历史上的今天
返回首页

历史上的今天

今天是:2025年04月26日(星期六)

2020年04月26日 | STC89C52系列单片机内部资源——串口通信

2020-04-26 来源:eefocus

计算机通信是将计算机技术和通信技术的相结合,完成计算机与外部设备或计算机与计算机之间的信息交换  。可以分为两大类:并行通信与串行通信。


并行通信通常是将数据字节的各位用多条数据线同时进行传送 。

并行通信控制简单、传输速度快;由于传输线较多,长距离传送时成本高且接收方的各位同时接收存在困难。


串行通信是将数据字节分成一位一位的形式在一条传输线上逐个地传送。

串行通信的特点:传输线少,长距离传送时成本低,且可以利用电话网等现成的设备,但数据的传送控制比并行通信复杂。


串行通信的基本概念

一、异步通信与同步通信

1、异步通信

异步通信是指通信的发送与接收设备使用各自的时钟控制数据的发送和接收过程。为使双方的收发协调,要求发送和接收设备的时钟尽可能一致。

异步通信是以字符(构成的帧)为单位进行传输,字符与字符之间的间隙(时间间隔)是任意的,但每个字符中的各位是以固定的时间传送的,即字符之间不一定有“位间隔”的整数倍的关系,但同一字符内的各位之间的距离均为“位间隔”的整数倍。


异步通信的数据格式 :

异步通信的特点:不要求收发双方时钟的严格一致,实现容易,设备开销较小,但每个字符要附加2~3位用于起止位,各帧之间还有间隔,因此传输效率不高。


2、同步通信

同步通信时要建立发送方时钟对接收方时钟的直接控制,使双方达到完全同步。此时,传输数据的位之间的距离均为“位间隔”的整数倍,同时传送的字符间不留间隙,即保持位同步关系,也保持字符同步关系。发送方对接收方的同步可以通过两种方法实现。  

外同步                          自同步


串行通信的传输方向


单工是指数据传输仅能沿一个方向,不能实现反向传输。

半双工是指数据传输可以沿两个方向,但需要分时进行。

全双工是指数据可以同时进行双向传输。

串行通信常见的错误校验 


1、奇偶校验

在发送数据时,数据位尾随的1位为奇偶校验位(1或0)。奇校验时,数据中“1”的个数与校验位“1”的个数之和应为奇数;偶校验时,数据中“1”的个数与校验位“1”的个数之和应为偶数。接收字符时,对“1”的个数进行校验,若发现不一致,则说明传输数据过程中出现了差错。

2、代码和校验

代码和校验是发送方将所发数据块求和(或各字节异或),产生一个字节的校验字符(校验和)附加到数据块末尾。接收方接收数据同时对数据块(除校验字节外)求和(或各字节异或),将所得的结果与发送方的“校验和”进行比较,相符则无差错,否则即认为传送过程中出现了差错。

3、循环冗余校验

这种校验是通过某种数学运算实现有效信息与校验位之间的循环校验,常用于对磁盘信息的传输、存储区的完整性校验等。这种校验方法纠错能力强,广泛应用于同步通信中。


传输速率

比特率(波特率)是每秒钟传输二进制代码的位数,单位是:位/秒(bps)。如每秒钟传送240个字符,而每个字符格式包含10位(1个起始位、1个停止位、8个数据位),这时的比特率(波特率)为:10位×240个/秒 = 2400 bps


89C52的串行口

89C52串行口的结构

有两个物理上独立的接收、发送缓冲器SBUF,它们占用同一地址99H ;接收器是双缓冲结构 ;发送缓冲器,因为发送时CPU是主动的,不会产生重叠错误。


89C52串行口的控制寄存器

SM0和SM1为工作方式选择位,可选择四种工作方式:

