任務(wù)一認(rèn)識(shí)串行通信

一、數(shù)據(jù)通信的概念

計(jì)算機(jī)的CPU與外部設(shè)備之間、計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的信息交換稱之為數(shù)據(jù)通信?；镜耐ㄐ欧绞接袃煞N：并行通信和串行通信。1、并行通信：所傳送數(shù)據(jù)的各位同時(shí)進(jìn)行發(fā)送或接收。如所示，并行方式傳輸一個(gè)字節(jié)時(shí)，需要8條數(shù)據(jù)線，D0-D7是同時(shí)進(jìn)行傳送的。這種方式的特點(diǎn)是通信速度快，但傳輸線多，價(jià)格較貴，適合近距離傳輸。2、串行通信：所傳送數(shù)據(jù)的各位按順序一位一位地發(fā)送或接收。下圖表示同樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行串行通信，只需要一條數(shù)據(jù)線，在最初傳遞的是D0位，然后是D1位，……最后傳遞D7位。這種方式的特點(diǎn)是傳輸速度慢，但因數(shù)據(jù)傳輸線少，線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、抗干擾能力強(qiáng)，特別適用于遠(yuǎn)距離通信。二、同步串行通信和異步串行通信

串行通信又分為異步串行通信、同步串行通信兩類。1、同步通信在同步通信中，發(fā)送器和接收器由同一個(gè)時(shí)鐘控制，發(fā)送方在這個(gè)時(shí)鐘的控制下逐位發(fā)送數(shù)據(jù)，接收方在這個(gè)時(shí)鐘的控制下逐位接收數(shù)據(jù)，由此實(shí)現(xiàn)收發(fā)雙方的嚴(yán)格同步；發(fā)送端在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，首先發(fā)送1-2個(gè)字節(jié)的同步字符，接收方一旦檢測(cè)到規(guī)定的同步字符就開始接收，發(fā)送方接著連續(xù)按順序傳送n個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。當(dāng)n個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，發(fā)送校驗(yàn)碼。2、異步串行通信：異步串行通信的數(shù)據(jù)或字符是一幀一幀地傳送的，一幀數(shù)據(jù)由1位低電平的起始位、5-8位數(shù)據(jù)位、1位奇偶校驗(yàn)位，1-2位高電平的終止位組成。在通信線上沒有數(shù)據(jù)傳送時(shí)處于邏輯“1”狀態(tài)，當(dāng)發(fā)送器要發(fā)送一幀數(shù)據(jù)時(shí)，首先發(fā)出一個(gè)邏輯“0”信號(hào)，這個(gè)邏輯低電平就是起始位。起始位通過通信線傳給接收器，當(dāng)接收器檢測(cè)到這個(gè)邏輯低電平后，就開始準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)位信號(hào)。因此起始位表示一幀數(shù)據(jù)傳送的開始。緊跟在起始位后的是數(shù)據(jù)位。數(shù)據(jù)位的位數(shù)可以是5、6、7、8位，傳輸時(shí)低位在先，高位在后。

奇偶校驗(yàn)位：串行通信用于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳送時(shí)，受到的干擾較大，為了保證數(shù)據(jù)傳送的可靠性，可在每幀數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)位后，加上奇偶校驗(yàn)位。奇校驗(yàn)：發(fā)送字符中（包括校驗(yàn)位內(nèi)）含“1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù)。偶校驗(yàn)：發(fā)送字符中（包括校驗(yàn)位內(nèi)）含“1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù)。

停止位是一幀數(shù)據(jù)的結(jié)束標(biāo)志，跟在奇偶校驗(yàn)位或數(shù)據(jù)位（無奇偶校驗(yàn)位時(shí)）之后，可以是1位、1.5位、2位。

異步串行通信的線路比較簡(jiǎn)單，但是每一幀中的位數(shù)比較少，而且還要有啟始位、終止位等用于同步的位，所以傳送的效率不高、速度比較慢。

同步方式在數(shù)據(jù)傳送時(shí)省去了起始位和停止位，一幀可以連續(xù)傳送若干個(gè)字節(jié)，所以其速度高于異步傳送，但對(duì)硬件結(jié)構(gòu)要求較高。三、通信方向

