔn)備接收，并且由MODEM將接收下來(lái)的載波信號(hào)解調(diào)成數(shù)字兩數(shù)據(jù)后，沿接收數(shù)據(jù)線RxD送到終端。此線也叫做數(shù)據(jù)載波檢出(Data Carrier dectection-DCD）線。</p><p>　

44、　振鈴指示(Ringing-RI)——當(dāng)MODEM收到交換臺(tái)送來(lái)的振鈴呼叫信號(hào)時(shí)，使該信號(hào)有效（ON狀態(tài)），通知終端，已被呼叫。</p><p>　?、跀?shù)據(jù)發(fā)送與接收線：</p><p>　　發(fā)送數(shù)據(jù)(Transmitted data-TxD)——通過(guò)TxD終端將串行數(shù)據(jù)發(fā)送到MODEM，(DTE→DCE)。</p><p>　　接收數(shù)據(jù)(Received data

45、-RxD)——通過(guò)RxD線終端接收從MODEM發(fā)來(lái)的串行數(shù)據(jù)，(DCE→DTE)。</p><p><b>　?、鄣鼐€</b></p><p>　　有兩根線SG、PG——信號(hào)地和保護(hù)地信號(hào)線，無(wú)方向。</p><p>　　上述控制信號(hào)線何時(shí)有效，何時(shí)無(wú)效的順序表示了接口信號(hào)的傳送過(guò)程。例如，只有當(dāng)DSR和DTR都處于有效（ON）狀態(tài)時(shí)，才能在D

46、TE和DCE之間進(jìn)行傳送操作。若DTE要發(fā)送數(shù)據(jù)，則預(yù)先將DTR線置成有效(ON)狀態(tài)，等CTS線上收到有效(ON)狀態(tài)的回答后，才能在TxD線上發(fā)送串行數(shù)據(jù)。這種順序的規(guī)定對(duì)半雙工的通信線路特別有用，因?yàn)榘腚p工的通信才能確定DCE已由接收方向改為發(fā)送方向，這時(shí)線路才能開(kāi)始發(fā)送。</p><p>　　2個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)：發(fā)送TXD；接收RXD。</p><p>　　1個(gè)信號(hào)地線：SG。</

47、p><p><b>　　6個(gè)控制信號(hào)：</b></p><p>　　DSR&#0;&#0;數(shù)傳機(jī)（即modem）準(zhǔn)備好，Data Set Ready.</p><p>　　DTR&#0;&#0;數(shù)據(jù)終端（DTE，即微機(jī)接口電路，如Intel8250/8251,16550）準(zhǔn)備好，Data Terminal Ready

48、。</p><p>　　RTS&#0;&#0;DTE請(qǐng)求DCE發(fā)送(Request To Send)。</p><p>　　CTS&#0;&#0;DCE允許DTE發(fā)送（Clear To Send）,該信號(hào)是對(duì)RTS信號(hào)的回答。</p><p>　　DCD&#0;&#0;數(shù)據(jù)載波檢出，Data Carrier Detec

49、tion當(dāng)本地DCE設(shè)備（Modem）收到對(duì)方的DCE設(shè)備送來(lái)的載波信號(hào)時(shí)，使DCD有效，通知DTE準(zhǔn)備接收， 并且由DCE將接收到的載波信號(hào)解調(diào)為數(shù)字信號(hào)， 經(jīng)RXD線送給DTE。</p><p>　　RI&#0;&#0;振鈴信號(hào) Ringing當(dāng)DCE收到交換機(jī)送來(lái)的振鈴呼叫信號(hào)時(shí)，使該信號(hào)有效，通知DTE已被呼叫。</p><p>　　表5 RS-232C的接口信號(hào)&

50、lt;/p><p>　　（3）RS-232電平轉(zhuǎn)換器—MAX232</p><p>　　RS-232規(guī)定了自己的電氣標(biāo)準(zhǔn)，由于它是在TTL電路之前研制的，因此它的電平不是+5V和地，而是采用負(fù)邏輯，即邏輯“0”：+5V~—5V，邏輯“1”：—5V~—15V。因此RS-232不能和TTL電平直接相連，必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。本設(shè)計(jì)選用MAX232。</p><p>　　MAX2

51、32的引腳圖如下所示：</p><p>　　圖9 MAX232的引腳圖</p><p><b>　　管腳說(shuō)明如下</b></p><p>　?、貱0+、C0-、C1+、C1-是外接電容端；</p><p>　　②R1IN、R2IN是2路RS-232C電平信號(hào)接收輸入端；</p><p>　?、跼l