SM2,多机通信控制位,主要用于方式2和方式3。当接收机的SM2=1时可以利用收到的RB8来控制是否激活RI(RB8=0时不激活RI,收到的信息丢弃;RB8=1时收到的数据进入SBUF,并激活RI,进而在中断服务中将数据从SBUF读走)。当SM2=0时,不论收到的RB8为0和1,均可以使收到的数据进入SBUF,并激活RI(即此时RB8不具有控制RI激活的功能)。通过控制SM2,可以实现多机通信。在方式0时,SM2必须是0。在方式1时,如果SM2=1,则只有接收到有效停止位时,RI才置1。

REN,允许串行接收位。由软件置REN=1,则启动串行口接收数据;若软件置REN=0,则禁止接收。

TB8,在方式2或方式3中,是发送数据的第九位,可以用软件规定其作用。可以用作数据的奇偶校验位,或在多机通信中,作为地址帧/数据帧的标志位。在方式0和方式1中,该位未用

RB8,在方式2或方式3中,是接收到数据的第九位,作为奇偶校验位或地址帧/数据帧的标志位。在方式1时,若SM2=0,则RB8是接收到的停止位。

TI,发送中断标志位。在方式0时,当串行发送第8位数据结束时,或在其它方式,串行发送停止位的开始时,由内部硬件使TI置1,向CPU发中断申请。在中断服务程序中,必须用软件将其清0,取消此中断申请。

RI,接收中断标志位。在方式0时,当串行接收第8位数据结束时,或在其它方式,串行接收停止位的中间时,由内部硬件使RI置1,向CPU发中断申请。也必须在中断服务程序中,用软件将其清0,取消此中断申请。

PCON中只有一位SMOD与串行口工作有关 :

SMOD(PCON.7)  波特率倍增位。在串行口方式1、方式2、方式3时,波特率与SMOD有关,当SMOD=1时,波特率提高一倍。复位时,SMOD=0。


串行口的工作方式

一、方式0

方式0时,串行口为同步移位寄存器的输入输出方式。主要用于扩展并行输入或输出口。数据由RXD(P3.0)引脚输入或输出,同步移位脉冲由TXD(P3.1)引脚输出。发送和接收均为8位数据,低位在先,高位在后。波特率固定为fosc/12。   

1、方式0输出:

2、方式0输入:

方式1

方式1是10位数据的异步通信口。TXD为数据发送引脚,RXD为数据接收引脚,传送一帧数据的格式如图所示。其中1位起始位,8位数据位,1位停止位。  

1、方式1输出:

2、方式1输入:

用软件置REN为1时,接收器以所选择波特率的16倍速率采样RXD引脚电平,检测到RXD引脚输入电平发生负跳变时,则说明起始位有效,将其移入输入移位寄存器,并开始接收这一帧信息的其余位。接收过程中,数据从输入移位寄存器右边移入,起始位移至输入移位寄存器最左边时,控制电路进行最后一次移位。当RI=0,且SM2=0(或接收到的停止位为1)时,将接收到的9位数据的前8位数据装入接收SBUF,第9位(停止位)进入RB8,并置RI=1,向CPU请求中断。


方式2和方式3:

方式2或方式3时为11位数据的异步通信口。TXD为数据发送引脚,RXD为数据接收引脚 。

方式2和方式3时起始位1位,数据9位(含1位附加的第9位,发送时为SCON中的TB8,接收时为RB8),停止位1位,一帧数据为11位。方式2的波特率固定为晶振频率的1/64或1/32,方式3的波特率由定时器T1的溢出率决定。


方式2和方式3的差别仅在于波特率的选区方式不同,在两种方式下,接收到的停止位与SBUF,RB8和RI都无关。


波特率的计算

在串行通信中,收发双方对发送或接收数据的速率要有约定。通过软件可对单片机串行口编程为四种工作方式,其中方式0和

方式2的波特率是固定的,而方式1和方式3的波特率是可变的,由定时器T1的溢出率来决定。

串行口的四种工作方式对应三种波特率。由于输入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相同。


方式0的波特率 =  fosc/12

方式2的波特率 =(2SMOD/64)· fosc 

方式1的波特率 =(2SMOD/32)·(T1溢出率)