串行通信有單工通信、半雙工通信和全雙工通信三種方式。單工通信：數(shù)據(jù)只能單方向地從一端向另一端傳送。半雙工通信：數(shù)據(jù)可以雙向傳送，但任一時(shí)刻只能向一個(gè)方向傳送，即分時(shí)雙向傳送數(shù)據(jù)。全雙工通信：數(shù)據(jù)可同時(shí)向兩個(gè)方向傳送，全雙工通信效率最高，適用于計(jì)算機(jī)之間的通信。四、波特率波特率是通信中對(duì)數(shù)據(jù)傳送速率的規(guī)定，指每秒傳送二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)，單位為位/秒（bit/s）。

例如：在某異步串行通信中，每傳送一個(gè)字符需要10位（1位起始位、8個(gè)數(shù)據(jù)位、1位停止位），如果采用波特率為4800波特進(jìn)行串行通信，則每秒可以傳送480個(gè)字符。在串行通信中，收、發(fā)雙方必須按照同樣的速率進(jìn)行串行通信，即收發(fā)雙方采用相同的波特率。

在串行傳輸中，二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列是以數(shù)字信號(hào)波形的形式出現(xiàn)的。發(fā)送時(shí)，在發(fā)送時(shí)鐘作用下將發(fā)送移位寄存器的數(shù)據(jù)串行移位輸出；接收時(shí)，在接收時(shí)鐘的作用下將通信線上傳來的數(shù)據(jù)串行移入移位寄存器。發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘也可稱為移位時(shí)鐘，產(chǎn)生移位時(shí)鐘的電路稱為波特率發(fā)生器。五、通信線的連接根據(jù)傳輸線路的電氣特性，串行通信的傳輸速率隨傳輸距離的增加而降低，通信距離不同，電路的連接方式也不相同。1、如果近距離，又不使用握手信號(hào)，通信雙方的連接只需3根信號(hào)線：TXD（串行數(shù)據(jù)發(fā)送線）、RXD（串行數(shù)據(jù)接收線）和GND（地線），直接以TTL電平連接。

2、如果距離在15m左右，需將TTL電平轉(zhuǎn)換為RS232電平，以提高信號(hào)的幅度，增加傳輸距離。

3、如果用電話線實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，由于電話線路是按照頻率較低的音頻信號(hào)來設(shè)計(jì)的，而數(shù)字信號(hào)的頻帶非常寬，到了接收方就會(huì)有很大失真，以至于出現(xiàn)差錯(cuò)。

因此，傳送時(shí)發(fā)送方首先將數(shù)字信號(hào)“0”、“1”轉(zhuǎn)換成不同頻率的模擬信號(hào)，然后通過電話線傳輸，在接受方，再把上述不同頻率的正弦波信號(hào)還原成數(shù)字信號(hào)“0”、“1”。這種把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成正弦波信號(hào)的過程叫做調(diào)制，能夠完成調(diào)制任務(wù)的裝置叫做調(diào)制器；把正弦波信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的過程叫做解調(diào)，能夠完成解調(diào)任務(wù)的裝置叫做解調(diào)器。六、RS-232簡(jiǎn)介1、RS-232的信號(hào)RS-232是一種串行通信標(biāo)準(zhǔn)，是由美國電機(jī)工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）為了利用電話線及調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信而制定的，它對(duì)信號(hào)的功能、電氣特性、連接器等都作了明確的規(guī)定。PC機(jī)采用的是9針D型連接器。RS-232除了基本的數(shù)據(jù)收發(fā)線TXD、RXD外，還有用于收發(fā)雙方聯(lián)絡(luò)、協(xié)調(diào)的握手信號(hào)。（1）基本的數(shù)據(jù)傳送引腳

