2022年单片机及接口技术.ppt

Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所一、串行通信的基本概念一、串行通信的基本概念*二、单片机中的串行口二、单片机中的串行口*三、三、USARTUSART串行通信接口芯片串行通信接口芯片8251A8251A*第五章第五章 串行通信串行通信Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所两种基本形式两种基本形式同步与异步同步与异步传输速率传输速率比特率与波特率比特率与波特率单工与双工方式单工与双工方式调制与解调调制与解调串行通信中的校验方式串行通信中的校验方式串行通信的接口标准串行通信的接口标准RS232C，422，423,485一、串行通信的基本概念一、串行通信的基本概念Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所同步传输：同步传输：连连续续串串行行传传送送数数据据的的通通信信方方式式，一一次次通通信信只只传传送送一一帧帧信息；信息；发送方与接收方使用同一时钟。发送方与接收方使用同一时钟。同步通信信息帧格式：同步通信信息帧格式：同同步步字字符符用用于于确确认认数数据据字字符符的的开开始始，起起起起始始同同步步的的作作用；用；校验字符有校验字符有1-2个，用于校验接受数据字符的正确性个，用于校验接受数据字符的正确性1、同步与异步、同步与异步同步字符同步字符数数 据据 流流校验校验Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所异步传输：异步传输：发送方与接受方不使用同一时钟，其时钟源彼此独立；发送方与接受方不使用同一时钟，其时钟源彼此独立；通过字符帧格式协调数据的发送和接收。通过字符帧格式协调数据的发送和接收。异步通信字符帧格式：异步通信字符帧格式：P P1 11 10 05 8 5 8 位位起始位起始位数据数据校验位校验位 停止位停止位1、同步与异步、同步与异步（低位在前）（低位在前）Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所2、传输速率与波特率、传输速率与波特率传输速率：传输速率：每每秒秒钟钟传传送送二二进进制制数数码码的的位位数数，用用于于表表征征数数据据传输的速度。（单位是传输的速度。（单位是b/s）波特率（比特率）波特率（比特率）：每每秒秒钟钟传传送送离离散散信信号号的的数数目目，也也称称调调制制信信号号的的传输率，和调制方式有关。传输率，和调制方式有关。调调幅幅、调调频频情情况况下下，波波特特率率和和传传输输速速率率相相同同；调相情况下，波特率与传输率有区别。调相情况下，波特率与传输率有区别。异异步步通通信信的的波波特特率率在在509600b/s之之间间，常常为为时时钟钟频率的频率的1/16或或1/64。Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所4、调制与解调、调制与解调调制：调制：数字信号转换成模拟信号进行传输的技术。数字信号转换成模拟信号进行传输的技术。调制的几种形式：调制的几种形式：ASK（调幅）（调幅）:用幅值大小区分用幅值大小区分0、1信号；信号；FSK（调频）：用频率变化区分（调频）：用频率变化区分0、1信号；信号；PSK（调相）：用相位变化区分（调相）：用相位变化区分0、1信号。信号。解调：解调：将数字信号从接收到的调制模拟信号中检出的技术。将数字信号从接收到的调制模拟信号中检出的技术。信号传输形式：信号传输形式：原信号传输原信号传输基带传输（数字信号传输）基带传输（数字信号传输）模拟信号传输模拟信号传输宽带传输（数字信号转换为模拟信号进宽带传输（数字信号转换为模拟信号进行传输，一条信号线上可同时传送多组数字信号）行传输，一条信号线上可同时传送多组数字信号）Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所奇偶校验方式奇偶校验方式（异步通信中使用）（异步通信中使用）发送的数据和校验位中发送的数据和校验位中“1”1”的个数为奇数（奇校的个数为奇数（奇校验）或偶数（偶校验）。验）或偶数（偶校验）。校验和方式校验和方式发送数据求和，保留低发送数据求和，保留低8 8位或位或1616位做校验。位做校验。CRCCRC码校验方式码校验方式（Cyclic Redundancy Check,循环冗余校验）循环冗余校验）发送数据被生成多项式除，用余式做校验。发送数据被生成多项式除，用余式做校验。5、校验方式、校验方式Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所RS232CRS232C标准接口标准接口是是美美国国电电子子工工业业协协会会（EIA）与与Bell等等公公司司在在1969年年开开发发并并公公布布的的一一种种按按位位进进行行通通信信的的总总线线标标准准，适用于同步和异步方式。