C51的串行通信.ppt

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1、第6章 80C51的串行通信接口,主要内容：串行接口技术及其与外设连接,教学建议,串行接口扩展外设是嵌入式系统应提倡的理念。需要指出的是，这些接口知识具有普遍意义，在其他类型的嵌入式系统里同样有用。,教学目的,通过本章学习：了解嵌入式系统接口技术的概念熟悉和掌握串行接口扩展外设的思想和方法,6.1 80C51的通信接口技术,在计算机系统中，CPU和外部通信有两种通信方式：并行通信和串行通信。并行通信，即数据的各位同时传送；串行通信，即数据一位一位顺序传送。,8.2.1 串行通讯的基本知识,图6.1 两种通信方式的示意图,特点,并行通信：需要多根传输线传输速度快，但传输线数量多，成本高，适合近距

2、离传输。串行通信：传输数据的各位在一条传输线上传送，能够节省传输线，在数据位数很多且远距离数据传送时，比较经济；缺点是传送速度比并行通信要慢。,串行通信的分类,按照串行数据的时钟控制方式，串行通信可分为同步通信和异步通信两类。异步通信（Asynchronous Communication）在异步通信中，数据通常是以字符为单位组成字符帧传送的。字符帧由发送端一帧一帧地发送，每一帧数据是低位在前，高位在后，通过传输线被接收端一帧一帧地接收。发送端和接收端可以由各自独立的时钟来控制数据的发送和接收，这两个时钟彼此独立，互不同步。,字符帧（Character Frame）,字符帧也叫数据帧，由起始位、

3、数据位、奇偶校验位和停止位等四部分组成,图6.2 异步通信的字符帧格式,字符帧（Character Frame）格式,起始位：位于字符帧开头，只占一位，低电平，用于向接收设备表示发送端开始发送一帧信息。数据位：紧跟起始位之后，用户根据情况可取5位、6位、7位或8位，低位在前、高位在后。奇偶校验位：位于数据位之后，仅占一位，用来表征串行通信中是采用奇校验还是偶校验。停止位：位于字符帧最后，高电平。通常可取1位、1.5位或2位，用于向接收端表示一帧字符信息已经发送完，也为发送下一帧做准备。在串行通信中，两相邻字符帧之间可以没有空闲位，也可以有若干空闲位，这由用户来决定。,波特率（baud rate

4、）,波特率为每秒钟传送二进制数码元的数目。波特率用于表征数据传输的速度，波特率越高，数据传输速度越快；波特率和字符的实际传输速率不同，字符的实际传输速率是每秒内所传字符帧的帧数，和字符帧格式有关。通常，异步通信的波特率为50-9600bit/s。异步通信的优点是不需要传送同步时钟，字符帧长度不受限制，故设备简单。缺点是字符帧中因包含起始位和停止位而降低了有效数据的传输效率。,同步通信（Synchronous Communication）,同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式，一次通信只传输一帧信息。这里的信息帧和异步通信的字符帧不同，通常有若干个数据字符。,图6.3 同步通信的字符帧格式,

5、串行通信的制式,在串行通信中数据是在两个站之间进行传送的，按照数据传送方向，串行通信可分为：单工（simplex）半双工（half duplex）全双工（full duplex）三种制式。,图6.4 单工、半双工和全双工三种制式示意图,串行通信的接口电路,能够完成异步通信的硬件电路称为UART，即通用异步接收器/发送器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）；能够完成同步通信的硬件电路称为USRT（Universal Synchronous Receiver/Transmitter）；既能够完成异步又能同步通信的硬件电路称为USART（Univ

6、ersal Synchronous Asynchronous Receiver/Transmitter）。,串行通信总线标准及其接口,RS-232C是使用最早、应用最多的一种异步串行通信总线标准。它是美国电子工业协会（EIA）1962年公布、1969年最后修定而成的。其中RS表示Recommended Standard，232是该标准的标识号，C表示最后一次修定。RS-232C主要用来定义计算机系统的一些数据终端设备（DTE）和数据电路终接设备（DCE）之间的电气性能。RS-232C串行接口总线适用于：设备之间的通信距离不大于15米，传输速率最大为20kB/s。,(1)RS-232C信息格式标

