單片機(jī)原理與應(yīng)用設(shè)計(jì)[張毅剛等編著][電子教案]第7章

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1、張 毅 剛 等 編 著 電 子 教 案 第 7章 89C51的 串 行 口全 雙 工 的 異 步 通 訊 串 行 口4種 工 作 方 式 ,波 特 率 由 片 內(nèi) 定 時(shí) 器 /計(jì) 數(shù) 器 控 制 。 每 發(fā) 送 或 接 收 一 幀 數(shù) 據(jù) ， 均 可 發(fā) 出 中 斷 請(qǐng) 求 。除 用 于 串 行 通 訊 ， 還 可 用 來(lái) 擴(kuò) 展 并 行 I/O口 。7.1 串 行 口 的 結(jié) 構(gòu)串 行 口 內(nèi) 部 結(jié) 構(gòu) 如 下 圖 ， 兩 個(gè) 物 理 上 獨(dú) 立 地 接 收 和 發(fā) 送 緩 沖 器 ， 可 同 時(shí) 收 、 發(fā) 數(shù) 據(jù) (全 雙 工 )。兩 個(gè) 緩 沖 器 共 用 一 個(gè) 特 殊 功 能

2、寄 存 器 字 節(jié) 地 址 ： SBUF(99H） 控 制 寄 存 器 共 兩 個(gè) ： 特 殊 功 能 寄 存 器 SCON和 PCON。7.1.1 串 行 口 控 制 寄 存 器 SCON 字 節(jié) 地 址 98H， 可 位 尋 址 ， 格 式 如 圖 7-2所 示 。 （ 1） SM0、 SM1串 行 口 4種 工 作 方 式 的 選 擇 位 表 7-1 串 行 口 的 4種 工 作 方 式SM0 SM1 方 式 功 能 說(shuō) 明 0 0 0 同 步 移 位 寄 存 器 方 式 （ 用 于 擴(kuò) 展 I/O口 ） 0 1 1 8位 異 步 收 發(fā) ， 波 特 率 可 變 （ 由 定 時(shí) 器 控

3、制 ） 1 0 2 9位 異 步 收 發(fā) ， 波 特 率 為 fosc/64或 fosc/32 1 1 3 9位 異 步 收 發(fā) ， 波 特 率 可 變 （ 由 定 時(shí) 器 控 制 ）（ 2） SM2 多 機(jī) 通 信 控 制 位 用 于 方 式 2或 方 式 3中 。 圖 7-2 當(dāng) 串 行 口 以 方 式 2或 方 式 3接 收 時(shí) ，如 果 SM2=1， 只 有 當(dāng) 接 收 到 的 第 9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， 并 置 “ 1” RI， 產(chǎn) 生 中 斷請(qǐng) 求 ； 當(dāng) 接 收 到 的 第 9位 數(shù) 據(jù) （ R

4、B8） 為 “ 0” 時(shí) ， 則 將 接 收到 的 前 8位 數(shù) 據(jù) 丟 棄 。如 果 SM2=0， 則 不 論 第 9位 數(shù) 據(jù) 是 “ 1” 還 是 “ 0” ， 都 將 前 8位 數(shù) 據(jù) 送 入 SBUF中 ， 并 置 “ 1” RI， 產(chǎn) 生 中 斷 請(qǐng) 求 。方 式 1時(shí) ， 如 果 SM2=1， 則 只 有 收 到 停 止 位 時(shí) 才 會(huì) 激 活 RI。方 式 0時(shí) ， SM2必 須 為 0。 （ 3） REN允 許 串 行 接 收 位 由 軟 件 置 “ 1” 或 清 “ 0” 。 REN=1 允 許 串 行 口 接 收 數(shù) 據(jù) 。 REN=0 禁 止 串 行 口 接 收 數(shù) 據(jù)

5、 。 （ 4） TB8發(fā) 送 的 第 9位 數(shù) 據(jù)方 式 2和 3時(shí) ， TB8是 要 發(fā) 送 的 第 9位 數(shù) 據(jù) ， 可 作 為 奇 偶 校 驗(yàn) 位 使用 ， 也 可 作 為 地 址 幀 或 數(shù) 據(jù) 幀 的 標(biāo) 志 。 =1為 地 址 幀 , =0為 數(shù) 據(jù) 幀 （ 5） RB8接 收 到 的 第 9位 數(shù) 據(jù)方 式 2和 3時(shí) ， RB8存 放 接 收 到 的 第 9位 數(shù) 據(jù) 。 在 方 式 1， 如 果SM2=0， RB8是 接 收 到 的 停 止 位 。 在 方 式 0， 不 使 用 RB8。 （ 6） TI發(fā) 送 中 斷 標(biāo) 志 位 方 式 0時(shí) ， 串 行 發(fā) 送 第 8位 數(shù)

