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單片機(jī)串口通信

作者:佚名   來源:本站原創(chuàng)   點(diǎn)擊數(shù):  更新時(shí)間:2007年07月07日   【字體:

串口通訊對(duì)單片機(jī)而言意義重大,不但可以實(shí)現(xiàn)將單片機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X端,而且也能實(shí)現(xiàn)電腦對(duì)單片機(jī)的控制,比如你可以把寫入單片機(jī)的數(shù)據(jù)碼顯示在電腦上,如可以使用一個(gè)按鍵,當(dāng)按下它時(shí)使某一個(gè)字母如:AA,通過單片機(jī)的串口將它發(fā)送到電腦上顯示,起到仿真器的某些功效,站長(zhǎng)在開發(fā)數(shù)據(jù)采集設(shè)備時(shí)就是通過串口來檢查數(shù)據(jù)正確與否的。

MCS-51內(nèi)部含有一個(gè)可編程全雙工串行通信接口,具有UART的全部功能。該接口電路不僅能同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收,也可作為一個(gè)同步移位寄存器使用。

   在進(jìn)行異步通信時(shí),數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收分別在各自的時(shí)鐘(TCLK和RCLK)控制下進(jìn)行的,但都必須與字符位數(shù)的波特率保持一致。MCS-51串行口的發(fā)送和接收時(shí)鐘可由兩種方式產(chǎn)生,一種是由主機(jī)頻率fosc經(jīng)分頻后產(chǎn)生,另一種方式是由內(nèi)部定時(shí)器T1或T2的溢出率經(jīng)16分頻后提供。

 

    51單片機(jī)有一個(gè)全雙工的串行通訊口,所以單片機(jī)和電腦之間可以方便地進(jìn)行串口通訊。進(jìn)行串行通訊時(shí)要滿足一定的條件,比如電腦的串口是RS232電平的,而單片機(jī)的串口是TTL電平的,兩者之間必須有一個(gè)電平轉(zhuǎn)換電路,我們采用了專用芯片MAX232進(jìn)行轉(zhuǎn)換,雖然也可以用幾個(gè)三極管進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)換,但是還是用專用芯片更簡(jiǎn)單可靠。我們采用了三線制連接串口,也就是說和電腦的9針串口只連接其中的3根線:第5腳的GND、第2腳的RXD、第3腳的TXD。這是最簡(jiǎn)單的連接方法,但是對(duì)我們來說已經(jīng)足夠使用了,電路如下圖所示,MAX232的第10腳和單片機(jī)的11腳連接,第9腳和單片機(jī)的10腳連接,第15腳和單片機(jī)的20腳連接。本網(wǎng)站的提供的實(shí)驗(yàn)板上已經(jīng)裝配好了全部硬件。

串口通訊的硬件電路如上圖所示

    為了能夠在電腦端看到單片機(jī)發(fā)出的數(shù)據(jù),我們必須借助一個(gè)WINDOWS軟件進(jìn)行觀察單片機(jī)串口通信,這里我們利用一個(gè)免費(fèi)的電腦串口調(diào)試軟件。

  

    點(diǎn)擊這里可以下載并運(yùn)行這個(gè)chuankou.exe串口調(diào)試軟件 這是一個(gè)綠色的軟件,無需安裝,可以直接在當(dāng)前位置運(yùn)行這個(gè)軟件。軟件界面如上圖,我們先要設(shè)置一下串口通訊的參數(shù),將波特率調(diào)整為4800,勾選十六進(jìn)制顯示。串口選擇為COM1,當(dāng)然將網(wǎng)站提供的51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板的串口也要和電腦的COM1連接,將燒寫有以下程序的單片機(jī)插入單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板的萬能插座中,并接通51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板的電源,這時(shí)只要按下K1一次,在串口調(diào)試助手軟件的接收區(qū)界面中就會(huì)增加一個(gè)“AF”字符,表示單片機(jī)向電腦發(fā)送“AF”字符成功。串口實(shí)驗(yàn)的源程序如下所示:

;這是一個(gè)AT89C51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板向PC機(jī)的串口單向發(fā)送數(shù)據(jù)AF的演示程序
;采用MAX232專用芯片作RS232/TTL電平轉(zhuǎn)換.
;通訊波特率為4800KBPS,只要按下一次K1(就是P3.6引腳變成低電平)
;就發(fā)送一個(gè)16進(jìn)制的AF字符

ORG 0000H
MOV SCON,#50H;設(shè)置成串口1方式
MOV TMOD,#20H;波特率發(fā)生器T1工作在模式2上
MOV PCON,#80H;波特率翻倍為2400x2=4800BPS
MOV TH1,#0F3H;預(yù)置初值(按照波特率2400BPS預(yù)置初值)
MOV TL1,#0F3H;預(yù)置初值(按照波特率2400BPS預(yù)置初值)
SETB TR1;啟動(dòng)定時(shí)器T1
;以上完成通訊初始化設(shè)置

WRIT:JB P3.6,$;判斷K1是否按下,如果沒有按下就等待
ACALL DELAY10;延時(shí)10毫秒消觸點(diǎn)抖動(dòng)
JB P3.6,WRIT;去除干擾信號(hào)
JNB P3.6,$;等待按鍵松開

MOV A,#0AFH;將16進(jìn)制的字符AF發(fā)送到串口去
MOV SBUF,A;將AF通過串口發(fā)送出去

AJMP WRIT

;10毫秒延時(shí)子程序
DELAY10:MOV R4,#20
D2:MOV R5,#248
DJNZ R5,$
DJNZ R4,D2
RET

END

===============單片機(jī)串口通信=========================

一、發(fā)送和接收的過程如下:

