基于單片機(jī)的履帶式移動(dòng)機(jī)器人-資料下載頁(yè)

　　

【正文】 兩位。用于向接收端表示一幀字符信息已發(fā)送完畢，也為發(fā)送下一幀字符作準(zhǔn)備。在異步傳送中，字符間隔不固定，在停止位后可以加空閑位。空閑位用高電位表示，用于等待傳送。這樣，接收和發(fā)送可以隨時(shí)或間斷的進(jìn)行，而不受時(shí)間的限制。2）主單片機(jī)SPCE061A的串行接口P_UART_Data (702H3)(讀/寫)單元可以用于接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的緩存，UART模塊的接收管腳Rx和發(fā)送管腳Tx分別與IOB7和IOBI0共用。使用UART模塊進(jìn)行通訊時(shí)，必須事先分別將管腳Rx(IOB7)、Tx(IOB10)設(shè)置為輸入狀態(tài)、輸出狀態(tài)。然后通過設(shè)置P_UART_BaudScalarLow(7024H)和P_UART_BaudScalarHigh(7025H)單元指定所需波特率。同時(shí)，設(shè)置P_UART_Command1 (702lH)和P_UART_Command2(7022H)單元以激活UART通訊功能。以上設(shè)置完成后，UART將處于激活狀態(tài)。[4] 通訊程序的設(shè)計(jì)主單片機(jī)SPCE061A與無線數(shù)傳模塊PTR2000的通信程序主要包括:主單片機(jī)SPCE061A的主程序和收發(fā)中斷子程序。1）主單片機(jī)SPCE061A串口參數(shù)的初始化在具體操作中，首先對(duì)B口狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置，使用其特殊功能，將第7位設(shè)置為輸入口，作為接收引腳Tx。第10位設(shè)置為輸出口，作為發(fā)送引腳Rx。其次是設(shè)定波特率，通過P_UART_BaudScalarLow和P_UART_BaudScalarHigh寄存器來設(shè)置串行通信波特率。，要設(shè)定的波特率為9600bit/s，根據(jù)波特率計(jì)算式: 波特率=(/2)/Scale。可得初值Scale為0500H。所以，為P_UART_BaudScalarHigh單元賦值05H，P_UART_BaudScalarLow單元賦值00H，即可得到想要的波特率[18]。再次是設(shè)置數(shù)據(jù)格式并允許中斷。這項(xiàng)工作通過設(shè)置寄存器P_UART_Command1的值實(shí)現(xiàn)。這是一個(gè)寫寄存器，作為UATR控制端口。各位的定義如表41所示。程序中數(shù)據(jù)格式為無奇偶校驗(yàn)，允發(fā)送、接收中斷，此時(shí)，該寄存器值設(shè)置為C0H。最后是允通數(shù)據(jù)發(fā)送、接收的設(shè)置。這項(xiàng)工作通過設(shè)置寄存器P_UART_Command2的值實(shí)現(xiàn)。該寄存器的高2位用來控制是否允許數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，如表42所示。P_UART_Command2 (寫)(7022H)單元的缺省值為00H。將寄存器值設(shè)為C0H，允許數(shù)據(jù)收/發(fā)。表41 P_UART_Command1單元各位功能Table 41 The function of P_UART_Command1 unit’s bitsb7b6b5b4b3b2b1b0功能RxIntEnTxIntEnI_ResetParityP_Check1允許UART IRQ中斷（由RxRDY觸發(fā)）0禁止UART IRQ中斷1允許UART IRQ中斷（由TxRDY觸發(fā)）0禁止UART IRQ中斷1內(nèi)部復(fù)位信號(hào)復(fù)位0內(nèi)部復(fù)位信號(hào)置位1激活偶校驗(yàn)0激活奇校驗(yàn)1激活奇偶校驗(yàn)0屏蔽奇偶校驗(yàn)表42 P_UART_Command2單元(寫)各位功能Table 42 The function of the P_UART_Command2 unit(write)’s bitsb7b6b5b4b3b2b1b0RxPinEnTxPinEn1:允通接收引腳0：禁止接收引腳1：允通發(fā)送引腳0：禁止發(fā)送引腳示意性代碼如下:*P_IOB_Dir=0x0400；*P_IOB_Attrib=0x0480；*P_IOB_Data=0x0000；*P_UART_BaudScalarHigh=0x05；//波特率設(shè)置為9600bps*P_UART_BaudScalarLow=0x00；*P P_UART_Command1=0x00C0。//允許接收* P_UART_Command2=0x00C0；2)發(fā)送、接收子程序流程圖由于發(fā)送/接收完一組串行數(shù)據(jù)時(shí)，串行口電路自動(dòng)使串行口控制寄存器 P_UART_Command2中的TxReady和RxReady中斷標(biāo)志位置1。并自動(dòng)向CPU發(fā)出串行口中斷請(qǐng)求，CPU響應(yīng)串行口中斷后便立即轉(zhuǎn)入串行口中斷服務(wù)程序執(zhí)行。