6、 據(jù) 結(jié) 束 時(shí) 由 硬 件 置 “ 1” ，其 它 工 作 方 式 ， 串 行 口 發(fā) 送 停 止 位 的 開(kāi) 始 時(shí) 置 “ 1” 。 TI=1， 表示 一 幀 數(shù) 據(jù) 發(fā) 送 結(jié) 束 ， 可 供 軟 件 查 詢 ， 也 可 申 請(qǐng) 中 斷 。 CPU響 應(yīng) 中 斷 后 , 向 SBUF寫 入 要 發(fā) 送 的 下 一 幀 數(shù) 據(jù) 。 TI必 須 由 軟件 清 0。（ 7） RI接 收 中 斷 標(biāo) 志 位 方 式 0時(shí) ， 接 收 完 第 8位 數(shù) 據(jù) 時(shí) ， RI由 硬 件 置 1。其 它 工 作 方 式 ， 串 行 接 收 到 停 止 位 時(shí) ， 該 位 置 “ 1” 。 RI=1， 表

7、示 一 幀 數(shù) 據(jù) 接 收 完 畢 ， 并 申 請(qǐng) 中 斷 。 該 位 狀 態(tài) 也 可 軟 件 查詢 。 RI必 須 由 軟 件 清 “ 0” 。7.1.2 特 殊 功 能 寄 存 器 PCON 字 節(jié) 地 址 為 87H， 沒(méi) 有 位 尋 址 功 能 。 SMOD： 波 特 率 選 擇 位 。 例 如 ： 方 式 1的 波 特 率 的 計(jì) 算 公 式 為 ： 方 式 1波 特 率 =（ 2SMOD/32） 定 時(shí) 器 T1的 溢 出 率也 稱 SMOD位 為 波 特 率 倍 增 位 。7.2 串 行 口 的 4種 工 作 方 式7.2.1 方 式 0 同 步 移 位 寄 存 器 輸 入 /輸

8、 出 方 式 ， 常 用 于 外 接 移 位 寄 存 器 ， 以擴(kuò) 展 并 行 I/O口 。 8位 數(shù) 據(jù) 為 一 幀 ， 不 設(shè) 起 始 位 和 停 止 位 ， 先 發(fā) 送 或 接 收 最 低 位 。 波 特 率 固 定 為 fosc/12。 幀 格 式 如 下 ：1 方 式 0發(fā) 送 當(dāng) CPU執(zhí) 行 一 條 將 數(shù) 據(jù) 寫 入 發(fā) 送 緩 沖 器 SBUF的 指 令 時(shí) ， 產(chǎn) 生 一 個(gè)正 脈 沖 ， 串 行 口 即 把 SBUF中 的 8位 數(shù) 據(jù) 以 fosc/12的 固 定 波 特率 從 RXD引 腳 串 行 輸 出 ， 低 位 在 先 ,TXD引 腳 輸 出 同 步 移 位 脈

9、 沖 ，發(fā) 送 完 8位 數(shù) 據(jù) 置 “ 1” 中 斷 標(biāo) 志 位 TI。 時(shí) 序 如 圖 7-5所 示 。2 方 式 0接 收 REN=1， 接 收 數(shù) 據(jù) ， REN=0， 禁 止 接 收 。 REN=1， 允 許 接 收 。 向 串 口 的 SCON寫 入 控 制 字 （ 置 為 方 式 0， 并 置“ 1” REN位 ， 同 時(shí) RI=0） 時(shí) ， 產(chǎn) 生 一 個(gè) 正 脈 沖 ， 串 行 口 即 開(kāi)始 接 收 數(shù) 據(jù) 。 RXD為 數(shù) 據(jù) 輸 入 端 ， TXD為 移 位 脈 沖 信 號(hào) 輸 出 端 ，接 收 器 也 以 fosc/12的 固 定 波 特 率 采 樣 RXD引 腳 的

10、數(shù) 據(jù) 信 息 ， 當(dāng) 收到 8位 數(shù) 據(jù) 時(shí) 置 “ 1” RI。 表 示 一 幀 數(shù) 據(jù) 接 收 完 ， 時(shí) 序 如 下 ：圖 7-5 方 式 0下 ， SCON中 的 TB8、 RB8位 沒(méi) 有 用 到 ， 發(fā) 送 或 接 收 完 8位 數(shù) 據(jù)由 硬 件 置 “ 1” TI或 RI， CPU響 應(yīng) 中 斷 。 TI或 RI須 由 用 戶 軟 件 清“ 0” ， 可 用 如 下 指 令 ：CLR TI ； TI位 清 “ 0”CLR RI ； RI位 清 “ 0”方 式 0時(shí) ， SM2位 必 須 為 0。 圖 7-6 7.2.2 方 式 1 SM0、 SM1=01方 式 1一 幀 數(shù) 據(jù)

