【大學課件】單片機原理與接口技術課件mcs51單片機定時計數器和串行接口-資料下載頁

【導讀】了解定時/計數器的結構和工作原理。了解串行通信接口的結構和工作原理。熟悉串行通信接口的控制寄存器。掌握串行通信的應用編程。數器，即定時器0和定時器1。TF0、TF1：計數溢出標志位。TR0、TR1：啟/停控制位。TR0=0或TR1=0，使T0或T1停止計數。器每個機器周期自動加1。實現1μs的計時。對外部事件產生的脈沖進行計數。計數脈沖信號輸入端，當該引腳輸入脈沖發生負跳變時，當TMOD中M1M0=00時，選定方式0進行工作。x是由TH0、TL0設定的初值。當作為計數器使用時，計數范圍是1~65536；如果晶振頻率fosc=12MHz，則定時范圍

　　

【正文】 。 其幀格式如圖 714所示 ， 包括 1個起始位 ， 9個數據位和 1個停止位 。 MCS51串行通信接口 起始 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 停止 工作方式 3 在方式 2和方式 3下 ， 字符還是有 8個數據位 。 第 9個數據位 D8， 既可作為奇偶校驗位使用 ， 也可作為控制位使用 ，其功能由用戶確定 。 發送之前應先將 SCON中的 TB8準備好 ，可使用如下指令完成 。 SETB TB8 。TB8位置 1 CLR TB8 。TB8位清零 單片機原理與接口技術 (第 2版 ).李曉林 .電子工業出版社 返回目錄 83 01:02 3) 串行工作方式 2和方式 3 MCS51串行通信接口 工作方式 3 ? 準備好第 9位數據之后 ， 再向 SBUF寫入字符的 8位數據 ，并以此來啟動串行發送 。 ? 一個字符幀發送完畢后 ， 將 TI位置 1， 其過程與方式 1相同 。 ? 方式 2的接收過程也與方式 1類似 ， 所不同的是在第 9位數據上 ， 串行口把接收到的 8位數據送入 SBUF， 而把第 9位數據送入 RB8。 ? 方式 2和方式 3的不同之處在于波特率的計算方法不同 。 方式 3同方式 1， 即通過設置定時器 1的初值來設定波特率 。方式 2的波特率是固定的 ， 見下文所述 。 單片機原理與接口技術 (第 2版 ).李曉林 .電子工業出版社 返回目錄 84 01:02 ? 方式 0時波特率是固定的，為單片機晶振頻率的 1/12，即BR = fOSC/12（ fOSC為晶振頻率）。 ? 方式 0的波特率是一個機器周期進行一次移位。 ?當 fOSC=6 MHz時 , 波特率為 500 kbps, 即 2 μs移位一次； ?當 fOSC=12 MHz時 , 波特率為 1 Mbps, 即 1 μs移位一次。 ? 方式 2的波特率也是固定的 ， 且有兩種 。 ?一種是晶振頻率的 1/32， 即 fOSC/32。 ?另一種是晶振頻率的 1/64， fOSC/64。 ?用公式表示為： BR = 2SMOD fOSC/64 式中 ， SMOD為 PCON寄存器最高位的值 ， SMOD=1表示波特率加倍 。 MCS51串行通信接口 串行口波特率 3． MCS51串行口波特率 單片機原理與接口技術 (第 2版 ).李曉林 .電子工業出版社 返回目錄 85 01:02 方式 1和方式 3的波特率是可變的 ， 其波特率由定時器 1的溢出率決定 ， 公式為： BR = 2SMOD fd / 32 式中 ， SMOD為 PCON寄存器最高位的值 ， SMOD=1表示波特率加倍 。 而定時器 1溢出率計算公式為： fd=fOSC/(12*(256TH1)) MCS51單片機串行通信方式 0到方式 3的常用波特率如表 76所示 ， 以便查找對應的方式設置及定時器 1的時間常數 。 MCS51串行通信接口 串行口波特率 3． MCS51串行口波特率 單片機原理與接口技術 (第 2版 ).李曉林 .電子工業出版社 返回目錄 86 01:02 例 76 使用 74HC164的并行輸出引腳接 8支發光二極管 ， 利用它的串入并出功能 ， 把發光二極管從左向右輪流點亮 ，并反復循環 。 發光二極管為共陰極型 ， 電路連接如圖 715所示 。 