7、准,RS-232C采用串行格式，该标准规定：信息的开始为起始位，信息的结束为停止位；信息本身可以是5、6、7、8位再加一位奇偶位。如果两个信息之间无信息，则写“1”，表示空。,图6.5 RS-232C信息格式,(2)RS-232C电平转换器,RS-232C规定了自己的电气标准，由于它是在TTL电路之前研制的，所以它的电平不是+5V和地，而是采用负逻辑，即：逻辑“0”：+5V-+15V逻辑“1”：-5V-15V因此，RS-232C不能和TTL电平直接相连，使用时必须进行电平转换，否则将使TTL电路烧坏。常用的电平转换集成电路是传输线驱动器MC1488和传输线接收器MC1489。,(3)RS-23

8、2C总线规定,RS-232C标准总线为25根，采用标准的D型25芯插头座。与PC机联机通信时一般采用9针的接插件将串行口的信号送出。接插件的引脚信号如表6.1所示。,表6.1 接插件的引脚信号,在计算机进行串行通信时，选择接口标准必须注意以下两点：,通信速度和通信距离通常的标准串行接口，都有满足可靠传输时的最大通信速度和传送距离指标，但这两个指标具有相关性，适当降低传输速度，可以提高通信距离。抗干扰能力通常选择的标准接口，在保证不超过其使用范围时都有一定的抗干扰能力，以保证可靠的信号传输。但在一些工业测控系统，通信环境十分恶劣，因此在通信介质选择、接口标准选择时，要充分考虑抗干扰能力，并采取必

9、要的抗干扰措施。,6.2 80C51的串行接口,80C51内部有一个可编程全双工串行通信接口，它具有UART的全部功能；该接口不仅可以同时进行数据的接收和发送，也可做同步移位寄存器使用；该串行口有4种工作方式，帧格式有8位、10位和11位，波特率可由软件设置，由片内的定时/计数器产生。,80C51串行口结构,80C51内部有两个独立的接收、发送缓冲器SBUF，SBUF属于特殊功能寄存器。发送缓冲器只能写入不能读出，接收缓冲器只能读出不能写入，二者共用一个字节地址（99H）。,图6.6 串行口结构示意图,与80C51串行口有关的特殊功能寄存器,串行口数据缓冲器SBUF分为发送SBUF和接收SBU

10、F，两个在物理上独立发送SBUF用于存放待发送的8位数据，写入SBUF将同时启动发送；接收SBUF存放已接收成功的8位数据，供CPU读取。,SBUF，SCON，PCON,串行口数据缓冲器SBUF,两个SBUF共用一个地址99H，通过读、写指令来区别对接收或发送缓冲器所进行的操作；写数据到发送SBUF指令：MOVSBUF，A读取接收SBUF数据指令：MOVA，SBUFCPU在写SBUF时，就是修改发送缓冲器；读SBUF时，就是读接收缓冲器的内容。,串行口控制寄存器SCON,特殊功能寄存器SCON用来控制串行口的工作方式和状态，由软件设置单片机用何种工作方式；该寄存器字节地址为98H，可以位寻址；

11、单片机复位时，所有位全为0。,图6.7 SCON的各位定义,SCON的各位的说明：,SM0、SM1：串行方式选择位。,表6.2 SM0、SM1的功能定义,SCON的各位的说明（续）：,SM2：多机通信控制位用于方式2和方式3中在方式2和方式3处于接收时，若SM2=1，且接收到的第9位数据RB8为0时，不激活RI；若SM2=1，且RB8=1时，则置RI=1；在方式2、3处于接收或发送方式，若SM2=0，不论接收到第9位RB8为0还是为1，TI，RI都以正常方式被激活；在方式1处于接收时，若SM2=1，则只有收到有效的停止位后，RI置1；在方式0中，SM2应为0。,SCON的各位的说明（续）：,R