11、 為 10位 ， 1個(gè) 起 始 位 （ 0） ， 8個(gè) 數(shù) 據(jù) 位 ， 1個(gè) 停 止位 （ 1） ， 先 發(fā) 送 或 接 收 最 低 位 。 幀 格 式 如 圖 7-7：方 式 1波 特 率 =（ 2 SMOD/32） 定 時(shí) 器 T1的 溢 出 率 SMOD為 PCON寄 存 器 的 最 高 位 的 值 （ 0或 1） 。圖 7-7 1 方 式 1發(fā) 送 方 式 1輸 出 ， 數(shù) 據(jù) 由 TXD輸 出 ，一 幀 信 息 為 10位 ， 1位 起 始 位 0， 8位 數(shù) 據(jù) 位 （ 先 低 位 ） 和 1位 停止 位 1。當(dāng) 執(zhí) 行 一 條 數(shù) 據(jù) 寫 發(fā) 送 緩 沖 器 SBUF的 指 令

12、， 就 啟 動(dòng) 發(fā) 送 。 圖 中TX時(shí) 鐘 是 發(fā) 送 的 波 特 率 。發(fā) 送 開(kāi) 始 時(shí) ， 內(nèi) 部 發(fā) 送 控 制 信 號(hào) 變 為 有 效 。 將 起 始 位 向 TXD輸出 ， 此 后 ， 每 經(jīng) 過(guò) 一 個(gè) TX時(shí) 鐘 周 期 ， 便 產(chǎn) 生 一 個(gè) 移 位 脈 沖 ，并 由 TXD輸 出 一 個(gè) 數(shù) 據(jù) 位 。 8位 數(shù) 據(jù) 位 全 部 發(fā) 送 完 畢 后 ， 置“ 1” TI。 方 式 1發(fā) 送 數(shù) 據(jù) 的 時(shí) 序 ， 如 圖 7-8所 示 。 2 方 式 1接 收 數(shù) 據(jù) 從 RXD（ P3.0） 腳 輸 入 。 當(dāng) 檢 測(cè) 到 起 始 位 的 負(fù) 跳 變 時(shí) ， 開(kāi) 始接

13、收 數(shù) 據(jù) 。定 時(shí) 控 制 信 號(hào) 有 兩 種 ） ： 接 收 移 位 時(shí) 鐘 （ RX時(shí) 鐘 ， 頻 率 和 波 特率 相 同 ） 和 位 檢 測(cè) 器 采 樣 脈 沖 （ 頻 率 是 RX時(shí) 鐘 的 16倍 ， 1位 數(shù)據(jù) 期 間 ， 有 16個(gè) 采 樣 脈 沖 ） ， 當(dāng) 采 樣 到 RXD端 從 1到 0的 跳 變 時(shí)就 啟 動(dòng) 檢 測(cè) 器 ， 接 收 的 值 是 3次 連 續(xù) 采 樣 （ 第 7、 8、 9個(gè) 脈 沖圖 7-8 時(shí) 采 樣 ） 進(jìn) 行 表 決 以 確 認(rèn) 是 否 是 真 正 的 起 始 位 （ 負(fù) 跳 變 ） 的 開(kāi) 始 。當(dāng) 一 幀 數(shù) 據(jù) 接 收 完 ， 須 同

14、時(shí) 滿 足 兩 個(gè) 條 件 ， 接 收 才 真 正 有 效 。 RI=0， 即 上 一 幀 數(shù) 據(jù) 接 收 完 成 時(shí) ， RI=1發(fā) 出 的 中 斷 請(qǐng) 求 已 被響 應(yīng) ， SBUF中 的 數(shù) 據(jù) 已 被 取 走 ， 說(shuō) 明 “ 接 收 SBUF” 已 空 。 SM2=0或 收 到 的 停 止 位 =1（ 方 式 1時(shí) ， 停 止 位 已 進(jìn) 入 RB8） ，圖 7-9 則 收 到 的 數(shù) 據(jù) 裝 入 SBUF和 RB8（ RB8裝 入 停 止 位 ） ， 且 置 “ 1” 中斷 標(biāo) 志 RI。若 這 兩 個(gè) 條 件 不 同 時(shí) 滿 足 ， 收 到 的 數(shù) 據(jù) 將 丟 失 。7.2.3 方