TXD：數(shù)據(jù)輸出端，串行數(shù)據(jù)由此送出。

RXD：數(shù)據(jù)輸入端，串行數(shù)據(jù)由此輸入。

GND：信號(hào)地線。

在串行通信中，最簡(jiǎn)單的通信只需連接這3根線。在PC機(jī)與PC機(jī)之間，PC機(jī)與單片機(jī)之間、單片機(jī)與單片機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信大多采用這種連接方式。握手信號(hào)RTS：請(qǐng)求發(fā)送信號(hào)，輸出。CTS：清除傳送，是對(duì)RTS的響應(yīng)信號(hào)，輸入。DSR：數(shù)據(jù)通信準(zhǔn)備就緒，輸入。DTR：數(shù)據(jù)終端就緒，表明計(jì)算機(jī)已做好接收準(zhǔn)備，輸出。DCD：數(shù)據(jù)載波檢測(cè)，輸入。

當(dāng)一臺(tái)PC機(jī)與調(diào)制解調(diào)器相連，要向遠(yuǎn)方發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，如果PC機(jī)作好了發(fā)送準(zhǔn)備，就用RTS信號(hào)通知調(diào)制解調(diào)器；當(dāng)調(diào)制解調(diào)器也作好發(fā)送數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備，就向PC機(jī)發(fā)出CTS信號(hào)，RTS和CTS這對(duì)握手信號(hào)溝通后，就可以進(jìn)行串行數(shù)據(jù)發(fā)送了。

當(dāng)PC機(jī)要從遠(yuǎn)方接收數(shù)據(jù)時(shí)，如果PC機(jī)作好了接受準(zhǔn)備，就發(fā)出DTR信號(hào)通知調(diào)制解調(diào)器；當(dāng)調(diào)制解調(diào)器也作好接收數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備就向PC機(jī)發(fā)出DSR信號(hào)，DTR和DSR這對(duì)握手信號(hào)溝通后，就可以進(jìn)行串行數(shù)據(jù)接收了。

2、接口的電氣特性RS-232采用的是EIA電平，信號(hào)線上的電壓為負(fù)邏輯關(guān)系：

邏輯1對(duì)應(yīng)的電壓為-3V~

-15V

邏輯0對(duì)應(yīng)的電壓為+3V~+15V介于-3V~+3V之間的電壓，低于-15V或高于+15V電壓是沒有意義的。3、電平轉(zhuǎn)換電路RS-232的EIA電平是以正/負(fù)電壓來表示邏輯0/1的，與TTL電路以低/高電平表示邏輯0/1不同。因此為了實(shí)現(xiàn)與TTL器件的連接，必須在EIA電平與TTL電平之間進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。

接RS-232信號(hào)接TTL/COMS信號(hào)

為此半導(dǎo)體公司特別為RS-232制造了用于信號(hào)電平轉(zhuǎn)換的專用集成電路，常見的型號(hào)有：MAX232、TSC232、ICL232等，它們的引腳及特性是兼容的，可以相互之間代換使用。

MAX232芯片內(nèi)部具有電壓倍增電路，只需+5V電源供電，外接4個(gè)電容器，使用非常方便。如下圖所示，該芯片可連接兩對(duì)收發(fā)線，既能將兩路TTL電平（T1IN、T2IN）轉(zhuǎn)換成RS232電平（T1OUT、T2OUT）送到傳輸線上，又能將傳輸線上的兩路RS232電平（R1IN、R2IN）轉(zhuǎn)換成TTL電平（R1OUT、R2OUT）。4、單片機(jī)與PC機(jī)之間的連接