12、EN：允许串行接收位由软件置位或清零；REN=1时，允许接收；REN=0时，禁止接收。TB8：发送数据的第9位在方式2和方式3中，由软件置位或复位；可做奇偶校验位。RB8：接收数据的第9位与TB8相对应。,SCON的各位的说明（续）：,TI：发送中断标志位在方式0中，发送完8位数据后，由硬件置位；在其他方式中，发送停止位之初由硬件置位。因此TI是发送完一帧数据的标志，可以用指令JBC TI，rel来查询是否发送结束。TI=1时，也可向CPU申请中断，响应中断后都必须由软件清除TI。RI：接收中断标志位在方式0中，接收完8位数据后，由硬件置位；在其他方式中，接收停止位的中间由硬件置位。同TI一样

13、，也可以通过JBC RI，rel来查询是否接收完一帧数据。RI=1时，也可申请中断，响应中断后都必须由软件清除RI。,电源及波特率选择寄存器PCON,PCON主要是为CHMOS型单片机的电源控制而设置的专用寄存器，不可位寻址，字节地址为87H。在HMOS的8051单片机中，PCON除了最高位以外大多数位都未做定义。与串行通信有关的只有D7位（SMOD），该位为波特率倍增位当SMOD=1时，串行口波特率增加一倍，当SMOD=0时，串行口波特率为设定值；当系统复位时，SMOD=0。,图6.8 PCON的各位定义,80C51串行的工作方式,80C51的串行口有4种工作方式，通过对SCON中的SM1、

14、SM0位来决定。方式0：同步移位寄存器方式，用于扩展并行I/O接口。特点为：一帧8位数据，无起始位和停止位；RXD：数据输入/输出端；TXD：同步脉冲输出端，每个脉冲对应一个数据位；波特率固定，B=fosc/12如：fosc=12MHz，B=1Mbit/s，每位数据占1s。,发送操作,当一个数据写入发送缓冲器SBUF时，启动发送，串行口将8位数据以fosc/12的波特率从RXD引脚输出（低位在前）发送完后置中断标志TI为1，请求中断；在再次发送数据之前，必须由软件清TI为0；发送时序如图6.9(a)所示,图6.10 方式0用于扩展I/O口输出,具体接线图如图6.10所示。其中74LS161为串

15、入并出移位寄存器。,接收操作,在满足REN=1和RI=0的条件下，串行口即开始从RXD端以fosc/12的波特率输入数据（低位在前）；当接收完8位数据后，置中断标志RI为1，请求中断；再次接收数据之前，必须由软件清RI为0；接收时序如图6.9(b)所示,图6.11 方式0用于扩展I/O口输入,具体接线图如图6.11 所示。其中74LS165为并入串出移位寄存器。,方式1,方式1是串行口为波特率可调的10位通用异步通信方式一帧数据10位：8位数据位，1个起始位(0)，1个停止位(1)；RXD：接收数据端，TXD：发送数据端；波特率：用T1作为波特率发生器，B=(2SMOD/32)T1溢出率,图6

16、.12 10位的帧格式,发送操作,当TI=0时、执行“MOV SBUF，A”指令后启动发送操作；发送电路会自动在8位发送字符前后分别添加1位起始位和停止位，并在移位脉冲作用下在TxD线上依次发送一帧信息；发送完后，维持TxD线为高电平并置中断标志TI为1；TI需由软件复位；,接收操作,接收时，由REN置1允许接收；接收器以所选用波特率的16倍的速率对RxD引脚进行采样。当采样1到0的跳变时，再连续采样8次，如果采样值都为0，表示接收到有效起始位，否则起始位无效，重新启动接收过程；确认接收到起始位后，就开始接收本帧的其余数据，在每一位信息的中间时刻采样3次，取其中两次以上相同的值为该位信息的接收