52、OUT、R2OUT是2路轉(zhuǎn)換后的TTL電平接收信號(hào)輸出端，送8051的RXD接收端；</p><p>　　④TlIN、T2IN是2路TTL電平發(fā)送輸入端，接8051的TxD發(fā)送端；</p><p>　?、軹lOUT、T2OUT是2路轉(zhuǎn)換后的發(fā)送RS-232C電平信號(hào)輸出端，接傳輸線；</p><p>　?、轛+經(jīng)電容接電源+5V；</p><p&

53、gt;<b>　　⑦V-經(jīng)電容接地。</b></p><p>　　這種連接的傳輸介質(zhì)一般采用雙絞線，通信距離一般不超過(guò)15m，傳輸率小于20kB/s。</p><p>　?。?）RS-232總線規(guī)定[2]</p><p>　　RS-232標(biāo)準(zhǔn)總線為25根，采用標(biāo)準(zhǔn)的D型25芯插頭座。引腳及功能如圖10所示</p><p>

54、;　　圖10 RS-232C引腳圖</p><p>　　在最簡(jiǎn)單的全雙工系統(tǒng)中，僅有發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)和信號(hào)地三根線即可。</p><p>　　對(duì)于MCS-51單片機(jī)。利用其RXD線、TXD線和一根地線。就可以構(gòu)成符合RS-232接口標(biāo)準(zhǔn)的全雙工串行通信口，這是PC機(jī)和單片機(jī)最簡(jiǎn)單的零調(diào)制經(jīng)濟(jì)型連接，是進(jìn)行全雙工通信所必須的最少線路。</p><p>　　圖11給

55、出了采用MAX232芯片的PC機(jī)與單片機(jī)串行通信接口電路，與PC機(jī)相連采用PC機(jī)的9芯標(biāo)準(zhǔn)插座。</p><p>　　圖11 PC機(jī)與單片機(jī)串行通信接口電路</p><p><b>　　3 軟件編程</b></p><p>　　將PC機(jī)鍵盤的輸入發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)收到PC機(jī)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)后，回送同一數(shù)據(jù)給PC機(jī)，并在屏幕上顯示出來(lái)。只要屏幕上顯示

56、的字符和所鍵入的字符相同，說(shuō)明兩者之間的通信正常。[3]</p><p>　　雙方約定：波特率為2400bit/s，通信格式為8個(gè)數(shù)據(jù)位，一個(gè)停止位，無(wú)奇偶校驗(yàn)位。</p><p>　　3．1 單片機(jī)通訊軟件。單片機(jī)通過(guò)中斷方式接收PC機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)，并回送。根據(jù)信息格式，可以設(shè)定單片機(jī)的串行口工作在方式1。在串行口方式1中，波特率是由定時(shí)器T1產(chǎn)生的。如晶振為6MHZ，波特率為2400bi

57、t/s，這時(shí)T1工作在方式2（自動(dòng)重新裝入初值）。經(jīng)計(jì)算，T1的初始值應(yīng)為F3H，SMOD=1。 </p><p>　　程序框圖如圖12、13所示：</p><p>　　圖12 主程序流程圖</p><p>　　圖13 中斷服務(wù)子程序流程圖</p><p><b>　　程序設(shè)計(jì)如下：</b></p><

58、;p>　　ORG 0000H</p><p>　　LJMP START ；主程序入口</p><p>　　ORG 0023H</p><p>　　LJMP INTS ；串行口中斷入口</p><p>　　ORG 0100H</p><p>　　

59、START：MOV TMOD，#20H ；初始化定時(shí)器1為方式2 </p><p>　　MOV TL1，#0F3H ；與2400波特率相應(yīng)的定時(shí)器初值</p><p>　　MOV TH1，#0F3H</p><p>　　SETB TR1 ；啟動(dòng)定時(shí)器1</p><p>　　MOV

60、 SCON，#50H ；串行口工作在方式1，允許接收</p><p>　　MOV PCON，#80H ；SMOD=1</p><p>　　SETB EA ；開(kāi)串行口中斷</p><p>　　SETB ES ；允許中斷</p><p>　　LOOP： SJMP

61、 LOOP ；等待數(shù)據(jù)接收</p><p>　　INTS： CLR EA ；禁止中斷</p><p>　　CLR RI ；清除中斷標(biāo)志RI</p><p>　　MOV A，SBUF ；從SBUF取接收到的數(shù)據(jù)</p><p>　　MOV