在許多應(yīng)用場(chǎng)合，由單片機(jī)構(gòu)成的自動(dòng)控制系統(tǒng)、智能儀器往往需要與PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。PC機(jī)提供的兩個(gè)RS-232串行口COM1、COM2是EIA電平，而單片機(jī)的串行數(shù)據(jù)收發(fā)線RXD、TXD都是TTL電平，因此單片機(jī)需使用MAX232芯片進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，通過串行電纜線與PC機(jī)相連接，如圖所示。任務(wù)二認(rèn)識(shí)MCS-51單片機(jī)的串行口MCS-51系列單片機(jī)的串行口是一個(gè)可編程的全雙工異步通信接口，通過軟件編程可作為通用異步接收/發(fā)送器UART，也可以通過外接移位寄存器后擴(kuò)展并行I/O口，它的幀格式有8位、10位、11位，可以設(shè)置固定波特率和可變波特率，使用靈活方便。一、MCS-51單片機(jī)串行口結(jié)構(gòu)MCS-51單片機(jī)的串行口內(nèi)部有兩個(gè)物理上相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)緩沖器SBUF，發(fā)送SBUF和接收SBUF，它們公用一個(gè)地址99H，前者只能寫不能讀，后者只能讀不能寫；一個(gè)串行口控制寄存器SCON，用來選擇串行口的工作方式，控制數(shù)據(jù)的收發(fā)，記錄串行口的工作狀態(tài)。當(dāng)串行口接收數(shù)據(jù)時(shí)，外界的串行數(shù)據(jù)通過RXD引腳進(jìn)入串行口的接收SBUF，供CPU讀取；發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，CPU將數(shù)據(jù)寫入發(fā)送SBUF，然后通過TXD引腳發(fā)送到線路上。設(shè)有A、B兩臺(tái)單片機(jī)串行通信，A機(jī)發(fā)送、B機(jī)接收。

A機(jī)的CPU將數(shù)據(jù)寫入發(fā)送SBUF，就啟動(dòng)了發(fā)送過程，按設(shè)定的波特率，每來一個(gè)移位脈沖，SBUF中的數(shù)據(jù)便移出一位，按先低位后高位的順序一位一位地將數(shù)據(jù)移到TXD引腳上，當(dāng)A機(jī)的一幀數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，硬件電路自動(dòng)將發(fā)送中斷標(biāo)志TI置1，向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求，請(qǐng)求CPU將下一個(gè)數(shù)據(jù)寫入發(fā)送SBUF。

與此同時(shí)B機(jī)按設(shè)定的波特率，每來一個(gè)移位脈沖，就會(huì)將RXD引腳上的數(shù)據(jù)移入SBUF，這樣先低位后高位，直到一幀數(shù)據(jù)接收完成，硬件電路自動(dòng)將RI標(biāo)志置1，向CPU發(fā)中斷請(qǐng)求，請(qǐng)求CPU及時(shí)取走剛剛收到的數(shù)據(jù)。

二、串行口的控制寄存器1、串行通信控制寄存器SCONMCS-51單片機(jī)串行口的工作方式、接收和發(fā)送控制及串行口的狀態(tài)標(biāo)志都是由寄存器SCON來控制和指示。

SM2：是多機(jī)通信控制位。通常應(yīng)把該位置為“0”；在串口方式2和方式3，進(jìn)行多機(jī)通信時(shí)，該位需要置成“1”。REN：允許接收位REN=1時(shí)，允許接收數(shù)據(jù)；REN=0時(shí)，禁止接收數(shù)據(jù)。TB8：發(fā)送數(shù)據(jù)的第9位在方式2、方式3，TB8的內(nèi)容是要發(fā)送數(shù)據(jù)的第9位，其值由用戶通過軟件設(shè)置。在雙機(jī)通信時(shí)，TB8一般作為奇偶校驗(yàn)位使用；在多機(jī)通信時(shí)，常以TB8的狀態(tài)表示主機(jī)發(fā)送的是地址幀還是數(shù)據(jù)幀，一般約定：TB8=0為數(shù)據(jù)幀，TB8=1為地址幀。RB8：接收數(shù)據(jù)第9位在方式2、方式3時(shí)，RB8存放接收到的第9位數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)于發(fā)送方的TB8。TI：發(fā)送中斷標(biāo)志在方式0時(shí)，發(fā)送完第8位數(shù)據(jù)后，該位由硬件置1。在其它方式，在發(fā)送停止位前由硬件置1。因此TI=1，表示一幀數(shù)據(jù)已發(fā)送結(jié)束，其狀態(tài)可供程序查詢，也可請(qǐng)求中斷。TI必須用程序清0。RI：接收中斷標(biāo)志在方式0時(shí)，接收到第8位數(shù)據(jù)后，該位由硬件置1。在其它方式，當(dāng)接收到停止位時(shí)，該位由硬件置1。因此RI=1，表示串行口已接收到一幀數(shù)據(jù)，其狀態(tài)可供程序查詢，也可請(qǐng)求中斷。RI必須用程序清0。2、PCON寄存器PCON寄存器中只有其最高位（SMOD位）與串行通信有關(guān)，其它位則用于電源管理。SMOD：波特率加倍位當(dāng)該位設(shè)為“1”時(shí)，所設(shè)定的波特率被加倍。注意：PCON寄存器是不能位尋址的，所以使用“SMOD=1；”或“SMOD=0；”語句都是非法的，將SMOD置“1”可用“PCON|=0x80；”語句，將SMOD清“0”可用“PCON&=0x7F；”語句。任務(wù)三串行口的應(yīng)用一、方式0串行口工作方式0又稱為“移位寄存器方式”，是將串行口作為同步移位寄存器使用，這時(shí)以RXD端作為數(shù)據(jù)的輸入/出端，在TXD端輸出移位脈沖。實(shí)際上是把串行口變作并行口使用，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，如果并行口不夠用，可通過外接串入并出移位寄存器擴(kuò)展輸出口，通過外接并入串出移位寄存器擴(kuò)展輸入接口。