17、值，以保证可靠接收；,接收操作（续）,在接收到停止位时，接收电路必须满足两个条件：RI=0，接收到的停止位为1 或者 SM2=0，才能把接收到的8位数据存入SBUF（接收）中，把停止位送入RB8中，同时置位中断标志RI，发串口中断请求，完成一帧接收过程。若不满足上述条件，所接收到的一桢信息将丢失，接收器复位，并从新开始检测负跳变，以便接收下一帧信息。方式1接收时，应先用软件清除RI或SM2标志,方式2和方式3,方式2和方式3都是11位UART方式，由SCON中的SM0、SM1两位编码确定；一帧数据为11位：9位数据位，1个起始位(0)，1个停止位(1)，第9位数据位在TB8/RB8中，常用作校

18、验位和多机通讯标识位。RXD：接收数据端，TXD：发送数据端。波特率：方式2：B=(2SMOD/64)fosc方式3：B=(2SMOD/32)T1溢出率,图6.14 11位的帧格式,发送操作,发送时，先根据通信协议由软件设置TB8，然后用指令将要发送的数据写入SBUF，启动发送器；写SBUF的指令，除了将8位数据送入SBUF外，同时还将TB8装入发送移位寄存器的第9位，并通知发送控制器进行一次发送；一帧信息就从TXD发送，在送完一帧信息后，TI被自动置1；在发送下一帧信息之前，TI必须由中断服务程序或查询程序清0。,接收操作,当REN=1时，允许串行口接收数据；数据由RXD端输入，接收11位的

19、信息；当接收器采样到RXD端的负跳变、并判断起始位有效后，开始接收一帧信息；当接收器接收到第9位数据后，必须同时满足以下两个条件：RI=0，SM2=0 或接收到的第9位数据为1，则接收数据有效，8位数据送入SBUF，第9位送入RB8，并置RI=1；若不满足上述两个条件，则信息丢失。请注意:与方式1不同,方式2和3中装入RB8的是第9位数据,而不是停止位。所接收的停止位的值与SBUF、RB8和RI都没有关系,利用这一特点可用于多机通信中。,图6.15（a）方式1发送时序图,图6.15（b）方式1发送时序图,方式2/3发送与接收时序如图6.15所示,80C51串行口的波特率,在串行通信中，收发双方

20、对传送的数据速率即波特率要有一定的约定；80C51单片机的串行口通过编程可以有4种工作方式。其中，方式0和方式2的波特率是固定的，方式1和方式3的波特率可变，由定时器T1的溢出率决定。,方式0的波特率,在方式0中，波特率为时钟频率的1/12，即：串行口方式0波特率=fosc/12，固定不变。,方式2的波特率,在方式2中，波特率由波特率系数和系统时钟频率fosc决定。当SMOD=0时，波特率为fosc/64；当SMOD=1时，波特率为fosc/32。即：,在方式1和方式3下，波特率由定时器T1的溢出率和波特率系数共同决定。即：,方式1和方式3的波特率,方式2波特率=,方式1和方式3的波特率=溢出

21、率,方式1和方式3的波特率计算,T1为方式2的时间常数：X=28-t/T溢出时间：t=(28-X)T=(28-X)12/foscT1溢出率=1/t=fosc/12(28-X)波特率B=(2SMOD/32)fosc/12(28-X)串行口方式1、3，根据波特率选择T1工作方式，计算时间常数。T1选方式2：TH1=X=28-fosc/122SMOD/(32B)T1选方式1用于低波特率，需考虑T1重装时间常数时间。,串行口初始化编程格式：,SIO：MOVSCON，#控制状态字；写方式字且TI=RI=0(MOVPCON，#80H)；波特率加倍(MOVTMOD，#20H)；T1作波特率发生器(MOVTH

