1、*项目八 单片机串行口收发电路的制作,单片机与PC机收发电路的制作,任务一,程序调试与烧写,任务二,单片机串行口的工作方式及应用,知识点二,MCS-51单片机串行口的结构,知识点一,RS-232电平转换及与PC机的接口电路,知识点三,*项目八 单片机串行口收发电路的制作,项目学习目标,任务一 单片机与PC机收发电路的制作,任务要求,单片机通过串行接口电路和PC机进行相互通信，单片机将P0口的电平开关状态发送给PC机，由PC机显示其对应的十六进制数；PC机将00HFFH中的某一个数发送给单片机，由单片机P1所接的8个发光二极管以二进制数形式显示其数值。,项目基本技能,1硬件电路制作,硬件电路主要
2、由两大部分组成，一是以单片机为核心的电平开关电路、二极管电平显示电路及发送按键电路，二是电平转换电路。,（1）电平开关、电平显示及按键电路,（2）电平转换电路,2程序编写,软件部分可以分为以下几个模块。 初始化程序：主要完成中断设置、通信方式设置、波特率设置等。 主程序：主要完成检测按键是否按下、等待中断请求等。 中断服务程序：中断保护、清除标志位、从SBUF中读取数据并进行存放或其他处理。,由于收发的为8位十六进制数，故可采用串行口工作方式1。 双工通信要求收、发同时进行。实际上收、发操作主要是在串行口中进行，CPU只是把数据从接收缓冲器读出和把数据写入发送缓冲器。数据接收用中断方式进行。数
3、据发送通过人工按下按键进行。但由于MCS-51单片机串行中断请求TI或RI合为一个中断源，响应中断以后，通过检测是否是RI置位引起的中断来决定是否接收数据。发送数据是通过调用子程序来完成。 定时器T1采用工作方式2，可以避免计数溢出后用软件重装定时初值。 定时器T1初值计算如图8-4所示，定时器初值为0FEH。 SCON取值：50H。 TMOD取值：20H。,从网上下载一个串口调试工具作为PC机的收发软件。PC机运行串口调试工具，单片机收发电路运行收发程序，可方便的观察单片机与PC机的通信。,ORG 0000HLJMP STARTORG 0023H LJMP SIN START: MOV TM
4、OD,#20H ;定时器T1设为方式2 MOV TL1,#0FEH ;装入定时器初值 MOV TH1,#0FEH ;8位重装值 SETB TR1 ;启动定时器T1 MOV SCON,#50H ;串行口设为方式1 SETB EA ;开总中断 SETB ES ;开串行中断 MAIN: SETB P2.7 ;P2.7设为输入 JB P2.7,MAIN LCALL DELAY ;延时去抖 JB P2.7,MAIN LCALL SOUT ;调用发送子程序 NEXT: JNB P2.7,NEXT ;等待按键释放 LCALL DELAY JNB P2.7,NEXT LJMP MAIN,参考程序,;串行中断服
5、务程序 SIN: JNB RI,FANHUI ;判断是否为接收引起的中断 MOV A,SBUF ;从接收缓冲器读入数据 MOV P1,A ;送P1口显示 FANHUI: CLR RI CLR TI RETI ;发送子程序 SOUT: MOV P0,#0FFH ;P0口设为输入口 MOV A,P0 ;P0口状态送累加器A MOV SBUF,A ;把数据写入发送缓冲器 RET DELAY: MOV R6,#64H ;延时10ms子程序 D1: MOV R5,#0EH NOP D2: NOP NOP DJNZ R5,D2 DJNZ R6,D1 RET END,任务二 程序调试与烧写,使用仿真器调试程
6、序。程序调试完成后，使用编程器将编译的十六进制文件烧写入单片机，将单片机从编程器上取下，插入电路板的IC插座，给电路板接上5V电源，观察电路运行情况。,知识点一 MCS-51单片机串行口的结构,项目基本知识,MCS-51单片机内部有一个可编程的全双工串行通信电路，如右图所示，通过发送信号线TXD（P3.1）和接收信号线RXD（P3.0）完成单片机与外部设备的串行通信。,1. 数据缓冲寄存器SBUF,在MCS-51单片机中，串行数据接收缓冲器和串行数据发送缓冲器使用了同一字节地址99H，且用同一特殊功能寄存器名“SBUF”，但它们确实是两个不同的寄存器。由于串行数据接收缓冲器只能读，不能写，因此
7、读SBUF寄存器时，操作对象是串行数据接收缓冲器。而串行数据发送缓冲器正好相反，即只能写入，不能读出，因此写SBUF寄存器时，操作对象是串行数据发送缓冲器。,2串行口控制寄存器SCON,3波特率选择,方式1、方式3波特率与定时器T1溢出率、SMOD1位有关。 当把定时器T1溢出率作为波特率发生器（16分频器）的输入信号时，为了避免重装初值造成的定时误差，定时器T1最好工作在可自动重装初值的方式2，并禁止定时器T1中断。,知识点二 MCS-51单片机串行口的工作方式及应用,1. 方式0,串行口工作于方式0时，串行口本身相当于“并入串出”（发送状态）或“串入并出”（接收状态）的移位寄存器。8位串行
8、数据B0B7（低位在前）依次从RDX（P3.0）引脚输出或输入，移位脉冲信号来自TXD（P3.1）引脚，输出输入移位脉冲频率固定为系统时钟频率fOSC的12分频，不可改变。,2. 方式1,串行口工作在方式1时为波特率可变的8位异步通信接口。数据由RXD（P3.0）引脚接收，TXD（P3.1）引脚发送。发送或接收一帧信息包括1位起始位（固定为0）、8位串行数据（低位在前，高位在后）和一位停止位（固定为1）共10位，一帧数据格式如下所示。波特率与定时器T1（或T2）溢出率、SMOD1位有关（可变）。,3. 方式2、3,方式2和方式3都是9位异步串行通信口，唯一区别是方式2的波特率固定为时钟频率的3
9、2分频或64分频，不可调，因此不常用。而方式3的波特率与T1（或T2）定时器的溢出率、电源控制寄存器PCON的SMOD1位有关，可调。选择不同的初值或晶振频率，即可获得常用的波特率，因此方式3较常用。下面以方式3为例，介绍串行口9位异步通信过程。,知识点三 RS-232电平转换及与PC机的接口电路,当单片机与PC机通信时，常常采用PC机的RS-232的接口进行，RS-232标准规定发送数据线TXD和接收数据线RXD均采用EIA电平，即传送数字“1”时，传输线上的电平在315V；传送数字“0”时，传输线上的电平在+3+15V。因此不能直接与PC机串口相连，必须经过电平转换电路进行逻辑转换。,RS-232C与TTL之间常用的电平转换芯片是MAX232，其管脚如图8所示。,MAX232典型应用电路如图8-9所示。,