方式3的波特率 =(2SMOD/32)·(T1溢出率)

串口如何使用

串行口工作之前,应对其进行初始化,主要是设置产生波特率的定时器1、串行口控制和中断控制。具体

步骤如下:


确定T1的工作方式(编程TMOD寄存器);

计算T1的初值,装载TH1、TL1;

启动T1(编程TCON中的TR1位);

确定串行口控制(编程SCON寄存器);

串行口在中断方式工作时,要进行中断设置(编程IE寄存器)。

推荐阅读

史海拾趣

Amphenol RF公司的发展小趣事

Amphenol RF 是 Amphenol 公司的一个子公司,专注于设计、制造和销售射频连接器和组件,在电子行业中占据重要地位。以下是关于 Amphenol RF 公司发展的五个相关故事:

  1. 创立与早期发展:Amphenol RF 公司的历史可以追溯到20世纪40年代,当时被称为RF Connector Division。最初,公司主要致力于生产射频连接器和组件,为通信、航空航天、军事和工业市场提供射频连接解决方案。随着射频技术的发展和市场需求的增长,Amphenol RF 逐渐壮大成为射频连接器领域的重要参与者。

  2. 技术创新与产品多样化:Amphenol RF 公司在射频领域持续进行技术创新,并不断推出新型的射频连接器和组件产品。公司致力于提升产品的性能、可靠性和适应性,满足客户对高频射频应用的需求。除了传统的射频连接器,Amphenol RF 还推出了一系列新型产品,如微波连接器、同轴连接器、板对板连接器等,拓展了产品线的多样性。

  3. 客户合作与定制化解决方案:Amphenol RF 公司与客户建立了紧密的合作关系,共同开发定制化的射频连接器和组件解决方案。公司的工程团队与客户密切合作,根据客户的需求和应用场景,设计和制造符合特定要求的产品。这种定制化解决方案能够满足客户个性化的需求,为客户提供更加专业和完善的服务。

  4. 质量控制与认证标准:Amphenol RF 公司高度重视产品质量控制,并严格遵循国际质量管理体系标准。公司的生产工艺和质量管理体系符合ISO 9001质量管理体系认证标准,以确保产品质量的稳定性和可靠性。此外,Amphenol RF 公司的产品还通过了各种行业和应用领域的认证标准,如航空航天领域的MIL-SPEC标准等,确保产品符合行业标准和规定。

  5. 全球市场拓展与合作伙伴关系:除了在美国的生产基地外,Amphenol RF 公司还在全球范围内设有多个销售办事处和代理商网络,拓展了国际市场份额。公司与全球各种行业领先企业建立了长期稳定的合作关系,共同推动产品的创新和市场拓展。通过全球市场拓展和合作伙伴关系,Amphenol RF 公司不断扩大业务规模,增强了在射频连接器领域的市场竞争力。

这些故事展示了 Amphenol RF 公司从成立初期到如今在技术创新、产品多样化、客户合作与定制化解决方案、质量控制与认证标准以及全球市场拓展与合作伙伴关系等方面取得的重要进展。

GE公司的发展小趣事

对于光电控制电子生日蛋糕电路,网友可能提出多种问题。以下是一些可能的问题及其详细回答:

1. 光电控制电子生日蛋糕电路的基本工作原理是什么?

回答:光电控制电子生日蛋糕电路通常由一个光敏二极管(如VD1)、一个控制电路(如IC1,常为555时基集成电路或音乐芯片)以及其他外围元器件组成。当蜡烛被点燃并照射到光敏二极管上时,光敏二极管的电阻会发生变化,导致控制电路中的电压改变。这一电压变化进而触发控制电路,使其输出控制信号,驱动音乐芯片工作并输出音乐信号(如“祝你生日快乐”),同时可能还驱动发光二极管等元件闪烁,增加节日气氛。

2. 如何选择合适的元器件来构建这个电路?