22、1，#X)；选定波特率(MOVTL1，#X)(SETBTR1)(SETBEA)；开串行口中断(SETBES),初始化编程：MOVTMOD，#20HMOVPCON，#80HMOVTH1，#0F3HMOVTL1，#0F3HSETBTR1MOVSCON，#50H,【解】：x=2562SMODfosc/（24003212）=242.98243=F3H同理，fosc=11.0592MHz，波特率为2400。设SMOD=0则 x=F4H,例：若fosc=6MHz，波特率为2400，设SMOD=1，则定时/计数器T1的计数初值为多少？并进行初始化编程。,6.3 80C51单片机串行通信应用,主要三个方面：波

23、特率的确定及初始化串行口工作方式初始化收/发数据操作,编程要点：,编程要点（续）：,波特率：固定波特率、可变波特率使用可变波特率时，必须先确定定时器T1的计数初值，对T1进行初始化（不允许定时器T1中断）。串行通信的编程方式：查询方式：查TI（发送）、RI（接收）是否为1。中断方式：预先开串行中断，当TI或RI为1，自动产生中断，在中断服务程序中，再查询TI、RI标志，判断是发送还是接收中断。注意：不管采用何种方式，查询完后必须清除TI或RI标志，系统不会自动清除。,查询方式发送流程图,查询方式接收流程图,80C51单片机串行通信应用举例,80C51单片机之间的串行通信主要可分为双机通信和多机

24、通信。(1)串口方式0应用 80C51单片机串行口方式0为移位寄存器方式，外接一个串入并出的移位寄存器，就可以扩展一个并行口。,MOVSCON，#00H；选方式0SETBP1.0；选通74LS164MOVA，#DATA；置要发送的数据MOVSBUF，A；数据写入SBUF并启动发送WAIT：JNBTI，WAIT；一个字节数据发送完吗？CLRTICLRP1.0；关闭74LS164选通,发送：74LS164为串入并出移位寄存器。如图6.9所示：,例：方式0的应用。,MOVR0，#50H；R0作片内RAM地址指针MOVR7，#02H；接收字节计数RQ：CLRP1.0；允许置入并行数据SETBP1.0；

25、允许串行移位MOVSCON，#10H；串口方式0，并入接收允许JNBRI，$；等待接收一帧数据CLRRIMOVA，SBUFMOVR0，A；存入片内RAMINCR0DJNZR7，RQ,接收：74LS165为8位并入串出移位寄存器。如图6.10所示。,(2)双机通信,如果两个单片机系统距离较近，就可以将它们的串行口直接相连，实现双机通信。如图6.13所示。对于双机异步通信的程序通常采用两种方法：查询方式和中断方式。,图6.16 双机异步通信接口电路,查询方式,甲机发送：编程将甲机片外1000H-101FH单元的数据块从串行口输出。定义方式2发送，TB8为奇偶校验位。发送波特率375K，晶振为12M

26、Hz，所以SMOD=1。,MOVSCON，#80H；设置串行口为方式2MOVPCON，#80H；SMOD=1MOVDPTR，#1000H；设数据块指针MOVR7，#20H；设数据块长度,发送子程序参考如下：,START：MOVXA，DPTR；取数据给A MOVC，P MOVTB8，C；奇偶位P给TB8 MOVSBUF，A；数据送SBUF，启动发送WAIT:JBCTI，CONT；发送完，清TI，取下一个数据 AJMPWAIT；未完等待CONT：INCDPTR；更新数据单元 DJNZR7，START；循环发送至结束 RET,发送子程序（续）,MOVSCON，#80H；设置串行口为方式2MOVPCO

27、N，#80H；SMOD=1MOVR0，#50H；设置数据块指针MOVR7，#20H；设置数据块长度SETBREN；启动接收WAIT：JBCRI，READ；接收完，清RI，读入数据SJMPWAIT；未完等待READ：MOV A，SBUF；读入一帧数据,乙机接收：编程使乙机接收甲机发送过来的数据块，并存入片内50H-6FH单元。接收过程要求判断RB8，若出错置F0标志为1，正确则置F0标志为0，然后返回。两机应采用相同的工作方式和波特率。,接收子程序参考如下：,JNBPSW.0，PZ；奇偶位为0则转JNBRB8，ERR；P=1，RB8=0，则出错SJMPRIGHT；二者全为1，则正确PZ:JB R