串行口工作于方式0時(shí)，數(shù)據(jù)長度為8位，數(shù)據(jù)傳送的波特率是fosc/12。

方式0發(fā)送數(shù)據(jù)方法（1）設(shè)置控制寄存器SCON的SM0、SM1為方式0（2）清除TI標(biāo)志。（3）將發(fā)送的數(shù)據(jù)送入SBUF，這樣SBUF中的數(shù)據(jù)在TXD腳移位脈沖的作用下，一位一位地在RXD腳送出。（4）當(dāng)?shù)?位發(fā)送完畢，TI標(biāo)志自動(dòng)置1，如果還有數(shù)據(jù)要發(fā)送，重復(fù)（2）~（4）。[案例1]如圖所示，在CD4094的并行輸出端接8只發(fā)光二極管，利用它的串入并出功能，把發(fā)光二極管從上往下依次點(diǎn)亮，并反復(fù)循環(huán)。CD4094為串行輸入、8位并行輸出的移位寄存器，當(dāng)輸入選通信號(hào)STB為1時(shí)，在移位脈沖CLK上升沿作用下，串行數(shù)據(jù)從D端進(jìn)入移位寄存器；OE為輸出允許，高電平時(shí)移位寄存器中的數(shù)據(jù)從Q0~Q7并行輸出，OE為低電平時(shí)，Q0~Q7呈高阻。QS為串行輸出端，用于多片CD4094的級(jí)連。sbitSTB=P3^4; //CD4094選通控制voidmain(void){unsignedcharled=0Xfe;unsignedinti;SCON=0x00; //初始化串口方式為ES=0; //用查詢方式，禁止串口中斷while(1) {STB=1;//選通允許SBUF=led; //數(shù)據(jù)送入發(fā)送緩沖區(qū)while(TI==0);//等待8位數(shù)據(jù)發(fā)送完STB=0; //關(guān)閉選通TI=0; //清除TI標(biāo)志，for(i=0;i<20000;i++); //延時(shí)led=_crol_(led,1); //左移一位}}程序分析二、方式1方式1是異步串行通信方式，以TXD為串行數(shù)據(jù)發(fā)送端，RXD為數(shù)據(jù)接收端，每幀數(shù)據(jù)共10位：一個(gè)起始位“0”，8個(gè)數(shù)據(jù)位，一個(gè)停止位“1”。其中起始位和停止位是由硬件電路自動(dòng)插入的。方式1下，波特率由定時(shí)器T1的溢出率（每秒鐘溢出的次數(shù)）和SMOD共同決定，其公式為：具體應(yīng)用時(shí)，總是根據(jù)預(yù)先確定的波特率，去計(jì)算定時(shí)器T1的計(jì)數(shù)初值，當(dāng)時(shí)鐘頻率fosc=11.0592MHz時(shí)，SMOD=0，通過推導(dǎo)，我們可以得到T1計(jì)數(shù)初值的公式為：例如：當(dāng)波特率為9600Hz，SMOD=0時(shí)，X=-3；對(duì)應(yīng)的T1初始化程序如下：TMOD=0X20； //定時(shí)器T1工作于方式2TH1=-3；//裝入計(jì)數(shù)初值TL1=-3；TR1=1；PCON=PCON&0x7f；//SMOD清0