因此，只要在串行口中斷服務(wù)程序中安排一段P_UART_Command2對(duì)TxReady和RxReady中斷標(biāo)志位狀態(tài)的判斷程序，便可區(qū)分串行口是接收中斷還是發(fā)送中斷。特別需要注意的是在任意時(shí)刻讀出P_UART_Command2（7022）單元將清除UART IRQ中斷標(biāo)志。SPCE061A單片機(jī)的主程序和中斷程序的流程圖如圖42和43所示。開中斷開始初始化設(shè)定主單片機(jī)串行通信參數(shù)設(shè)定PTR2000為發(fā)射狀態(tài)圖42主程序流程圖Fig42 The flow chart of main 機(jī)器人串行通訊收發(fā)編程PTR2000模塊與單片機(jī)的連接中，PTR2000模塊的D0和DI分別與單片機(jī)RxD (IOB1)和TxD (IOB0)連接。 (PWR)與SPCE061A的IOB6相連，PTR2000的Pin7(TXEN)與SPCE061A的IOB8相連，CS直接接地，利用工作頻道1。通過匯編語(yǔ)言對(duì)其編程[4]。圖43 中斷子程序流程圖Fig43 The flow chart of intrupt主程序：.DEFINE P_UART_Command1 0x7021.DEFINE P_UART_Command2 0x7022.DEFINE P_UART_Data 0x7023.DEFINE P_UART_BaudScalarLow 0x7024.DEFINE P_UART_BaudScalarHigh 0x7025.CODE.PUBLIC_main_main:R1=0x0480。 //將IOB7/IOB10設(shè)定為輸入輸出狀態(tài)[P_IOB_Attrib]=R1。R1=0x0000。[P_UART_BaudScalarLow]=R1。 //設(shè)置波特率為9600bps；R1=0x0005。[P_UART_BaudScalarLow]=R1；R1=0xc0。 [P_UART_Command1]=R1； //允通發(fā)射和接收中斷[P_UART_Command2]=R1。 //允許發(fā)送接收R1=0x120； //設(shè)定PTR2000的工作基本參數(shù)[P_IOB_Attrib]=R1。[P_IOB_Data]=R1。 //TXEN=1,PWR=1[P_IOB_Dir]=R1。IRQ ON //開中斷WAIT： JMP WAIT中斷程序：.TEXT.Public_IRQ7 _IRQ7:IRQ OFF。 //關(guān)中斷；PUSH R1,R4 FROM [SP]。 //保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)；R1=0x01FF。 //制定存儲(chǔ)單元R3=0x06FF。 R4=0x0080。 //檢查RxRDY是否為1TEST R4 [P_UART_Command2]。JZ Receive。Send://發(fā)送R4=LEN1。 //大臂轉(zhuǎn)動(dòng)角度；TXXD：R3=0x06FF。L_loop1:R2=0x0000。 //清移位寄存器；R2=R2 LSL 4。R1=[R3] LSL 4。 //取存儲(chǔ)單元數(shù)據(jù)的低8位R1=[R3] LSL 4。R1=R1 and 0xFF00。R5=R1。JMP A。 //將低8位發(fā)送到串行口R1=[R3] LSR 4。 //取存儲(chǔ)單元數(shù)據(jù)的高8位R1=[R3] LSR 4。R1=R1 and 0x00FF。R5=R1。JMP A。 //將高8位發(fā)送到串行口R2=R3++。 //指向下一存儲(chǔ)單元R2=0x0040。 //判斷是否仍有發(fā)送請(qǐng)求CMP R4 [P_UART_Command2]。JNE STOP。CMP R3 0x0800； //判斷是否已經(jīng)到達(dá)最大存儲(chǔ)單元JNE L_loop1；A: PUSH R3，R5 TO [SP] [P_UART_Data]=R5。 POP R3, R5 FROM [SP]。 RETFRceive:R3=0x0020。 //清TXEN為0，PTR2000為接收狀態(tài)[P_IOB_Data]=R3。R5=0x01FF。L_loop2:R2=0x0000。 //清移位寄存器R2=R2 LSL 4。JMP B。 //取串行口的數(shù)據(jù)R1=R1 LSL 4。 //左移8位R1=R1 LSL 4。R3=R1。 R3=R3 and 0xFF00；//將接收的數(shù)據(jù)放在高8位R2=0x0000。 //清移位寄存器R2=R2 LSL 4。JMP B。 //取串行口的數(shù)據(jù)R1=R1 and 0x00FF。 //將接收的數(shù)據(jù)放在低8位R1=R1 and 0X00FF。R1=R1 or R3。 //兩個(gè)8位數(shù)據(jù)拼成一個(gè)16位 [R5]=R1。 //將接收的數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)單元R2=R5++；CMP R4 [P_UART_Command2]。JNE STOP。CMP R5 0x0500。 //判斷是否到達(dá)最大存儲(chǔ)單元JNE L_loop2；B: PUSH R2，R3 TO [SP] R1=[P_UART_Data]。 POP R2,R3 FROM [SP]。RETFSTOP:POP R1，R4 FROM [SP]。 //恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)IRQ ON。 // 開中斷RETI 主單片機(jī)與從單片機(jī)之間的多機(jī)通訊主單片機(jī)SPCE061A的串行通信模塊UART已經(jīng)在前面介紹了。與SPCEO61A的通信方式不同，89C2051單片機(jī)中有一個(gè)用于多機(jī)通信的控制位SM2，該控制位位于串口控制寄存器SCON中。多機(jī)通信一般使用串口通信方式2或方式3。在串口通信方式2和方式3中，發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)格式與SPCE061A的數(shù)據(jù)格式完全相同。在89C2051多單片機(jī)系統(tǒng)中，是以如下方式進(jìn)行多機(jī)通信:當(dāng)主處理機(jī)欲發(fā)送某一個(gè)數(shù)據(jù)塊至若干從機(jī)中某個(gè)目標(biāo)從機(jī)時(shí)，它先送出一地址字節(jié)，以辨認(rèn)目標(biāo)從機(jī)。地址字節(jié)與數(shù)據(jù)字節(jié)可用第9位來區(qū)別，前者的第9位為1，后者的第9位為0。若接收數(shù)據(jù)的從機(jī)SM2=1時(shí)，只接收地址信息。當(dāng)SM2=0時(shí)，不管是地址還是數(shù)據(jù)信息，從機(jī)均接收。在多機(jī)通信中，需要建立完整的通信協(xié)議，因此，開始編制通信程序時(shí)，首先必須仔細(xì)考慮好發(fā)送幀和接收幀的地址、數(shù)據(jù)、命令、出錯(cuò)處理等一系列問題。下面將制定一個(gè)簡(jiǎn)單的通信協(xié)議并給出主、從機(jī)的通信程序。 多機(jī)串行通訊協(xié)議定制根據(jù)主從單片機(jī)串行口的多機(jī)通信能力，多機(jī)通信可以按照以下協(xié)議進(jìn)行[16]：。，其中8位地址，第9位為地址/數(shù)據(jù)信息的標(biāo)志位。該位置1表示該幀為地址信息。，將各自接收到的地址與本從單片機(jī)的地址比較。對(duì)于地址相符的那個(gè)從單片機(jī)，使SM2位清0，以接收主機(jī)隨后發(fā)來的所有信息。對(duì)于地址不符的從機(jī)，仍保持SM2=1,對(duì)主單片機(jī)隨后發(fā)來的數(shù)據(jù)不予理睬，直至發(fā)送新的地址幀。，發(fā)送一幀校驗(yàn)和，并置第9位(TB8)為1，作為從機(jī)數(shù)據(jù)傳送結(jié)束的標(biāo)志。(RB8)，若RB8=1，表示數(shù)據(jù)傳送結(jié)束，并比較此幀校驗(yàn)和，若正確，則回送正確信號(hào)00H,此信號(hào)令該從單片機(jī)復(fù)位(即重新等待地址幀)。若校驗(yàn)和出錯(cuò)，則發(fā)送0FFH，令該從單片機(jī)重發(fā)數(shù)據(jù)。若接收幀的RB8=0，則原數(shù)據(jù)到緩沖區(qū)，并準(zhǔn)備接收下幀信息。，從單片機(jī)在第3步中比較地相符后，從單片機(jī)令SM2=0，同時(shí)把本站地址發(fā)回主單片機(jī)。作為應(yīng)答信號(hào)之后刁‘收到主單片機(jī)發(fā)送來的數(shù)據(jù)。其它從單片機(jī)繼續(xù)監(jiān)聽地址(SM2=1)，無法收到數(shù)據(jù)。，確認(rèn)地址是否相符。如果地址不符，發(fā)復(fù)位信號(hào)(數(shù)據(jù)幀中TB8=1)。如果地址相符，則清TB8,開始發(fā)送數(shù)據(jù)。(SM2=1)。否則開始接收數(shù)據(jù)和命令。圖45主單片機(jī)的多機(jī)通訊流程圖Fig45 The multimunication flow chart of main 多機(jī)通訊流程設(shè)計(jì)設(shè)主單片機(jī)發(fā)送的地址聯(lián)絡(luò)信號(hào)00H, 01H, 02H, 03H, 04H, 05H，06H為從單片機(jī)設(shè)備地址，地址FFH是命令各從單片機(jī)恢復(fù)SM2為1的狀態(tài)即復(fù)位。主機(jī)的命令編碼為:01H請(qǐng)求從單片機(jī)接收主單片機(jī)的數(shù)據(jù)命令。02H請(qǐng)求從單片機(jī)向主單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)命令。其它都按從單片機(jī)向主單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)命令02H對(duì)待。從機(jī)的狀態(tài)字節(jié)格式如圖44所示。RRDY=1:從機(jī)準(zhǔn)備好接收主機(jī)的數(shù)據(jù)。TRDY=l:從機(jī)準(zhǔn)備好向主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。ERR=1:從機(jī)接收到的命令是非法的。ERR00000TRDYRRDYD7D6D5D4D3D2D1D0圖44從單片機(jī)狀態(tài)字格式Fig 44 The character frame format of subsidiary SCM’s status word主單片機(jī)SPCE061A與從單片機(jī)AT89C2051的多機(jī)通序程序框