适用于同步和异步方式。是是一一种种DTE（Data Terminal Equipment)和和DCE(Data Communication Equipment)之间的信号传输线。之间的信号传输线。6 6、串行通信接口标准、串行通信接口标准Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所6 6、串行通信接口标准、串行通信接口标准(1)RS232C(1)RS232C标准接口电气性能：标准接口电气性能：电平：采用负逻辑电平：采用负逻辑 15V逻辑逻辑1：-3V-15V逻辑逻辑0：+3V+15V接收器输入阻抗：接收器输入阻抗：3 7K驱动器转换速率：驱动器转换速率：30V/s信号线上最大负载电容：信号线上最大负载电容：2500pf 最大电缆长度为最大电缆长度为30m 最高传输速率：最高传输速率：20KB/SYu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所(2)(2)信号线分配及定义信号线分配及定义标准标准25pinD型插座型插座1.GND机架地（保护地）机架地（保护地）2.TxD发送数据端发送数据端3.RxD接收数据端接收数据端4.RTS请求发送请求发送Request-To-Send5.CTS清除发送清除发送Clear-To-Send6.DSR数据设备准备好数据设备准备好Data-Set-Ready7.SGND信号地信号地8.DCD载波检测载波检测 Data-Carrier-Detect20.DTR数据终端准备好数据终端准备好 Data-Terminal-Ready22.RI振铃指示振铃指示Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所(3)RS-232C(3)RS-232C的接线形式的接线形式2.TxD TxD3.RxD RxD4.RTS RTS 5.CTS CTS 6.DSR DSR7.SGND SGND8.DCD DCD20.DTR DTRYu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所(3)RS-232C(3)RS-232C的接线形式的接线形式2.TxD TxD3.RxD RxD4.RTS RTS 5.CTS CTS 6.DSR DSR7.SGND SGND8.DCD DCD20.DTR DTRYu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所RS422ARS422A接口接口 平衡式差分传送平衡式差分传送RS423RS423接口接口非平衡式差分传送非平衡式差分传送RS485RS485接口接口 是是RS-422A的的变变形形，区区别别是是：RS-422A为为全全双双工工，采采用用两两对对平平衡衡差差分分信信号号线线；RS-485为为半半双双工工，采用一对差分信号线，对于多站互连十分方便。采用一对差分信号线，对于多站互连十分方便。6 6、串行通信接口标准、串行通信接口标准Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所二、单片机中的串行口二、单片机中的串行口结构原理结构原理 T1T1发送中断发送中断 TXDTXD串行输出串行输出（P3.1)P3.1)内部总线内部总线 移位时钟移位时钟RXDRXD串行输入串行输入 （）（）RIRI接收中断接收中断发送发送SBUF接收接收SBUF输入移位寄存器输入移位寄存器输出移位寄存器输出移位寄存器Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所1、串行口控制寄存器串行口控制寄存器SCON的格式的格式 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI功能功能 SM0和和SM1：串行口方式控制位，决定工作方式。：串行口方式控制位，决定工作方式。SM 0 SM1 方式方式 具具 体体 功功 能能 波特率波特率 0 0 方式方式0 8位移位寄存器位移位寄存器 FOSC的的/12 0 1 方式方式1 10位异步收发位异步收发可调可调 1 0 方式方式2 11位异步收发位异步收发 FOSC的的1/64或或1/32 1 1 方式方式3 11位异步收发位异步收发可调可调 Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所SM2:SM2:允许方式允许方式2 2和方式和方式3 3进行多机通信控制位。进行多机通信控制位。