在計(jì)數(shù)初值不變的情況下，如果將SMOD變?yōu)?，波特率將增加1倍，變?yōu)?9200Hz。方式1發(fā)送程序的編寫方法：（1）根據(jù)波特率，對(duì)定時(shí)器T1進(jìn)行初始化。（2）設(shè)置控制寄存器SCON，選擇串口方式1。（3）清除TI標(biāo)志。（4）將數(shù)據(jù)送入發(fā)送緩沖器SBUF。當(dāng)SBUF中的數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，硬件電路自動(dòng)將TI標(biāo)志置1。（5）如果還有數(shù)據(jù)要發(fā)送，重復(fù)（3）~（5）。方式1接收程序的編寫方法：（1）根據(jù)波特率，對(duì)定時(shí)器T1進(jìn)行初始化。（2）設(shè)置控制寄存器SCON，選擇串口方式1，并令REN=1。

（3）清除RI標(biāo)志。（4）當(dāng)串行口收到一幀數(shù)據(jù)后，RI置1，會(huì)產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，通知CPU從接收SBUF中讀取數(shù)據(jù)。（5）如果還有數(shù)據(jù)要發(fā)送，重復(fù)（3）~（5）。

[案例2]通過串行口，將26個(gè)字母‘A’-‘Z’發(fā)送出去，已知單片機(jī)的時(shí)鐘頻率為11.0592MHz。要求采用串口方式1，波特率為9600Hz。為了便于觀察、調(diào)試，我們?cè)赑roteus環(huán)境下，可加入虛擬終端(VIRTUALTERMINAL)，將單片機(jī)的數(shù)據(jù)發(fā)送端TXD與虛擬終端的數(shù)據(jù)接收端RXD相連，以監(jiān)視串行口發(fā)出數(shù)據(jù)的情況。voidinit_serial(void){ES=0; //禁止串行口中斷SCON=0x40; //0100，00008位數(shù)據(jù)位，無奇偶校驗(yàn)TMOD=0x20; //定時(shí)器T1工作于方式2PCON=PCON&0x7f; //SMOD=0TH1=-3; //裝入時(shí)間常數(shù)，波特率為9600TL1=-3;TR1=1; //啟動(dòng)定時(shí)器T1}串行口初始化函數(shù)voidsend_char(uchardat){TI=0;//清除發(fā)送中斷標(biāo)志SBUF=dat;//數(shù)據(jù)送發(fā)送緩沖區(qū)while(TI==0);//等待發(fā)送完成}串行口數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)voidmain(void){ucharc;init_serial();//初始化串行口for(c=0x41;c<0x5B;c++)//循環(huán)發(fā)送出字符'A'~'Z'send_char(c);while(1);}主函數(shù)三、方式2

方式2是異步串行通信方式，以TXD為串行數(shù)據(jù)發(fā)送端，RXD為數(shù)據(jù)接收端，每幀數(shù)據(jù)共11位：一個(gè)起始位“0”，9個(gè)數(shù)據(jù)位，一個(gè)停止位“1”。

四、方式3方式3也是異步串行通信方式，數(shù)據(jù)格式與方式2完全相同，所不同的是其波特率可變，計(jì)算公式與方式1相同。

發(fā)送時(shí)，第9個(gè)數(shù)據(jù)位由SCON寄存器中的TB8提供，接收時(shí)，收到的第9位數(shù)據(jù)存放在SCON寄存器中的RB8。第9位數(shù)據(jù)可作為奇偶校驗(yàn)位，也可在多機(jī)通信時(shí)，作為數(shù)據(jù)信息或地址信息的標(biāo)志位。方式2的波特率是固定的：