15、 式 29位 異 步 通 信 接 口 。 每 幀 數(shù) 據(jù) 均 為 11位 ， 1位 起 始 位 0， 8位 數(shù) 據(jù)位 （ 先 低 位 ） ， 1位 可 程 控 的 第 9位 數(shù) 據(jù) 和 1位 停 止 位 。 幀 格式 如 圖 7-10。 方 式 2波 特 率 = （ 2 SMOD/64） fosc 圖 7-10 1 方 式 2發(fā) 送發(fā) 送 前 ， 先 根 據(jù) 通 訊 協(xié) 議 由 軟 件 設(shè) 置 TB8（ 例 如 ， 雙 機(jī) 通 訊 時(shí) 的奇 偶 校 驗(yàn) 位 或 多 機(jī) 通 訊 時(shí) 的 地 址 /數(shù) 據(jù) 的 標(biāo) 志 位 ） 。方 式 2發(fā) 送 數(shù) 據(jù) 波 形 如 圖 7-11所 示 。 圖 7-

16、11 例 7-1 方 式 2發(fā) 送 在 雙 機(jī) 通 訊 中 的 應(yīng) 用 。下 面 的 發(fā) 送 中 斷 服 務(wù) 程 序 ， 是 在 雙 機(jī) 通 訊 中 ， 以 TB8作 為 奇 偶校 驗(yàn) 位 ， 處 理 方 法 為 數(shù) 據(jù) 寫 入 SBUF之 前 ， 先 將 數(shù) 據(jù) 的 奇 偶 校驗(yàn) 位 寫 入 TB8， 以 保 證 采 用 偶 校 驗(yàn) 發(fā) 送 。 PIPTI： PUSH PSW ； 現(xiàn) 場(chǎng) 保 護(hù) PUSH Acc SETB RS1 ； 選 擇 第 2組 工 作 寄 存 器 區(qū) CLR RS0 CLR TI ； 發(fā) 送 中 斷 標(biāo) 志 清 “ 0” MOV A， R0； 取 數(shù) 據(jù) MOV C

17、,P ； 校 驗(yàn) 位 送 TB8,采 用 偶 校 驗(yàn) MOV TB8， C MOV SBUF， A ； 啟 動(dòng) 發(fā) 送 INC R0 ； 數(shù) 據(jù) 指 針 加 1 POP Acc ； 恢 復(fù) 現(xiàn) 場(chǎng) POP PSW RETI ； 中 斷 返 回2 方 式 2接 收 SM0、 SM1=10， 且 REN=1。 數(shù) 據(jù) 由 RXD端 輸 入 ， 接 收 11位 信 息 。 當(dāng)位 檢 測(cè) 到 RXD從 1到 0的 負(fù) 跳 變 ， 并 判 斷 起 始 位 有 效 后 ， 開(kāi) 始 收一 幀 信 息 。 在 接 收 器 完 第 9位 數(shù) 據(jù) 后 ， 需 滿 足 兩 個(gè) 條 件 ， 才 能 將 接 收 到 的

18、 數(shù) 據(jù) 送 入 SBUF。 （ 1） RI=0， 意 味 著 接 收 緩 沖 器 為 空 。（ 2） SM2=0或 接 收 到 的 第 9位 數(shù) 據(jù) 位 RB8=1時(shí) 。當(dāng) 上 述 兩 個(gè) 條 件 滿 足 時(shí) ， 接 收 到 的 數(shù) 據(jù) 送 入 SBUF（ 接 收 緩 沖器 ） ， 第 9位 數(shù) 據(jù) 送 入 RB8， 并 置 “ 1” RI。 若 不 滿 足 兩 個(gè) 條件 ， 接 收 的 信 息 將 被 丟 棄 。方 式 2接 收 數(shù) 據(jù) 的 時(shí) 序 如 圖 7-12所 示 。 例 7-2 方 式 2接 收 在 雙 機(jī) 通 訊 中 的 應(yīng) 用 。圖 7-12 本 例 與 上 例 相 對(duì) 應(yīng)

19、。 若 第 9位 數(shù) 據(jù) 為 校 驗(yàn) 位 ， 在 接 收 程 序 中 作 偶校 驗(yàn) 處 理 ， 設(shè) 1組 寄 存 器 區(qū) 的 R0為 數(shù) 據(jù) 緩 沖 器 指 針 。 PIRI: PUSH PSW PUSH AccSETB RS0 ； 選 擇 1組 寄 存 器 區(qū)CLR RS1CLR RI MOV A,SBUF ； 收 到 數(shù) 據(jù) 送 AMOV C,PJNC L1 ； C 0。 跳 L1JNB RB8,ERP ； ERP為 出 錯(cuò) 處 理 程 序 AJMP L2 L1: JB RB8,ERP ； RB8 1， 跳 ERP L2: MOV R0,A INC R0 POP Acc POP PSW E