在方式在方式2 2或方式或方式3 3下：下：如如SM2=0SM2=0,串串行行口口以以单单机机发发送送或或接接收收方方式式工工作作，TITI和和RIRI以以正正常常方方式式被被激激活活，但但不不会会引引起起中中断断请请求求（只只能能采采用用查询法进行数据传送）；查询法进行数据传送）；若若SM2=1SM2=1且且RB8=1RB8=1时时，RIRI不不仅仅被被激激活活而而且且可可以以向向CPUCPU请请求求中断；若接收到的第中断；若接收到的第9 9位数据位数据(RB8)(RB8)为为0,0,不激活不激活RIRI。在在方方式式1 1时时，SM2SM2应应设设置置为为0 0，此此时时只只有有收收到到有有效效停停止止位位时才会激活时才会激活RIRI，若没有接收到停止位，则，若没有接收到停止位，则RIRI清清0 0。在方式在方式0 0中，中，SM2SM2不用，应设置为不用，应设置为0 0。Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所RENREN：允许串行接收控制位。允许串行接收控制位。软件置软件置1 1允许接收，若为允许接收，若为0 0则禁止接收。则禁止接收。TB8TB8：用于在方式用于在方式2 2和方式和方式3 3时存放发送的第时存放发送的第9 9位数据。位数据。（1 1或或0 0）由软件置位或复位。）由软件置位或复位。RB8RB8：用用于于在在方方式式2 2和和方方式式3 3时时存存放放接接收收到到的的第第9 9位位数数据据；在在方方式式1 1下下，若若SM2=0SM2=0，则则RB8RB8用用于于存存放放接接收收到到的的停停止止位。在方式位。在方式0 0下，不使用下，不使用RB8RB8。TITI：发送中断标志位。发送前必须由软件清发送中断标志位。发送前必须由软件清0 0。RIRI：接收中断标志位。必须由软件清接收中断标志位。必须由软件清0 0Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所2 2、串行口工作方式、串行口工作方式(1)(1)方式方式0：SM0=0，SM1=0，SM2=0 移位寄存器方式移位寄存器方式：RXD输入输入/输出，输出，TXD输出同步移位脉冲。输出同步移位脉冲。波特率波特率=fosc/12（固定）。（固定）。数据格式数据格式：8位，低位在先。位，低位在先。波形图波形图：（：（方式方式0发送发送）写入写入SBUFSENDSHIFTRXD(OUT)D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7TXD TI同步脉冲同步脉冲Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所方式方式0接收接收 （REN=1，RI=0）清清SCON中的中的RI位位RIRECEIVESHIFTRXD(IN)D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7TXD(2)(2)方式方式1：SM0=0，SM1=18位异步通信口位异步通信口：RXD接收数据，接收数据，TXD发送数据。发送数据。波特率可变，由定时器控制。波特率可变，由定时器控制。数据格式数据格式：每帧：每帧10位，位，1位起始位，位起始位，8位数据，位数据，1位停止位。位停止位。数据位低位在先。数据位低位在先。同步脉冲同步脉冲Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所方式方式1发送发送TXCLK写入写入SBUF SENDSHIFTTXD 起始位起始位 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 停止位停止位TI方式方式1接收接收（RI=0，SM2=0或接收到停止位或接收到停止位1数据有效）数据有效）RXCLKRXD 起始位起始位 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 停止位停止位SHIFTRIYu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所(3)(3)方式方式2 2 SM0=1，SM1=0 9位异步通信口。位异步通信口。数数据据格格式式：每每帧帧11位位，1位位起起始始位位，8位位数数据据，1位可编程位，位可编程位，1位停止位。数据位低位在先。位停止位。数据位低位在先。发发送送时时可可编编程程位位（TB8）送送出出0或或1，接接收收时时可可编程位送入编程位送入SCON中的中的RB8。Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所(3)(3)方式方式2 2 SM0=1，SM1=0发发送送：TXD输输出出。CPU执执行行写写SBUF指指令令后后开开始始发发送送，送送完完一一帧帧后后，TI置置1，在在发发送送下下一一帧帧之之前前，TI必须清零（由中断服务程序或查询程序）。必须清零（由中断服务程序或查询程序）。接接收收：当当REN=1时时，允允许许接接收收数数据据。