設(shè)計(jì)思想為了提高數(shù)據(jù)通訊的可靠性，可令串行口工作于方式3，將其第9位數(shù)據(jù)TBB/RB8用作奇偶校驗(yàn)位，B機(jī)對(duì)收到的每一幀數(shù)據(jù)進(jìn)行偶校驗(yàn)，如果校驗(yàn)正確，則B機(jī)向A機(jī)回送“數(shù)據(jù)發(fā)送正確”的應(yīng)答信號(hào)，A機(jī)收到表示正確的應(yīng)答信號(hào)后再發(fā)送下一個(gè)字節(jié)。如果B機(jī)校驗(yàn)錯(cuò)誤，則向A機(jī)回送“數(shù)據(jù)發(fā)送錯(cuò)誤”的應(yīng)答信號(hào)。A機(jī)收到該應(yīng)答信號(hào)后，重新發(fā)送原數(shù)據(jù)，直到正確為止。

[案例4]設(shè)某系統(tǒng)中有A、B兩單片機(jī)，其中A機(jī)將數(shù)組sendbuf中的10個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送出去，B機(jī)接收后將數(shù)據(jù)存入rbuf數(shù)組中，如果收發(fā)成功，將分別點(diǎn)亮發(fā)送端和接收端的指示燈。設(shè)兩機(jī)均用11.0592MHz的振蕩頻率，波特率為9600b/s。

電路連接發(fā)送端程序

串行口初始化函數(shù)

sbitLED=P0^0;//指示燈控制位ucharsendbuf[10]="ABCDEFGHIJ";//發(fā)送緩沖區(qū)voidinit_serial(void){SCON=0xd0; //11010000方式3，允許接收TMOD=0x20; //定時(shí)器T1工作于方式2PCON=PCON&0x7f; //SMOD=0TH1=-3; //裝入時(shí)間常數(shù)，波特率為9600TL1=-3;TR1=1; //啟動(dòng)定時(shí)器T1}

主函數(shù)

voidmain(void){uchari;bitERR; //錯(cuò)誤標(biāo)志init_serial(); //初始化串行口LED=1;//熄滅指示燈for(i=0;i<10;i++){do{ERR=0; //每次發(fā)送前先清除ERR標(biāo)志ACC=sendbuf[i];//產(chǎn)生校驗(yàn)位PTB8=P; SBUF=ACC; //校驗(yàn)位P送TB8，數(shù)據(jù)送SBUFwhile(TI==0); TI=0; //等待發(fā)送完成 while(RI==0); RI=0; //等待B機(jī)的應(yīng)答信號(hào)if(SBUF!=0)ERR=1;//應(yīng)答信號(hào)不為0X00,發(fā)送錯(cuò)誤}while(ERR==1);//如果ERR標(biāo)志為1，則重復(fù)發(fā)。} //否則接著發(fā)送下一個(gè)字節(jié)LED=0;//發(fā)送成功，點(diǎn)亮指示燈。

while(1);}接收端程序

串行口初始化函數(shù)

sbitLED=P0^0;//指示燈控制位ucharrbuf[10];//接收緩沖區(qū)voidinit_serial(void){SCON=0xd0; //11010000方式3，允許接收TMOD=0x20; //定時(shí)器T1工作于方式2PCON=PCON&0x7f; //SMOD=0TH1=-3; //裝入時(shí)間常數(shù)，波特率為9600TL1=-3;TR1=1; //啟動(dòng)定時(shí)器T1}