20、RP: ； 出 錯(cuò) 處 理 程 序 段 RETI7.2.4 方 式 3SM0、 SM1=11， 串 口 為 方 式 3。波 特 率 可 變 的 9位 異 步 通 訊 方 式 ， 除 波 特 率 外 ， 方 式 3和 方 式 2相 同 。 方 式 3的 時(shí) 序 見(jiàn) 方 式 2。 方 式 3波 特 率 =（ 2SMOD/32） 定 時(shí) 器 T1的 溢 出 率7.3 多 機(jī) 通 信要 保 證 主 機(jī) 與 所 選 擇 的 從 機(jī) 實(shí) 現(xiàn) 可 靠 地 通 信 ， 必 須 保 證 串 口 具有 識(shí) 別 功 能 。SCON中 的 SM2位 就 是 滿 足 這 一 條 件 而 設(shè) 置 的 多 機(jī) 通 信 控

21、制 位 。原 理 ： 在 串 行 口 以 方 式 2（ 或 方 式 3） 接 收 時(shí) ， 若 SM2=1， 表 示 置多 機(jī) 通 信 功 能 位 ， 這 時(shí) 有 兩 種 可 能 ： （ 1） 接 收 到 的 第 9位 數(shù) 據(jù) 為 1時(shí) ， 數(shù) 據(jù) 才 裝 入 SBUF， 并 置 中斷 標(biāo) 志 RI=1向 CPU發(fā) 出 中 斷 請(qǐng) 求 ； （ 2） 接 收 到 的 第 9位 數(shù) 據(jù) 為 0時(shí) ， 則 不 產(chǎn) 生 中 斷 標(biāo) 志 ， 信 息將 拋 棄 。 若 SM2=0， 則 接 收 的 第 9位 數(shù) 據(jù) 不 論 是 0還 是 1， 都 產(chǎn) 生 RI=1中 斷標(biāo) 志 ， 接 收 到 的 數(shù) 據(jù) 裝

22、 入 SBUF中 。上 述 特 性 ， 便 可 實(shí) 現(xiàn) 89C51的 多 機(jī) 通 信 。 設(shè) 多 機(jī) 系 統(tǒng) 中 有 一 主 機(jī) 和 3個(gè) 8031從 機(jī) ， 如 圖 7-13。主 機(jī) 的 RXD與 從 機(jī) 的 TXD相 連 ， 主 機(jī) TXD與 從 機(jī) 的 RXD端 相 連 。 從 機(jī) 地 址 分 別 為 00H、 01H、 02H。 圖 7-13 多 機(jī) 通 信 工 作 過(guò) 程 ：（ 1） 從 機(jī) 串 行 口 編 程 為 方 式 2或 方 式 3接 收 ， 且 置 “ 1” SM2和REN位 ， 使 從 機(jī) 只 處 于 多 機(jī) 通 訊 且 接 收 地 址 幀 的 狀 態(tài) 。（ 2） 主 機(jī)

23、 先 將 從 機(jī) 地 址 （ 即 準(zhǔn) 備 接 收 數(shù) 據(jù) 的 從 機(jī) ） 發(fā) 給 各 從機(jī) , 主 機(jī) 發(fā) 出 的 地 址 信 息 的 第 9位 為 1，各 從 機(jī) 接 收 到 的 第 9位 信 息 RB8為 1， 且 由 于 SM2=1， 則 置 “ 1” RI， 各 從 機(jī) 響 應(yīng) 中 斷 ， 執(zhí) 行 中 斷 程 序 。 在 中 斷 服 務(wù) 子 程 序 中 ，判 主 機(jī) 送 來(lái) 的 地 址 是 否 和 本 機(jī) 地 址 相 符 合 ， 相 符 則 該 從 機(jī) 清“ 0” SM2位 ， 準(zhǔn) 備 接 收 主 機(jī) 的 數(shù) 據(jù) 或 命 令 ； 若 不 符 ， 則 保 持SM2=1狀 態(tài) 。 （ 3）

24、 接 著 主 機(jī) 發(fā) 送 數(shù) 據(jù) 幀 ， 此 時(shí) 各 從 機(jī) 串 行 口 接 收 到 的 RB8=0， 只 有 地 址 相 符 合 的 從 機(jī) 系 統(tǒng) （ 即 已 清 “ 0” SM2位 的從 機(jī) ） 才 能 激 活 RI， 從 而 進(jìn) 入 中 斷 ， 在 中 斷 程 序 中 接 收 主 機(jī)的 數(shù) 據(jù) （ 或 命 令 ） ； 其 它 的 從 機(jī) 因 SM2 1， 又 RB8=0不 激 活 中 斷 標(biāo) 志 RI， 不 能 進(jìn) 入中 斷 ， 接 收 的 數(shù) 據(jù) 丟 失 。圖 7-13所 示 的 多 機(jī) 系 統(tǒng) 是 主 從 式 ， 由 主 機(jī) 控 制 多 機(jī) 之 間 的 通 信 ，從 機(jī) 和 從 機(jī)