检检测测到到RXD端端有有负负跳跳变变并并确确认认起起始始位位后后，开开始始接接收收数数据据。当当收收到到第第9位位数数据据后后，若若(1)RI=0；（2)SM2=0或或第第9位位数数据据=1，则则接接收收数数据据有有效效，8位位数数据据送送入入SBUF，第第9位数据送入位数据送入RB8，并使，并使RI=1。否则接收数据丢失。否则接收数据丢失。(4)(4)方式方式3 3 SM0=1 SM0=1，SM1=1SM1=1 同方式同方式2 2，只是通信波特率不同。，只是通信波特率不同。Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所方式方式0：波特率是固定的，其值为波特率是固定的，其值为fosc/12。方式方式2：波特率波特率=2smod.fosc/64方式方式3:(同方式同方式1)波特率由定时器波特率由定时器T1或或T0的溢出率决定，是可变的。的溢出率决定，是可变的。波特率波特率=2smod.T1溢出率溢出率/32 T1溢出率溢出率=fosc1/(2k-初值初值)/12;k为定时器为定时器T1的位数。的位数。注：注：定时器定时器T1或或T0通常工作于方式通常工作于方式2。4 4、波特率的计算与设置、波特率的计算与设置Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所串行口常用波特率及串行口常用波特率及T1T1初值初值（方式（方式1 1和方式和方式3 3时）时）常用波特率常用波特率时钟频率时钟频率FOSCSMOD计计/定方式定方式计计/定初值定初值19.2K9.6K4.8K2.4K1.2K60011011.0592MHz11.0592MHz11.0592MHz11.0592MHz11.0592MHz11.0592MHz6 MHz10000002222222FDHFDHFAHF4HE8HD0H72HYu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所(三三)串行口的应用串行口的应用串行口在方式串行口在方式0 0下的应用下的应用 在在方方式式0下下，串串行行口口可可被被设设置置成成并并入入串串出出的的输输出出口口（需需外外接接一一片片8位位串串行行输输入入并并行行输输出出的的同同步步移移位位寄寄存存器器）或或串串入入并并出出的的输输入入口口（需需外外接接一一片片8位位并并行行输输入串行输出的同步移位寄存器）入串行输出的同步移位寄存器）。串行口在其他方式下的应用串行口在其他方式下的应用 方方式式1为为10位位异异步步通通信信，有有8位位数数据据位位，不不可用于多机通信。可用于多机通信。方方式式2和和方方式式3为为11位位异异步步通通信信，有有9位位数数据据位位，可在多机方式下通信（可在多机方式下通信（SM2=1）。）。Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所8031RXDTXDP1.0DATA CD4090CLK STB例例题题：根根据据下下图图的的线线路路连连接接，编编写写发发光光二二极极管管自自左左至至 右右以以一一定定速速度度轮轮流流显显示示的的程程序序。设设发发光光二二极极管管为为共共阴极接法。阴极接法。CD40498位位串串行行输输入入并并行行输输出出的的同同步步移移位位寄寄存存器器,STB为为控控制制端端（0串串行行输输入入数数据据且且并并行行输输出出端端关关闭闭，1并并行行输输出出数数据据且串行输入端关闭）。且串行输入端关闭）。Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所解解：ORG 2000HMOV SCON，#00H ;令串行口为方式令串行口为方式0MOV IE，#90H ;开串行口中断开串行口中断CLR P1.0 ;禁止禁止CD4094并行输出并行输出MOV A，#80H ;起始显示码送起始显示码送AMOV SBUF，A ;8031串行输出串行输出LOOP：SJMP LOOP ;等待串行口输出完等待串行口输出完 ORG 0023H AJMP SBV ;转转SBVORG 0100HSBV：SETB P1.0 ;点亮发光管点亮发光管ACALL DELAY ;点亮一段时间点亮一段时间CLR TI ;清发送中断标志清发送中断标志RR A ;准备点亮下一位准备点亮下一位 CLR P1.0 ;灭显示灭显示 MOV SBUF，A ;串行口输出串行口输出 RETIDELAY：;延时程序延时程序 ：ENDYu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所例例题题：根根据据下下图图的的线线路路连连接接，编编写写串串行行输输入入开开关关量量并并存存入入20H单单元元的的程程序序。要要求求：控控制制开开关关KC断断开开（KC=1）时时8031处处于于等等待待状状态态，KC合合上上时时8031开开始输入并进行模拟。