串行通信接口的應用 串行移位輸出 1．串口方式 0應用 分析： 當串行口把 8位狀態碼串行移位輸出后 ， TI置 1。 把 TI作為狀態查詢標志 ， 使用查詢方法 。 單片機原理與接口技術 (第 2版 ).李曉林 .電子工業出版社 返回目錄 87 01:02 ORG 1000H START:MOV SCON, 00H 。置串行口工作方式 0 MOV A, 80H 。最高位燈先亮 CLR 。關閉并行輸出 OUT0:MOV SBUF, A 。開始串行輸出 OUT1:JNB TI, OUT1 。輸出完否 ?未完 ,等待 CLR TI 。完了，清零 TI標志位， 。以備下次發送 SETB 。打開并行口輸出 ACALL DELAY 。延時一段時間 串行移位輸出，匯編程序 1 串行通信接口的應用 (1) 匯編語言編程 單片機原理與接口技術 (第 2版 ).李曉林 .電子工業出版社 返回目錄 88 01:02 RR A 。循環右移 CLR 。關閉并行輸出 SJMP OUT0 。循環 。延時子程序 DELAY: MOV R7, 250 D1: MOV R6, 250 D2: DJNZ R6, D2 DJNZ R7, D1 RET END 串行通信接口的應用 (1) 匯編語言編程 串行移位輸出，匯編程序 2 單片機原理與接口技術 (第 2版 ).李曉林 .電子工業出版社 返回目錄 89 01:02 include include define out_off P1^0=0 define out_on P1^0=1 extern void delay(void)。 /*外部延時函數 */ 串行通信接口的應用 (2) C51編程 串行移位輸出， C程序 1 單片機原理與接口技術 (第 2版 ).李曉林 .電子工業出版社 返回目錄 90 01:02 void main( ) { unsigned char i。 SCON=0x00。 /*串行口方式 0工作 */ ES=0。 /*禁止串行中斷 */ for(。 。 ) {for(i=0。 i8。 i++) {out_off。 /*關閉并行輸出 */ SBUF=_cror_(0x80, i)。 /*串行輸出 */ while(!TI){ } /*狀態查詢 */ out_on。 /*開啟并行輸出 */ TI=0。 /*清發送中斷標志 */ delay( )。 /*狀態維持 */ } } } 串行通信接口的應用 (2) C51編程 串行移位輸出， C程序 2 單片機原理與接口技術 (第 2版 ).李曉林 .電子工業出版社 返回目錄 91 01:02 2．串口方式 1應用 雙機通信 1 例 77 雙機通信 通信協議：方式 1的一幀信息中有 1個起始位 、 8個數據位和 1個停止位；波特率為 2400 bps，T1工作在定時器方式 2， 單片機時鐘振蕩頻率選用 MHz，查表 76可得： TH1=TL1=0F4H， PCON寄存器的 SMOD位為 0。 串行通信接口的應用 單片機原理與接口技術 (第 2版 ).李曉林 .電子工業出版社 返回目錄 92 01:02 雙機通信 2 例 77 雙機通信 ? 當 1號機發送時 ， 先發送一個 “ E1”聯絡信號 ， 2號機收到后回答一個 “ E2”應答信號 ， 表示同意接收 。 ? 當 1號機收到應答信號 “ E2”后 ， 開始發送數據 ， 每發送一個字節數據都要計算 “ 校驗和 ” ， 假定數據塊長度為 16個字節 ， 起始地址為 40H， 一個數據塊發送完畢后立即發送“ 校驗和 ” 。 串行通信接口的應用 單片機原理與接口技術 (第 2版 ).李曉林 .電子工業出版社 返回目錄 93 01:02 雙機通信 3 例 77 雙機通信 ? 2號機接收數據并轉存到數據緩沖區 ， 起始地址也為 40H，每接收到一個字節數據便計算一次 “ 校驗和 ” ， 當收到一個數據塊后 ， 再接收 1號機發來的 “ 校驗和 ” ， 并將它與 2號機求出的校驗和進行比較 。 若兩者相等 ， 說明接收正確 ，2號機回答 00H；若兩者不相等 ， 說明接收不正確 ， 2號機回答 0FFH， 請求重發 。 ? 