25、 的 通 訊 只 能 經(jīng) 主 機(jī) 才 能 實(shí) 現(xiàn) 。7.4 波 特 率 的 制 定 方 法方 式 0、 方 式 2的 波 特 率 是 固 定 的 ； 方 式 1、 方 式 3波 特 率 由 定 時(shí)器 T1的 溢 出 率 來(lái) 確 定 。 7.4.1 波 特 率 的 定 義波 特 率 的 定 義 。對(duì) 于 定 時(shí) 器 的 不 同 工 作 方 式 ， 波 特 率 的 范 圍 不 一7.4.2 定 時(shí) 器 T1產(chǎn) 生 波 特 率 的 計(jì) 算（ 1） 方 式 0波 特 率 =時(shí) 鐘 頻 率 fosc 1/12， 不 受 SMOD位 的 值 的 影響 。 若 fosc=12MHz， 波 特 率 為 fos

26、c/12即 1Mb/s。（ 2） 方 式 2波 特 率 =（ 2 SMOD/64） fosc 若 fosc=12MHz: SMOD=0 波 特 率 =187.5kb/s； SMOD=1 波 特 率 =375kb/s （ 3） 方 式 1或 方 式 3時(shí) ， 波 特 率 為 ：波 特 率 =（ 2SMOD/64） T1的 溢 出 率實(shí) 際 設(shè) 定 波 特 率 時(shí) ， T1常 設(shè) 置 為 方 式 2定 時(shí) （ 自 動(dòng) 裝 初 值 ） 這 種方 式 不 僅 操 作 方 便 ， 也 可 避 免 因 軟 件 重 裝 初 值 而 帶 來(lái) 的 定 時(shí)誤 差 。實(shí) 際 使 用 時(shí) ， 為 避 免 煩 雜 的

27、初 值 計(jì) 算 ， 常 用 的 波 特 率 和 初 值 X間的 關(guān) 系 列 成 表 7-2（ P124） ， 以 供 查 用 。表 7-2有 兩 點(diǎn) 需 要 注 意 ：(1) 時(shí) 鐘 振 蕩 頻 率 為 12MHz或 6MHz時(shí) ， 表 中 初 值 X和 相 應(yīng) 的 波 特 率之 間 有 一 定 誤 差 。 例 如 ， FDH的 對(duì) 應(yīng) 的 理 論 值 是 10416波 特（ 時(shí) 鐘 6MHz） 。 與 9600波 特 相 差 816波 特 ， 消 除 誤 差 可 以 調(diào) 整 時(shí) 鐘 振 蕩 頻 率 fosc實(shí) 現(xiàn) 。 例 如 采 用 的 時(shí) 鐘 振蕩 頻 率 為 11.0592MHz。(2)

28、 如 果 串 行 通 訊 選 用 很 低 的 波 特 率 ， 例 如 ， 波 特 率 選 為 55，可 將 T1設(shè) 置 為 方 式 1定 時(shí) 。 但 在 T1溢 出 時(shí) ， 需 用 在 中 斷 服 務(wù)程 序 中 重 新 裝 入 初 值 。 中 斷 響 應(yīng) 時(shí) 間 和 執(zhí) 行 指 令 時(shí) 間 會(huì) 使 波特 率 產(chǎn) 生 一 定 的 誤 差 ， 可 用 改 變 初 值 的 方 法 加 以 調(diào) 整 。例 7-3 若 8031單 片 機(jī) 的 時(shí) 鐘 振 蕩 頻 率 為 11.0592MHz， 選 用 T1為 方 式 2定 時(shí) 作 為 波 特 率 發(fā) 生 器 ， 波 特 率 為 2400b/s， 求 初

29、值 。 上 述 結(jié) 果 可 直 接 從 表 7-2中 查 到 。這 里 時(shí) 鐘 振 蕩 頻 率 選 為 11.0592 MHz， 就 可 使 初 值 為 整 數(shù) ， 從 而產(chǎn) 生 精 確 的 波 特 率 。 7.5 串 行 口 的 編 程 和 應(yīng) 用 介 紹 89C51之 間 的 雙 機(jī) 串 行 通 信 的 硬 件 接 口 和 軟 件 設(shè) 計(jì) 。 7.5.1 雙 機(jī) 串 行 通 信 硬 件 接 口89C51串 行 口 的 為 TTL電 平 。 這 種 以 TTL電 平 串 行 傳 輸 數(shù) 據(jù) 的 方式 ， 抗 干 擾 性 差 ， 傳 輸 距 離 短 。為 了 提 高 串 行 通 信 的 可 靠