28、B8，ERR；P=0，RB8=1，则出错RIGHT:MOVR0，A；正确，存放数据INCR0；更新地址指针DJNZR7，WAIT；判断数据块是否接收完CLRPSW.5；接收正确，且接收完清F0标志RET；返回ERR:SETBPSW.5；出错，置F0标志为1 RET；返回,接收子程序（续）,中断方式,在很多应用中，双机通信的接收方都采用中断的方式来接收数据，以提高CPU的工作效率；发送方仍然采用查询方式发送。甲机发送上面的通信程序，收发双方是采用奇偶位TB8来进行校验的，这里介绍一种用累加和进行校验的方法。编程将甲机片内60H-6FH单元的数据块从串行口发送，在发送之前将数据块长度发送给乙机，当

29、发送完16个字节后，再发送一个累加校验和。定义双机串行口方式1工作，晶振为11.059MHz，波特率2400，定时器T1按方式2工作，经计算得到定时器预置值为0F4H，SMOD=0。,MOVTMOD，#20H；设置定时器1为方式2MOV TL1，#0F4H；设置预置值MOV TH1，#0F4HSETBTR1；启动定时器1MOVSCON，#50H；设置串行口为方式1，；允许接收START：MOVR0，#60H；设置数据指针MOVR5，#10H；设置数据长度MOVR4，#00H；累加校验和初始化MOVSBUF，R5；发送数据长度WAIT1：JBCTI，TRS；等待发送AJMPWAIT1TRS：MO

30、VA，R0；读取数据,发送子程序参考如下：,MOVSBUF，A；发送数据ADDA，R4MOVR4，A；形成累加和 INCR0；修改数据指针WAIT2：JBCTI，CONT；等待发送一帧数据AJMPWAIT2CONT：DJNZR5，TRS；判断数据块是否发送完MOVSBUF，R4；发送累加校验和WAIT3：JBCTI，WAIT4；等待发送AJMPWAIT3WAIT4：JBCRI，READ；等待乙机回答AJMPWAIT4READ：MOVA，SBUF；接收乙机数据JZRIGHT；00H，发送正确，返回AJMPSTART；发送出错，重发RIGHT：RET,发送子程序（续）：,乙机接收,乙机接收甲机发送

31、的数据，并存入以2000H开始的片外数据存储器中；首先接收数据长度，接着接收数据，当接收完16个字节后，接收累加和校验码，进行校验；数据传送结束后，根据校验结果向甲机发送一个状态字，00H表示正确，0FFH表示出错，出错则甲机重发；接收采用中断方式。设置两个标志位（7FH，7EH位）来判断接收到的信息是数据块长度、数据还是累加校验和。,例：假定甲、乙机以方式 1 进行串行数据通信，其波特率为 1200。甲机发送，发送数据在外部 RAM 4000H401FH 单元中。乙机接收，并把接收到的数据块首末地址及数据依次存入外部 RAM 50000H 开始的区域中。,编程说明：假设晶振频率为 6 MHz

32、，按 1200 波特率，计算定时器 1 的计数初值；,SMOD0，波特率不倍增，PCON=00H。,解题说明：,串行发送的内容包括数据块的首末地址和数据两部分内容。对数据块首末地址的传送以查询方式进行，然后再以查询方式传送数据。接收流程图如下：,解题说明：,串行接收的内容包括数据块的首末地址和数据两部分内容。对数据块首末地址的接收以查询方式进行，而数据则以中断方式接收。因此在程序中要先禁止串行中断，后允许串行中断。接收流程图如下：,数据发送、接收均采用中断方式的程序清单：,程序清单（续）：,程序清单（续）：,程序清单（续）：,程序清单（续）：,程序清单（续）：,(3)多机通信,80C51串行口