1號機接到 00H后結束發送；若收到的答復非零 ， 則重新發送一次數據 。 ? 發送和接收程序流程圖如圖 717所示 。 串行通信接口的應用 單片機原理與接口技術 (第 2版 ).李曉林 .電子工業出版社 返回目錄 94 01:02 雙機通信 4 串行通信接口的應用 單片機原理與接口技術 (第 2版 ).李曉林 .電子工業出版社 返回目錄 95 01:02 雙機通信，發送程序 1 。*****發送程序 ***** ORG 1000H ASTART: CLR EA MOV TMOD, 20H 。T1置為定時器方式 2 MOV TH1, 0F4H 。裝載定時器初值 ,波特率為 2 400 bps MOV TL1, 0F4H MOV PCON, 00H SETB TR1 。啟動定時器 MOV SCON, 50H 。設定串口方式 1,且準備接收應答信號 ALOOP1:MOV SBUF, 0E1H。發聯絡信號 JNB TI, $ 。等待一幀發送完畢 CLR TI 。允許再發送 JNB RI, $ 。等待 2號機的應答信號 串行通信接口的應用 單片機原理與接口技術 (第 2版 ).李曉林 .電子工業出版社 返回目錄 96 01:02 CLR RI 。允許再接收 MOV A, SBUF 。2號機應答后 ,讀至 A XRL A, 0E2H 。判斷 2號機是否準備完畢 JNZ ALOOP1 。2號機未準備好 ,繼續聯絡 ALOOP2:MOV R0, 40H 。2號機準備好 ,設定數據塊地址指針初值 MOV R7, 10H 。設定數據塊長度初值 MOV R6, 00H 。清校驗和單元 ALOOP3:MOV SBUF, @R0 。發送一個字節數據 MOV A, R6 ADD A, @R0 。求校驗和 MOV R6, A 。保存校驗和 INC R0 JNB TI, $ 串行通信接口的應用 雙機通信，發送程序 2 單片機原理與接口技術 (第 2版 ).李曉林 .電子工業出版社 返回目錄 97 01:02 CLR TI DJNZ R7, ALOOP3 。整個數據塊是否發送完畢 MOV SBUF, R6 。發送校驗和 JNB TI, $ CLR TI JNB RI, $ 。等待 2號機的應答信號 CLR RI MOV A, SBUF 。2號機應答 ,讀至 A JNZ ALOOP2 。2號機應答“錯誤” ,轉重新發送 RET 。2號機應答“正確” ,返回 END 串行通信接口的應用 雙機通信，發送程序 3 單片機原理與接口技術 (第 2版 ).李曉林 .電子工業出版社 返回目錄 98 01:02 雙機通信，接收程序 1 。*****接收程序 ***** ORG 1000H BSTART: CLR EA MOV TMOD, 20H MOV TH1, 0F4H MOV TL1, 0F4H MOV PCON, 00H SETB TR1 MOV SCON, 50H 。設定串口方式 1,且準備接收 BLOOP1: JNB RI, $ 。等待 1號機的聯絡信號 CLR RI MOV A, SBUF 。收到 1號機信號 XRL A, 0E1H 。判斷是否為 1號機聯絡信號 串行通信接口的應用 單片機原理與接口技術 (第 2版 ).李曉林 .電子工業出版社 返回目錄 99 01:02 雙機通信，接收程序 2 JNZ BLOOP1 。不是 1號機聯絡信號 ,再等待 MOV SBUF, 0E2H 。是 1號機聯絡信號 ,發應答信號 JNB TI, $ CLR TI BLOOP2: MOV R0, 40H 。設定數據塊地址指針初值 MOV R7, 10H 。設定數據塊長度初值 MOV R6, 00H 。清校驗和單元 BLOOP3: JNB RI, $ CLR RI MOV A, SBUF MOV @R0, A 。接收數據轉存 INC R0 ADD A, R6 。求校驗和 串行通信接口的應用 單片機原理與接口技術 (第 2版 ).李曉林 .電子工業出版社 返回目錄 100 01:02 雙機通信，接收程序 3 MOV R6, A DJNZ R7, BLOOP3 。判斷數據塊是否接收完畢 JNB RI, $ 。完畢 ,