30、 性 ， 增 大 串 行 通 信 的 距 離 ， 一 般 都 采用 標(biāo) 準(zhǔn) 串 行 接 口 ， 如 RS-232、 RS-422A、 RS-485等 來(lái) 實(shí) 現(xiàn) 串行 通 信 。根 據(jù) 89C51的 雙 機(jī) 通 信 距 離 和 抗 干 擾 性 的 要 求 ， 可 選 擇 TTL電 平傳 輸 ， 或 選 擇 RS-232C、 RS-422A、 RS485串 行 接 口 進(jìn) 行 串 行數(shù) 據(jù) 傳 輸 。 1 TTL電 平 通 信 接 口如 果 兩 個(gè) 89C51單 片 機(jī) 相 距 在 幾 米 之 內(nèi) ， 它 們 的 串 行 口 可 直 接相 連 ， 從 而 直 接 用 TTL電 平 傳 輸 方 法

31、 來(lái) 實(shí) 現(xiàn) 雙 機(jī) 通 信 ， 接 口電 路 如 圖 7-14所 示 。 圖 7-14 2 RS-232C雙 機(jī) 通 信 接 口如 果 雙 機(jī) 通 信 距 離 在 30m之 內(nèi) ， 可 利 用 RS-232C標(biāo) 準(zhǔn) 接 口 實(shí) 現(xiàn) 點(diǎn)對(duì) 點(diǎn) 的 雙 機(jī) 通 信 ， 接 口 電 路 如 圖 7-15所 示 。 圖 7-15中 的MAX232A是 美 國(guó) MAXIM公 司 生 產(chǎn) 的 RS-232C雙 工 發(fā) 送 器 /接 收 器電 路 芯 片 。 圖 7-15 3 RS-422A雙 機(jī) 通 信 接 口為 了 增 加 通 信 距 離 ， 可 以 在 通 信 線 路 上 采 用 光 電 隔 離 方

32、 法 ，利 用 RS-422A標(biāo) 準(zhǔn) 進(jìn) 行 雙 機(jī) 通 信 ， 最 大 傳 輸 距 離 可 達(dá) 1000m左 右 ， 其 接 口 電 路 如 圖 7-16所 示 。圖 7-16中 的 SN75174、 SN75175是 TTL電 平 到 RS-232電 平 與 RS-232電 平 到 TTL電 平 的 電 平 轉(zhuǎn) 換 芯 片 。 圖 7-16 4 RS-485雙 機(jī) 通 信 接 口RS-422A雙 機(jī) 通 信 需 四 芯 傳 輸 線 ， 這 對(duì) 長(zhǎng) 距 離 通 信 很 不 經(jīng) 濟(jì) ，故 在 工 業(yè) 現(xiàn) 場(chǎng) ， 通 常 采 用 雙 絞 線 傳 輸 的 RS-485串 行 通 信 接口 ， 它

33、很 容 易 實(shí) 現(xiàn) 多 機(jī) 通 信 。 圖 7-17給 出 了 其 RS-485雙 機(jī)通 信 接 口 電 路 ， 最 大 傳 輸 距 離 可 達(dá) 1000m左 右 。 圖 7-17 7.5.2 雙 機(jī) 串 行 通 信 軟 件 編 程4種 工 作 方 式 中 的 方 式 0是 移 位 寄 存 器 工 作 方 式 ， 主 要 用 于 擴(kuò)展 并 行 I/O用 ， 并 不 用 于 串 行 通 信 。串 行 口 的 方 式 1 3是 用 于 串 行 通 信 的 ， 下 面 介 紹 串 行 口 的 方式 1 3的 雙 機(jī) 串 行 通 信 軟 件 編 程 。 軟 件 編 程 實(shí) 際 上 與 上 面介 紹 的

34、 各 種 串 行 標(biāo) 準(zhǔn) 的 硬 件 接 口 電 路 無(wú) 關(guān) 。1 串 行 口 方 式 1應(yīng) 用 編 程例 7-4 本 例 采 用 方 式 1進(jìn) 行 雙 機(jī) 串 行 通 信 ， 收 、 發(fā) 雙 方 均 采用 6MHz晶 振 ， 波 特 率 為 2400b/s， 每 一 幀 信 息 為 10位 ， 第 0位 為 起 始 位 ， 第 1 8位 為 數(shù) 據(jù) 位 ， 最 后 1位 為 停 止 位 。 發(fā) 送方 把 以 78H、 77H單 元 的 內(nèi) 容 為 首 地 址 ， 以 76H、 75H單 元 內(nèi) 容 減 1為 末 地 址 的 數(shù) 據(jù) 塊 通 過(guò) 串 行 口 發(fā) 送 給 接 收 方 。發(fā) 送 方