回答:选择合适的元器件是构建光电控制电子生日蛋糕电路的关键。光敏二极管应选择灵敏度适中、响应速度快的型号;控制电路可以选择555时基集成电路或专用的音乐芯片,具体取决于电路设计的复杂度和功能需求;发光二极管可以选择高亮度、颜色鲜艳的型号以增强视觉效果;此外,还需要根据电路设计选择合适的电阻、电容等元器件。

3. 这个电路存在哪些安全隐患,如何避免?

回答:虽然光电控制电子生日蛋糕电路本身在正常情况下是安全的,但如果不当使用或制作过程中存在瑕疵,仍可能带来安全隐患。例如,电路中的电池如果处理不当,可能会导致电池液泄漏或短路;电子元件过热也可能引发火灾等。为了避免这些安全隐患,应确保电池安装牢固、电路连接正确无误;在使用过程中避免长时间连续工作,以防过热;同时,应让儿童在成人监护下使用此类电子生日蛋糕。

4. 如何调试和优化这个电路的性能?

回答:调试和优化光电控制电子生日蛋糕电路的性能可以通过以下步骤进行:首先检查电路连接是否正确无误;然后逐步测试各个元器件的功能是否正常;接着调整光敏二极管的灵敏度、控制电路的输出电压等参数以优化电路性能;最后在实际使用环境中进行整体测试,确保电路能够稳定可靠地工作。在调试过程中可以使用万用表等测试工具来监测电路中的电压、电流等参数变化。

5. 除了音乐和发光效果外,这个电路还可以实现哪些功能?

回答:除了基本的音乐和发光效果外,光电控制电子生日蛋糕电路还可以根据具体设计实现多种功能。例如可以加入烟雾效果装置来模拟真实的蜡烛燃烧效果;或者加入语音模块来播放生日祝福语等。这些功能的实现需要增加相应的元器件和电路设计复杂度但能够显著提升生日蛋糕的趣味性和观赏性。需要注意的是在实现这些功能时应充分考虑安全性和实用性避免过度复杂导致电路不稳定或安全隐患增加。

Acopian Power Supplies公司的发展小趣事

Acopian Power Supplies是一家专业生产电源供应器件的公司,以下是该公司发展的五个相关故事:

  1. 公司创立与起步阶段: Acopian Power Supplies成立于1956年,总部位于美国宾夕法尼亚州。公司创始人Sarkis Acopian先生将其家庭小作坊扩展为一家专业的电源供应器件制造商。创立之初,公司专注于生产高品质、高可靠性的直流电源,并提供定制化的解决方案。

  2. 技术创新和产品拓展: 随着市场需求的增长和技术进步,Acopian Power Supplies不断进行技术创新,并扩展了产品线。公司逐步推出了各种规格和型号的直流电源、交流电源、开关电源等产品,满足不同行业的需求,如工业、通信、医疗等领域。

  3. 市场拓展和国际化发展: Acopian Power Supplies积极开拓国内外市场,并与全球各地的客户建立了长期合作关系。公司的产品远销至美国以外的多个国家和地区,赢得了广泛的市场认可。通过与国际渠道商合作,公司逐步实现了国际化发展战略。

  4. 质量控制和技术支持: Acopian Power Supplies注重产品质量和技术支持,建立了完善的质量控制体系和售后服务体系。公司引进先进的生产设备和检测设备,严格控制产品质量,并提供专业的技术支持和解决方案,确保客户获得最佳的用户体验。

  5. 未来发展展望: Acopian Power Supplies将继续致力于电源供应器件领域的研发和生产,不断推出更先进、更可靠的产品和解决方案,以满足客户在不断变化的市场需求。公司将进一步加强研发投入,不断提升产品性能和质量水平,努力成为行业内的领先企业。

CLAIREX公司的发展小趣事

Clairex Technologies成立于1993年,当时的市场上,航空电子部件的供应存在着严重的质量问题。老David Catter和一位商业伙伴发现了这一商机,他们提议改进并供应财富500强公司通用航空航空电子部门所需的零件。然而,创业的道路并非一帆风顺。他们面临着资金短缺、技术难题以及市场竞争激烈等多重挑战。但凭借对技术的深入理解和不懈的努力,Clairex团队成功设计出了一款性能卓越的光电导体,并在得克萨斯州普莱诺开始了生产。这一创新产品很快便赢得了市场的认可,为Clairex的发展奠定了坚实的基础。