33、的方式2和方式3有一个专门的应用领域，即多机通信。这一功能通常采用主从式多机通信方式，在这种方式中，用一台主机和多台从机。主机发送的信息可以传送到各个从机或指定的从机，各从机发送的信息只能被主机接收，从机与从机之间不能进行通信。图6.13是多机通信的一种连接示意图。,多机通信连接示意图,图6.17 多机通信连接示意图,多机通信的实现,主要依靠主、从机之间正确地设置与判断多机通信位SM2和发送或接收的第9位数据来（TB8或RB8）完成的，二者的作用如下：在单片机串行口以方式2或方式3接收时，若SM2=1，表示置多机通信功能位，有两种情况：接收到第9位数据为1，此时数据装入SBUF，并置RI=1，

34、向CPU发中断请求；接收到第9位数据为0，此时不产生中断，信息将被丢失，不能接收。若SM2=0，则接收到的第9位信息无论是1还是0，都产生RI=1的中断标志，接收的数据装入SBUF。根据这个功能，就可以实现多机通信。,在编程前，首先要给各从机定义地址编号。在主机想发送一个数据块给某个从机时，它必须先送出一个地址字节，以辨认从机。,编程实现多机通信的过程：主机发送一帧地址信息，与所需的从机联络。主机应置TB8为1，表示发送的是地址帧。所有从机初始化设置SM2=1，处于准备接收一帧地址信息的状态。,编程实现多机通信的过程（续）：,各从机接收到地址信息，因为RB8=1，则置中断标志RI。中断后，首先

35、判断主机送过来的地址信息与自己的地址是否相符。对于地址相符的从机，置SM2=0，以接收主机随后发来的所有信息。对于地址不相符的从机，保持SM2=1的状态，对主机随后发来的信息不理睬，直到发送新的一帧地址信息。主机发送控制指令和数据信息给被寻址的从机。其中主机置TB8为0，表示发送的是数据或控制指令。对于没选中的从机，因为SM2=1，RB8=0，所以不会产生中断，对主机发送的信息不接收。,主从式多机通信亦存在通信协议问题。一般通信协议都有通用标准，协议较完善，但很复杂。这里仅规定几条基本的协议：80C51单片机构成的多机通信系统最多允许255台从机（因为主机通常把从机地址作为8位数据发送），其地

36、址分别为00H-FEH。“地址”FFH是对所有从机都起作用的一条控制命令，该命令使被寻址从机恢复SM2=1的状态。主机首先发送地址帧，被寻址的从机返回本机地址给主机，再判断地址相符后主机给被寻址从机发送控制命令，被寻址从机根据其命令向主机回送自己的状态，若主机判断状态正常，主机开始发送或接收的第一个字节是数据块的长度。,假定主机发送的控制命令代码为：00H：主机发送、从机接收；01H：从机发送、主机接收；其它：非法命令。从机状态字格式为：其中：ERR=1，从机接收到非法命令；TRDY=1，从机发送准备就绪；RRDY=1，从机接收准备就绪。,主机程序主机程序，由主机主程序和主机通信子程序组成；主

37、机主程序用于定时器T1初始化，串行口初始化和传递主机通信子程序所需入口参数；主机通信子程序用于主机和从机间一个数据块的传送程序流程图如图6.14所示。,通信程序包括主机程序和从机程序两部分。,图6.14 主程序流程图,程序中所用寄存器分配如下：,R0：存放主机发送数据块起始地址；R1：存放主机接收数据块起始地址；R2：存放被寻址从机地址；R3：存放主机发出命令；R4：存放发送数据块长度；R5：存放接收数据块长度。,START：MOVTMOD，#20H；定时器T1方式2MOVTH1，#0F4H；定时器T1初值MOVTL1，#0F4H；波特率为1200bpsSETBTR1；启动T1工作MOVSCO