    串行口的發(fā)送過程由指令MOV  SBUF,A啟動(dòng),即CPU由一條寫發(fā)送緩沖器的指令把數(shù)據(jù)(字符)寫入串行口的發(fā)送緩沖器SBUF(發(fā))中,再由硬件電路自動(dòng)在字符的始、末加上起始位(低電平)、停止位(高電平)及其它控制位(如奇偶位等),然后在移位脈沖SHIFT的控制下,低位在前,高位在后,從TXD端(方式0除外)一位位地向外發(fā)送。

    串行口的接收與否受制于允許接收位REN的狀態(tài),當(dāng)REN被軟件置“1”后,允許接收器接收。接收端RXD一位位地接收數(shù)據(jù),直到收到一個(gè)完整的字符數(shù)據(jù)后,控制電路進(jìn)行最后一次移位,自動(dòng)去掉啟始位,使接收中斷標(biāo)志RI置“1”,并向CPU申請(qǐng)中斷。CPU響應(yīng)中斷,用一條指令(MOV  A,SBUF)把接收緩沖器SBUF(收)的內(nèi)容讀入累加器。
 
   TI和RI是由硬件置位的,但需要用軟件復(fù)位。
 
二、相關(guān)的寄存器
   1、SBUF是兩個(gè)在物理上獨(dú)立的接收、發(fā)送緩沖器,可同時(shí)發(fā)送、接收數(shù)據(jù)。兩個(gè)緩沖器只用一個(gè)字節(jié)地址99H,可通過指令對(duì)SBUF的讀寫來區(qū)別是對(duì)接收緩沖器的操作還是對(duì)發(fā)送緩沖器的操作。串行口對(duì)外有兩條獨(dú)立的收發(fā)信號(hào)線RXD(P3.0)、TXD(P3.1),因此可以同時(shí)發(fā)送、接收數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)全雙工。
   2、SCON寄存器用來控制串行口的工作方式和狀態(tài),可按位尋址,其字節(jié)地址為98H。
   3、PCON中的SMOD用來控制波特率加倍。
   4、TMOD設(shè)置定時(shí)器1的工作方式,用來產(chǎn)生波特率
   5、如果用到中斷,則還需要用到中斷相關(guān)的寄存器IE,IP等

三、四種工作方式:
方式0:
      同步移位寄存器方式,其波特率是固定為振蕩頻率fosc的1/12。在這種工作方式下,發(fā)送和接收串行數(shù)據(jù)都通過RXD(P3.0)進(jìn)行,從TXD(P3.1)輸出移位脈沖,控制外部的移位寄存器移位。1幀信息為8位,沒有起始位,停止位。
方式1:
       8位UART,1幀信息為10位,其中一位起始位“0”、八位數(shù)據(jù)位(先低位后高位)和一個(gè)停止位“1”,波特率可變,根據(jù)定時(shí)器1的溢出率計(jì)算。
方式2:
       9位UART,1幀信息為11位,其中一位起始位“0”、八位數(shù)據(jù)位(先低位后高位),一位控制位(第九位)和一個(gè)停止位“1”。波特率為振蕩頻率的1/64或1/32
方式3:
       9位UART,幀信息為11位,其中一位起始位“0”、八位數(shù)據(jù)位(先低位后高位),一位控制位(第九位)和一個(gè)停止位“1”。波特率可變,根據(jù)定時(shí)器1的溢出率計(jì)算。
     附加的第9位數(shù)據(jù)為SCON中的TB8的值,它由軟件置位或清零,可作為多機(jī)通信中地址/數(shù)據(jù)信息的標(biāo)志位,也可作為數(shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)位。

四、連接     
      由于串口用的是TTL電平,和RS232電平不同,因此,單片機(jī)和PC通信時(shí)需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換,常用的IC是MAX232,連接圖如圖所示,其中MAX232供電腳為+5V,中間連接的電解電容取50V 1UF。

 
MAX232內(nèi)部框圖
       
單片機(jī)和PC通信連接圖

即所謂的三線連接法。

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用VC來做個(gè)上位機(jī)軟件,用單片機(jī)來做下位機(jī)顯示,數(shù)據(jù)從PC機(jī)發(fā)送過來,經(jīng)過單片機(jī)處理顯示。

首先你想把它學(xué)好,就一定要下苦功夫,因?yàn)檫@個(gè)不是一下子就能學(xué)好的,要經(jīng)過不斷的實(shí)踐努力。

學(xué)習(xí)也有一段時(shí)間了,用的書是(《Visual C /Turbo C串口通信編程實(shí)踐》 龔建偉)但是發(fā)現(xiàn)自己可能毅力不夠,經(jīng)常被一些困難所嚇倒。碰到問題時(shí)不能夠想方設(shè)法去解決?赡苁强梢詫W(xué)習(xí)例子太少了,網(wǎng)上的資源也不是很多。。。。。。

發(fā)現(xiàn)假如用MSCOMM控件來編的話,就是那個(gè)變量VARIANT,這個(gè)不好弄懂。學(xué)VC首先要有一定的C語言基礎(chǔ),和C 基礎(chǔ),可能是C 還沒學(xué)完,基礎(chǔ)不扎實(shí),導(dǎo)致繼續(xù)下去有點(diǎn)困難。

先實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的功能吧,用VC做個(gè)界面,當(dāng)按下相應(yīng)的鍵時(shí),發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)到單片機(jī)中,然后將數(shù)據(jù)送到P0口來顯示。

呵呵,一定要把那個(gè)變量給弄懂了,這樣一切都好辦了

在后面的學(xué)習(xí)中,我將把學(xué)習(xí)的心得寫出來,與大家交流交流

有在學(xué)VC的朋友可以和我交流交流 ,大家一起進(jìn)步

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