62、 SBUF，A ；回送</p><p>　　WAIT： JNB TI，WAIT ；判斷回送是否完畢</p><p>　　CLR TI ；清除TI標(biāo)志</p><p>　　POP A ；發(fā)送完，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)</p><p>　　POP DPH<

63、/p><p>　　POP DPL</p><p>　　SETB EA ；允許中斷，準(zhǔn)備接收新的數(shù)據(jù)</p><p>　　RETI ；中斷返回</p><p><b>　　END </b></p><p>　　3．2 PC機(jī)通信軟件&

64、lt;/p><p>　　PC機(jī)方面的通信程序用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)。</p><p><b>　　程序如下：</b></p><p>　　stack Segment para stack 'code'</p><p>　　Db 256 dup(0)</p><

65、p>　　Stack ends</p><p>　　Code Segment para public 'code'</p><p>　　Start proc far</p><p>　　Assume cs:code,ss:stack</p><p><b>　　PUSH DS<

66、;/b></p><p>　　MOV AX,0</p><p>　　PUSH AX</p><p><b>　　CLI</b></p><p>　　INPUT: MOV AL,80H ；置DLAB=1 </p><p>　　MOV

67、 DX,3FBH ；寫(xiě)入通信線控制寄存器</p><p>　　OUT DX,AL</p><p>　　MOV AL,30H ；置產(chǎn)生2400 b/s波特率除數(shù)低位</p><p>　　MOV DX,3F8H</p><p>　　OUT DX,AL

68、 ；寫(xiě)入除數(shù)鎖存器低位</p><p>　　MOV AL,00H ；置產(chǎn)生2400 b/s波特率除數(shù)高位</p><p>　　MOV DX,3F9H</p><p>　　OUT DX,AL ；寫(xiě)入除數(shù)鎖存器高位</p><p>　　MOV

69、AL,03H ；設(shè)置數(shù)據(jù)格式</p><p>　　MOV DX,3FBH ；寫(xiě)入通信線路控制寄存器</p><p>　　OUT DX,AL</p><p>　　MOV AL,00H ；禁止所有中斷</p><p>　　MOV

70、 DX,3F9H</p><p>　　OUT DX,AL</p><p>　　WAIT1: MOV DX,3FDH ；發(fā)送保持寄存器不空則循環(huán)等待</p><p>　　IN AL,DX</p><p>　　TEST AL,20H</p><p>　　JZ

71、WAIT1</p><p>　　WAIT2: MOV AH,1 ；檢查鍵盤緩沖區(qū)，無(wú)字符則循環(huán)等待</p><p>　　INT 16H</p><p>　　JZ WAIT2</p><p>　　MOV AH,0 ；若有，則取鍵盤字符&

72、lt;/p><p>　　INT 16H</p><p>　　SEND: MOV DX,3F8H ；發(fā)送鍵入的字符</p><p>　　OUT DX,AL</p><p>　　RECE: MOV DX,3FDH ；檢查接收數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)備好</

73、p><p>　　IN AL,DX</p><p>　　TEST AL,01H</p><p>　　JZ RECE</p><p>　　TEST AL,1AH ；判斷接收到的數(shù)據(jù)是否出錯(cuò)</p><p>　　JNZ ERROR</p>

74、<p>　　MOV DX,3F8H</p><p>　　IN AL,DX ；讀取數(shù)據(jù)</p><p>　　AND AL,7EH ；去掉無(wú)效位</p><p>　　PUSH AX</p><p>　　MOV BX,0

75、 ；顯示接收字符</p><p>　　MOV AH,14</p><p>　　INT 10H</p><p>　　POP AXCMP AL,0DH ；接到的字符若不是回車則返回</p><p>　　JNZ WAIT1</p><p>

76、;　　MOV AL,0AH ；是回車則回車換行</p><p>　　MOV BX,0</p><p>　　MOV AH,14H</p><p>　　INT 10H</p><p>　　JMP WAIT1</p><p>　　ERROR: MOV

77、DX,3F8H ；讀接收寄存器，清除錯(cuò)誤字符</p><p>　　IN AL,DX</p><p>　　MOV AL, '?' ；顯示‘？’號(hào)</p><p>　　MOV BX,0</p><p>　　MOV AH,14H</p&g

78、t;<p>　　INT 10H</p><p>　　JMP WAIT1 ；繼續(xù)循環(huán)</p><p>　　Start ends</p><p>　　Code ends</p><p>　　end start</p><p><b>