38、N，#0D8H；串行口方式3，允许接收，；SM2=0，TB8=1MOVPCON，00HMOVR0，#40H；发送数据块首址送R0MOVR1，#20H；接收数据块首址送R1MOVR2，#SLAVE；被寻址从机地址送R2MOVR3，#00H；主机发从机收命令MOVR4，#20；发送数据块长度送R4MOVR5，#20；接收数据块长度送R5ACALLCOMMUT；调用主机通信子程序SJMP$；停机,主机参考主程序：,从机程序从机程序有从机主程序和从机中断服务程序组成。从机主程序用于定时器T1初始化、串行口初始化和中断初始化。从机中断服务程序用于对主机的通信。从机主程序流程图如图6.14（a）所示,图6

39、.14 从机主程序流程图,从机中断服务程序：由于从机串行口设定为方式3、SM2=1和RI=0，且串行口中断已经开放，因此从机的接收中断总能被响应（主机发送地址时）。在中断服务程序中，SLAVE是从机的本机地址，F0（即PSW.5）为本机发送就绪位地址（即：PSW.5=1表示从机发送准备就绪），F1为本机接收就绪状态位（即：PSW.1=1为本机已准备好接收）。从机中断服务程序流程如图6.14（b）所示。寄存器分配为：R0：存放发送数据块始址R1：存放接收数据块始址R2：存放发送数据块长度R3：存放接收数据块长度,多机通信之例,在主/从式多机通信中，主机发送的信息可以被各个从机接收，而各从机发送的

40、信息只能由主机接收，从机和从机之间不能直接通信。多机通信的实现，主要靠主、从机之间正确地设置与判断多机通信控制位 SM2和发送或接收的第 9 数据位 TB8(RB8）。程序1：主机给 02H 号从机发送 50H5FH 单元内的数据。,程序1：主机给 02H 号从机发送 50H5FH 单元内的数据。,主机给 02H 号从机发送 数据源程序（续）,程序2:02H 号从机响应主机呼叫的联络程序,程序2:02H 号从机响应主机呼叫的联络程序,（4）PC机和单片机之间的通信,在数据处理和过程控制应用领域，通常需要一台PC机，由它来管理一台或若干台以单片机为核心的智能测量控制仪表。这时，也就是要实现PC机

41、和单片机之间的通信。这里介绍PC机和单片机的通信接口设计和下位机的软件编程。,在PC机系统内都装有异步通信接口，利用它可以实现异步串行通信。该接口的核心元件是可编程的Intel 8250芯片，它使PC机有能力与其他具有标准的RS-232C接口的计算机或设备进行通信。而80C51单片机本身具有一个全双工的串行口，因此只要配以电平转换的驱动电路、隔离电路就可组成一个简单可行的通信接口。同样，PC机和单片机之间的通信也分为双机通信和多机通信。图8.21 给出了采用MAX232芯片的PC机和单片机串行通信接口电路，与PC机相连采用9芯标准插座。,(1)接口设计,图6.15 PC机和单片机串行通信接口,

42、通信测试软件，其功能为：将PC机键盘的输入发送给单片机，单片机收到PC机发来的数据后，回送同一数据给PC机，并在屏幕上显示出来。只要屏幕上显示的字符与所键入的字符相同，说明二者之间的通信正常。通信双方约定：波特率为2400；信息格式为8个数据位，1个停止位，无奇偶校验位。,(2)软件编程,PC机通信软件PC机方面的通信程序可以用汇编语言编写，也可以用其它高级语言例如VC、VB来编写。这里不再列出，有兴趣的读者可自行编写。,单片机通信软件80C51通过中断方式接收PC机发送的数据，并回送。单片机串行口工作在方式1，晶振为6MHz，波特率2400，定时器T1按方式2工作，经计算定时器预置值为0F3H，SMOD=1。,