35、 要 發(fā) 送 的 數(shù) 據(jù) 塊 的 地 址 為 2000H 201FH。 發(fā) 送 時(shí) 先 發(fā) 送地 址 幀 ， 再 發(fā) 送 數(shù) 據(jù) 幀 ；接 收 方 在 接 收 時(shí) 使 用 一 個(gè) 標(biāo) 志 位 來(lái) 區(qū) 分 接 收 的 是 地 址 還 是 數(shù) 據(jù) ，然 后 將 其 分 別 存 放 到 指 定 的 單 元 中 。發(fā) 送 方 可 采 用 查 詢 方 式 或 中 斷 方 式 發(fā) 送 數(shù) 據(jù) ， 接 收 方 可 采 用 中斷 或 查 詢 方 式 接 收 。 下 面 僅 介 紹 采 用 中 斷 方 式 發(fā) 送 、 接 收 的程 序 。（ 1） 甲 機(jī) 發(fā) 送 程 序 中 斷 方 式 的 發(fā) 送 程 序 如

36、下 ： 略 （ 2） 乙 機(jī) 接 收 程 序 中 斷 方 式 的 接 收 程 序 如 下 ： 略2 串 行 口 方 式 2應(yīng) 用 編 程方 式 2和 方 式 1有 兩 點(diǎn) 不 同 之 處 。 方 式 2接 收 /發(fā) 送 11位 信 息 ， 第 0位 為 起 始 位 ， 第 1 8位 為 數(shù) 據(jù) 位 ， 第 9位 是 程 控 位 ， 該 位 可 由用 戶 置 TB8決 定 ， 第 10位 是 停 止 位 1， 這 是 方 式 1和 方 式 2的 一個(gè) 不 同 點(diǎn) 。 另 一 個(gè) 不 同 點(diǎn) 是 方 式 2的 波 特 率 變 化 范 圍 比 方 式 1小 ， 方 式 2的 波 特 率 =振 蕩 器

37、 頻 率 /n。當(dāng) SMOD=0時(shí) ， n=64。當(dāng) SMOD=1時(shí) ， n=32。 鑒 于 方 式 2的 使 用 和 方 式 3基 本 一 樣 （ 只 是 波 特 率 不 同 ， 方 式 3的波 特 率 要 由 用 戶 決 定 ） ， 所 以 方 式 2的 具 體 編 程 應(yīng) 用 ， 可 參 照下 面 介 紹 的 方 式 3應(yīng) 用 編 程 。3 串 行 口 方 式 3應(yīng) 用 編 程例 7-5 本 例 為 89C51單 片 機(jī) 用 串 行 通 信 方 式 3進(jìn) 行 發(fā) 送 和 接 收 的應(yīng) 用 實(shí) 例 。 發(fā) 送 方 采 用 查 詢 方 式 發(fā) 送 地 址 幀 ， 采 用 中 斷 或 查詢 方

38、 式 發(fā) 送 數(shù) 據(jù) ， 接 收 方 采 用 中 斷 或 查 詢 方 式 接 收 數(shù) 據(jù) 。 發(fā)送 和 接 收 雙 方 均 采 用 6MHz的 晶 振 ， 波 特 率 為 4800b/s。發(fā) 送 方 首 先 將 存 放 在 78H和 77H單 元 中 的 地 址 發(fā) 送 給 接 收 方 ， 然后 發(fā) 送 數(shù) 據(jù) 00H FFH， 共 256個(gè) 數(shù) 據(jù) 。（ 1） 甲 機(jī) 發(fā) 送 程 序 略 （ 2） 乙 機(jī) 接 收 程 序接 收 方 把 先 接 收 到 的 數(shù) 據(jù) 送 給 數(shù) 據(jù) 指 針 ， 將 其 作 為 數(shù) 據(jù) 存 放 的首 地 址 ， 然 后 將 接 下 來(lái) 接 收 到 的 數(shù) 據(jù) 存 放 到 以 先 前 接 收 的 數(shù)據(jù) 為 首 地 址 的 單 元 中 去 。采 用 中 斷 方 式 的 接 收 程 序 ： 略一 般 來(lái) 說(shuō) ， 定 時(shí) 器 方 式 2用 來(lái) 確 定 波 特 率 是 比 較 理 想 的 ， 它 不需 要 用 中 斷 服 務(wù) 程 序 設(shè) 置 初 值 ， 且 算 出 的 波 特 率 比 較 準(zhǔn) 確 。在 用 戶 使 用 的 波 特 率 不 是 很 低 的 情 況 下 ， 建 議 使 用 定 時(shí) 器 T1的 方 式 2來(lái) 確 定 波 特 率 。