始输入并进行模拟。KC8031RXDTXDP1.1P1.0Q8 CD4014CLK P/SCD4014并行输入串行输出的同步移位寄存器并行输入串行输出的同步移位寄存器,P/S为控制端（为控制端（0串串行输出且并行输入端关闭，行输出且并行输入端关闭，1并行输入数据且串行输出端关闭）。并行输入数据且串行输出端关闭）。Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所解解：ORG 2000H START：JB P1.0,$;若若KC断开，则等待断开，则等待 SETB P1.1 ;令令CD4014并行输入开关量并行输入开关量 CLR P1.1 ;CD4014开始串行输出开始串行输出 MOV SCON，#10H;令串行口为方式令串行口为方式0，启动接收，启动接收 JNB RI,$;等待接收等待接收 CLR RI ;若接收已完，则请若接收已完，则请RI MOV A，SBUF ;开关量送累加器开关量送累加器A MOV 20H，A ;存入内存存入内存 ACALL OTHPRO ;转其他程序转其他程序 SJMP START ;准备下次开关量输入准备下次开关量输入 ENDYu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所开始开始定时器定时器T1初始化初始化（波特率设置并启动（波特率设置并启动T1）串行口为方式串行口为方式1字符块起始地址送字符块起始地址送R0字符块长度字节送字符块长度字节送R2发送字符块长度字节发送字符块长度字节开开CPU中断中断开串行口中断开串行口中断主程序流程图主程序流程图发送中断服务程序流程图发送中断服务程序流程图关串行口中断关串行口中断发送字符送发送字符送A形成奇校验位添加到形成奇校验位添加到第第8数据位数据位启动串行口发送启动串行口发送所有字符发完？所有字符发完？字符块指针加字符块指针加1中断返回中断返回停止发送停止发送YNYu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所主程序流程图主程序流程图开始开始定时器定时器T1方式方式2设置时间常数初值设置时间常数初值启动启动T1串行口为方式串行口为方式3SMOD=1接收数据区接收数据区起始地址送起始地址送R0累加和寄存器累加和寄存器R3清零清零调用接收子程序调用接收子程序停机停机Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所TxD RxDSETB P1.全部从机将SM2设为1，处于只接收地址帧状态。只有一个通信回路，需两条信号线。0,$;若KC断开，则等待发送数据求和，保留低8位或16位做校验。例题：请用中断法编出串行口在方式1下的发送程序。写入SBUF原信号传输基带传输（数字信号传输）CLR P1.发送数据求和，保留低8位或16位做校验。SM0和SM1：串行口方式控制位，决定工作方式。逻辑1：-3V-15V若接收到的第9位数据(RB8)为0,不激活RI。1 1 方式3 11位异步收发可调接收子程序流程图接收子程序流程图返回返回清除清除RI比较两个累加和比较两个累加和YN清楚清楚RI清清RI数据块长度字节存数据块长度字节存R2求累加和并送求累加和并送R3数据块长度字节接收完数据块长度字节接收完？清清RI收到字符存入内存收到字符存入内存求累加和并送入求累加和并送入R3接收数据区指针加接收数据区指针加1一个字符帧接收完一个字符帧接收完？N 全部字符收完全部字符收完？NYY 累加和字节收完累加和字节收完？N 相等相等？YERRORYNYu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所(四四)串行通讯中的多机通讯串行通讯中的多机通讯硬件连接硬件连接TxD RxD 8051 （主）TxD RxD 8051（从0）TxD RxD 8051（从n）Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所工作流程工作流程 方式方式2 2或或3 3，主机，主机SM2=0SM2=0，TB8=1 TB8=1 传送地址信息传送地址信息 TB8=0 TB8=0 传送数据信息。传送数据信息。从机从机SM2=1 SM2=1 从机只接收地址帧。从机只接收地址帧。从机从机SM2=0 SM2=0 既接收地址帧又接收数既接收地址帧又接收数 据帧。据帧。Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所SM2=0SM2=0，对于地址信息和数据信息都接收。，对于地址信息和数据信息都接收。全部从机将全部从机将SM2SM2设为设为1 1，处于只接收地址帧状态。，处于只接收地址帧状态。主机首先发送地址信息，并置主机首先发送地址信息，并置TB8=1TB8=1。从机收到地址帧后，和自己本机地址比较。