Altech公司的发展小趣事

为了适应市场的快速变化和公司业务的不断扩张,Altech公司决定将深圳工厂整体搬迁至广州南沙。这一搬迁不仅优化了公司的生产布局,还为公司提供了更加广阔的市场发展空间。搬迁后的工厂引进了先进的生产设备和技术,进一步提升了公司的生产效率和产品质量。

FEIG ELECTRONIC公司的发展小趣事

自1997年以来,FEIG ELECTRONIC开始加速其全球扩张的步伐。通过不断的技术创新和市场推广,FEIG的产品逐渐覆盖了全球多个行业,包括物流、零售、医疗、制造等。FEIG凭借其高质量的产品和卓越的服务,赢得了全球客户的广泛认可,逐渐发展成为全球RFID领域的领军企业。

问答坊 | AI 解惑

PB 5.0的项目能在6.0中使用吗?

请问:以前定制的pb5.0的项目,能直接在PB6.0中使用吗? 如果需要修改,请问怎么才能做到!~~~…

查看全部问答>

Wince5.0 direct3d问题,请指点一下,谢谢!

公司找的外包软件公司需要direct3d功能,对此不了解,所以有几个问题想请教一下: 1、外包公司一直提到direct3d.dll,而WINCE5.0中有d3dm.dll,两者之间的关系是类似于MDD与PDD之间的关系还是同等关系? 2、看他们软件介绍是需要Pocket PC\\Windo ...…

查看全部问答>

已经实现开机自动运行程序,关于输入的一点问题

我按照网上查到的方法 用自己的程序替换掉了explorer.exe [HKEY_LOCAL_MACHINE\\Init] \"Launch50\"=\"myapp.exe\" \"Depend50\"=hex:14,00,1e,00 编译的系统能够运行,并且程序全屏。 我的疑问是,我想在程序的界面中输入东西怎么办? 我看不 ...…

查看全部问答>

基于MSP430扩展外部FLASH MEMORY系统的介绍

介绍如何扩展FLASH MEMORY,在MSP430系统上…

查看全部问答>

轻松下吧!多少人在应用手册中见过这个

能猜出来的,芯币奖励,大奖50枚!…

查看全部问答>

FPGA与51单片机通讯的问题

我现在在做一个频率计,用FPGA做数据采集,51单片机做显示,数据通信上我说一下我的思路,当P3-0口为低电平,其他为高电平时,FPGA的数据口传送给P1口一组8位数据,当P3-1口为低电平,其他为高电平时,FPGA的数据口再传送给P1口一组8位数据,一共四 ...…

查看全部问答>

手机现代化应用大棚远程监控系统

  [手机远程无线温湿度监控系统]   [无线温湿度监控系统]   【手机温湿度监控系统】   农业大棚温湿度监控系统方案   本文编辑 九纯健刘重庆     本方案主要是针对手机检测大棚温湿度所开发设计 ...…

查看全部问答>

单片机的C语言编程中所用的语言推荐规范

楼主写在前面的话: 这个文章是最近写程序的时候在网上找到的资料,由于用的是郭老师的教程入门,所以看到很多朋友对于郭老师教程中语言不规范的提示后,就很注意语言的规范。所以就找来这么一篇文章。看完以后发现阅读其他的程序就方便多了,因为 ...…

查看全部问答>

机器人+交通:永不相撞的汽车

  智能交通技术的应用,已经显著改变了交通的面貌。当无人驾驶时代到来之后,交通就会变得更加智能、精细。无人驾驶汽车都通过网络调度,利用大数据精准分析,不再拥堵,永不相撞……所有这些变化,都指向一个词:“机器人+”交通,因为无人驾驶 ...…

查看全部问答>