主函數(shù)

voidmain(void){bitERR; //錯(cuò)誤標(biāo)志init_serial(); //初始化串行口LED=1;//指示燈熄滅for(i=0;i<10;i++){do{ERR=0;while(RI==0);RI=0;//等待接收一個(gè)字節(jié)ACC=SBUF; //根據(jù)接收的字節(jié)形成校驗(yàn)位Pif(P！=RB8)//如果校驗(yàn)錯(cuò){SBUF=0xff; //發(fā)送應(yīng)答信號(hào)0xffERR=1;} //ERR置1，準(zhǔn)備重新接收else //校驗(yàn)正確{rbuf[i]=SBUF;//將數(shù)據(jù)存入接收緩沖區(qū)SBUF=0x00;} //發(fā)送應(yīng)答信號(hào)0x00while(TI==0);TI=0; //等待應(yīng)答信號(hào)發(fā)送完成}while(ERR==1);//如果ERR為1，重新接收}LED=0; //接收成功，點(diǎn)亮指示燈while(1);}任務(wù)四、設(shè)計(jì)行列式鍵盤

一、行列式鍵盤的基本原理鍵盤是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中不可缺少的輸入設(shè)備，矩陣式鍵盤也稱為行列式鍵盤，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。圖中有4根行線和4根列線，按鍵跨接在行線和列線上。4×4的行列結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成16個(gè)按鍵的鍵盤，與獨(dú)立式鍵盤相比，按鍵數(shù)量相同時(shí)占用口線少，因此適用于按鍵數(shù)量較多的場(chǎng)合。掃描法的步驟1、判斷有無鍵閉合使行線P2.0-P2.3都輸出0，檢測(cè)列線P2.4-P2.7是否全為1。如果有鍵被按下，就會(huì)有某一根列線變?yōu)?，從而使P2.4-P2.7不為全1；如果P2.4-P2.7為全1，說明無鍵閉合。使行線P2.0--P2.3都輸出0

檢測(cè)列線P2.4-P2.7是否為全12、消除鍵抖動(dòng)在檢測(cè)到有鍵閉合后，需延時(shí)10-20ms，避開抖動(dòng)階段，然后再檢測(cè)P2.4-P2.7是否為全1。如果為全1，作無鍵閉合處理，否則，則進(jìn)一步檢測(cè)閉合鍵鍵號(hào)。3、確定閉合鍵鍵號(hào)

如果有鍵按下，再逐行逐列地掃描，以檢測(cè)出所按鍵的鍵號(hào)。先使行線P2.0-P2.3=0111，分別檢測(cè)P2.4-2.7。如果P2.4為0，則為0號(hào)鍵按下了；如果P2.5為0，則為1號(hào)鍵按下了。如果P2.4-P2.7都為1，說明P2.0這一行上沒有鍵被按下，再使P2.0-P2.3=1011，并逐列檢查。這樣依次地逐行逐列地掃描，直至找到閉合鍵為止。

01111111101111011101鍵盤掃描程序流程圖

uchargetkey(){uchari;ucharkey=0;ucharscode,recode;P2=0xf0;if((P2&0xf0)!=0xf0){for(i=1;i<20;i++)disp();P2=0xf0;if((P2&0xf0)!=0xf0){scode=0xfe;while((scode&0x10)!=0){P2=scode;if((P2&0xf0)!=0xf0){recode=P2&0xf0;scode=0x10;設(shè)初始鍵值為0低四位行線輸出全為0如果有鍵被壓下去抖動(dòng)延時(shí)低四位行線輸出全為0如果仍有鍵被壓下準(zhǔn)備將四位行線逐位輸出低如果掃描沒有結(jié)束將當(dāng)前行線設(shè)為低如果該行上有鍵被壓下讀取列線的值準(zhǔn)備掃描是那一列為低while(scode!=0)if(recode&scode==0）{while((P2&0xf0)!=0xf0){disp();P2=0xf0;}return(key);}else{scode=scode<<1;key++;}}else{scode=_crol_(scode,1);key=key+4;}準(zhǔn)備掃描是那一列為低如果當(dāng)前列為低等待按鍵釋放返回鍵值否則，準(zhǔn)備掃描下一列鍵值加1否則，如果該行無鍵被按下準(zhǔn)備對(duì)下一行掃描鍵值加4當(dāng)前列有鍵按下無鍵按下當(dāng)前行有鍵按下無鍵按下任務(wù)五密碼鍵