若相等，则从机收到地址帧后，和自己本机地址比较。若相等，则为被寻址机，将自己的为被寻址机，将自己的SM2SM2清零，准备接受下面的数据。清零，准备接受下面的数据。若地址不等，维持若地址不等，维持SM2=1SM2=1，对后面的数据不理睬。，对后面的数据不理睬。主机在地址发完后，发送数据帧，并使主机在地址发完后，发送数据帧，并使TB8=0TB8=0。改变从机时，主机再发送地址帧（改变从机时，主机再发送地址帧（TB8=1TB8=1），原来的从），原来的从机使自己的机使自己的SM2=1SM2=1，结束接收数据，结束接收数据。Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所UART(UART(异步通用收发器异步通用收发器)基本结构基本结构:发送器发送器:TDR+TSR:TDR+TSR 控制器控制器:命令与状态命令与状态 接收器接收器:RDR+RSR:RDR+RSR接收过程接收过程:(:(设设K=16)K=16)发送器发送器接收器接收器控制器控制器缓缓 冲冲 器器三、三、UART和和USARTYu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所1 1、USARTUSART串行通信接口芯片串行通信接口芯片8251A8251A结构框图结构框图发送缓发送缓冲器冲器发送控发送控制器制器接收缓接收缓冲器冲器接收控接收控制器制器数据总线数据总线缓冲器缓冲器读读/写控写控制逻辑制逻辑调制解调调制解调控制器控制器RESETRESETCLKCLKC/DC/DRDRDWRWRCSCSDSRDSRCTSCTSDTRDTRRTSRTSTxDTxDTxRDYTxRDYTxEMPTYTxEMPTYTxCTxCRxDRxDRxRDYRxRDYRxCRxCSYNDET/BDSYNDET/BDYu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所8251A8251A的引脚的引脚 CS C/D RD WRCS C/D RD WR 操操 作作 0 0 0 1 0 0 0 1 接收数据寄存器接收数据寄存器 DBDB 0 0 1 0 0 0 1 0 DB DB 发送数据寄存器发送数据寄存器 0 1 0 1 0 1 0 1 状态寄存器状态寄存器 DBDB 0 1 1 0 0 1 1 0DB DB 命令寄存器或控制寄存器命令寄存器或控制寄存器 1 X X X 8251A1 X X X 8251A的的DBDB为三态为三态 0 1 1 X0 1 1 X8251A8251A的的DBDB为三态为三态TxRDY：发送器准备好：发送器准备好RxRDY：接收器准备好：接收器准备好SYNDET：同步检测信号：同步检测信号DTR：数据终端准备好：数据终端准备好 DSR：数据设备准备好：数据设备准备好RTS：请求发送信号：请求发送信号 CTS：清除请求发送信号：清除请求发送信号Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所2 2、初始化编程、初始化编程方式寄存器方式寄存器 S2 S1 EP PEN L2 L1 B2 B1波特率系数00：同步方式01：异步K=110：K=1611：K=64字符长度0 0：5位0 1：6位1 0：7位1 1：8位校验x0：无校验01：奇校验11：偶校验同步控制x0:内同步x1:外同步0 x:双同步1x:单同步帧控制00:不确定01:1位停止位10:3/2位停止位11:2位停止位N同步YYu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所控制寄存器控制寄存器 1:发送允许 1:使DTR输出为0 1:接收允许1:内部复位送中止符1使TxD输出为01使出错标志复位(PE,OE,FE)搜索方式1:进行同步符搜索 EH IR RTS ER SBRK RxE DTR TxEN请求发送1:使RTS输出为0Yu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所状态字状态字 FE=1 帧错 OE=1 脱码错 PE=1 奇偶错 DSR，SYNDET，TxE，RxRDY，TxRDY同引脚定义 DSR SYNDET FE OE PE TxE RxRDY TxRDYYu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所编程框图编程框图同步方式同步方式输入控制字输入控制字IR=1传送结束传送结束输入方式字输入方式字NY数据传送数据传送NNY输入第二同步符输入第二同步符输入第一同步符输入第一同步符双同步双同步YNYYu NaigongSchool of Information and ControlBeijing Polytechnic UniversityBeijing,P.R.China北京工业大学人工智能与机器人研究所