单片机应用技术项目教程项目12远程通信控制器

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1、项目12远程通信控制器知识目标：1．了解数据通信的基本类型和特征2．了解同步串行通信与异步串行通信的差别3．理解单片机异步串口的工作原理4．理解单片机异步串口的几种工作方式5．掌握单片机异步串口波特率的计算方法技能训练目标：1．掌握单片机异步串口初始化过程及程序写法2．掌握单片机异步串口发送与接收数据程序写法3．掌握通过数组操作实现报文生成与解析的方法两单片机间的通信由于PC中的上位机程序设计不属于本课内容，只需要通过“串口调试助手”软件调试上位机信息，我们先完成两个单片机间的双机通信项目。要求：

2、将甲机长度为10的数组元素值发送给乙机，并在乙机的数码管上循环显示该值，确保显示的值准确无误。假设甲机所存数组值为{23H,43H,12H,10H,99H,8EH,9FH,76H,44H,29H}本系统由两套单片机系统构成，发送信息一端在此称为甲机，接收一端称为乙机，乙机需要外接数码管显示电路，用于显示接收到的数据信息。两机间由串口相连。在软件设计上，为了确保传输信息的可靠，传输信息加入起始码和代码和校验位，并明确规定乙机的应答信息。其结构如图12-1所示。图12-1双机通信系统构成框图一、数据通

3、信基础1、并行通信与串行通信（a）并行通信（b）串行通信图12-2两种通信方式逻辑示意2、按照数据传输的方向，又可将数据通信分为三种类型：图12-3三种通信制式的逻辑示意二、串行通信的分类同步通信：是将一大批数据分成几个数据块,数据块之间用同步字符予以隔开,而块内传输的各位二进制码之间没有间隔。常用的同步通信方式有SPI串行总线、IIC串行总线。异步通信：是以字符为单位进行数据传输，每个字符都用起始位、停止位包装起来（起始位和停止位作为字符的开始和结束标志），这样的一个字符信息又称一帧信息。在字符

4、间允许有长短不一的间隙。通常把异步通信中涉及的设备（接口）称为通用异步收发器（UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter），即UART。三、单片机的异步串口（UART）1、结构：串行口主要由发送数据缓冲器、发送控制器、输出控制门、接收数据缓冲器、接收控制器、输入移位寄存器等组成。其结构如图12-4所示。图12-4串行口结构图12-5SCON口的各位定义2、串行口控制寄存器SCON（地址98H）各位含义：3、51串行口的工作方式51串行口的工作方式由SCON中

5、的SMO、SM1二位共同选择决定，见表12-1。SM0SM1工作方式功能波特率00方式08位移位寄存器方式，用于并行I/O扩展fosc/1201方式18位UART可变10方式29位UARTfosc/32或fosc/6411方式39位UART可变表12-151串行口的工作方式4、波特率在串行通信中，收发双方对发送或接收的数据速率要有一定的约定。串行口的四种工作方式对应着三种波特率。由于输人的移位时钟的来源不同，所以，各种方式的波特率计算公式也不同。(1)方式0和方式2方式0：波特率固定为时钟频率的1

6、/12，即fosc/12。方式2：波特率取决于PCON中的SMOD值。SMOD=0时，波特率=fosc/64SMOD=1时，波特率=fosc/32可以统一用公式表示为：波特率=2SMOD×fosc/64方式1和方式3的移位时钟脉冲由定时器T1的溢出率决定，故波特率由定时器T1的溢出率与SMOD值同时决定，即：方式1和方式3的波特率＝2SMOD/32•T1溢出率其中，溢出率取决于计数速率和定时器的预置值。当定时器Tl作波特率发生器使用时，通常选用可自动装入初值模式(工作方式2)，设计数初值为x，则每

7、过“256-x”个机器周期，定时器T1就会产生一次溢出。为了避免因溢出而引起中断，此时应禁止T1中断。这时，溢出周期为：12×（256-X）/fosc,溢出率为溢出周期的倒数，因此方式1和方式34、常用波特率表波特率fosc（MHz）SMOD定时器1方式初始值方式0:1Mb/s12××××方式2:375kb/s121×××方式1、3:62.5kb/s12102FFH19.2kb/s11.0592102FDH9.6kb/s11.0592002FDH4.8kb/s11.0592002FAH2.4kb/

8、s11.0592002F4H1.2kb/s11.0592002E8H137.5kb/s11.05920021DH110b/s600272H110b/s12001FEEBH【活动一】硬件电路设计1、基础准备-----两台虚拟终端间通信1、基础准备---单片机向虚拟终端发送信息测试2、单片机接收虚拟终端所发信息测试3、双机通信的硬件连接【活动二】软件设计。1.算法设计自定义报文结构如图12-14所示。发送信息报由12个字节构成，第一字节为起始标志位，第2到第11字节为要发送的数据信息，