课设：基于单片机的rs-232c串行通讯接口设计

课设：基于单片机的rs-232c串行通讯接口设计内容摘要：

计 第 4 页 于 CPU 是主动的，不会发生帧重叠错误，因此发送电路不需要双重缓冲结构。 在逻辑上， SBUF 只有一个，它既表示发送寄存器，又表示接收寄存器，具有同一个单元地址99H。 但在物理结构上，则有两个完全独立的 SBUF，一个是发送缓冲寄存器 SBUF，另一个是接收缓冲寄存器 SBUF。 如果 CPU 写 SBUF，数据就会被送入发送寄存器准备发送；如果 CPU读 SBUF，则读入的数据一定来自接收缓冲器。 即 CPU 对 SBUF的读写，实际上是分别访问上述两个不同的寄存器。 （ 2）串行控制寄存器（ PCON） 串行控制寄 存器 SCON 用于设置串行口的工作方式、监视串行口的工作状态、控制发送与接收的状态等。 它是一个既可以字节寻址又可以位寻址的 8 位特殊功能寄存器。 其格式如表 1所示： 表 1 串行口控制寄存器 SCON SM2：多机通信控制位。 REN：接收允许控制位。 软件置 1允许接收；软件置 0 禁止接收。 TB8：方式 2 或 3 时， TB8为要发送的 第 9位数据，根据需要由软件置 1或清 0。 RB9：在方式 2 或 3 时， RB8 位接收到的第 9 位数据，实际为主机发送的第 9 位数据TB8，使从机根据这一位来判断主机发送的时呼叫地址还是要传送的数据。 TI：发送中断标志。 发送完一帧数据后由硬件自动置位，并申请中断。 必须要软件清零后才能继续发送。 RI：接收中断标志。 接收完一帧数据后由硬件自动置位，并申请中断。 必须要软件清零后才能继续接收。 SM0,SM1:串行口工作方式选择位，这两位组合成 00， 01， 10， 11 对应于工作方式0、工作方式 工作方式 工作方式 3。 串行接 口工作方式如表 2： 表 2 串行工作方式 SM0 SM1 工作方式 功能 波特率 0 0 0 8位同步移位寄存器（用于 I/O扩展） fORC/12 0 1 1 10位异步串行通信（ UART） 可变（ T1溢出率 *2SMOD/32） 1 0 2 11位异步串行通信（ UART） fORC/64或 fORC/32 1 1 3 11位异步串行通信（ UART） 可变（ T1溢出率 *2SMOD/32） （ 3）输入移位寄存器 位地址 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H SCON SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 T1 R1 沈阳航空航天大学课程设计论文 基于单片机的 RS232C 串行通讯接口设计 第 5 页 接收的数据先串行进入输入移位寄存器， 8 位数据全移入后，再并行送入接收 SBUF中。 （ 4）波特率发生器 波特率发生器用来控制串行通信的数据传输速率的， 51系列单片机用定时器 T1作为波特率发生器， T1 设置在定时方式。 波特率是用来表示串行通信数据传输快慢程度的物理量，定义为每秒钟传送的数据位数。 （ 5）电源控制寄存器 PCON 波特率系数控制寄存器 PCON的最高位为 Smod，仅仅是最高位与串行口有关。 在工作方式 1～工作方式 3 时，若 SMOD=1，则串行口波特率增加一倍。 若 SMOD=0，波特率不加倍。 系统复位时， SMOD=0。 PCON 字节地址为 87H，不能位寻址。 PCON 的格式如表 3 表 3 特殊功能寄存器 PCON的格式 （ 6）波特率计算 串行口每秒钟发送（或接收）的位数称为波特率。 设发送一位所需要的时间为 T，则波特率为 1/T。 对于不同方式，得到的波特率的范围是不一样的，这是由定时器 /计数器 T1在不同方式下计数位数的不同所决定的。 串行口工作在方式 1 或方式 3 时，常用定时器 T1 作为波特率发生器，关系式为： 波特率 =2SMOD (T1溢出率 )/32。 MAX232芯片 在电气特性上 RS232C 采用负逻辑，要求高、低两信号间有较大的幅度，标准规定为：逻辑‘ 1’： 5～ 15V ，逻辑‘ 0’ :+5～ +15V。 而单片机的信号电平与 TTL 电平兼容，逻辑 1大于 +，逻辑 0为 以下。 很显然， RS232C 信号电平与 TTL 电平不匹配，为了实现两者的连接，必须进行电平转换。 MAX232C 为单一 +5V 供电，内置自升压电平转换电路，一个芯片能同时完成发送转换和接收转换的双重功能。 其引脚如图 3： PCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 位名称 SMOD － － － GF1 GF0 PD IDL 沈阳航空航天大学课程设计论文 基于单片机的 RS232C 串行通讯接口设计 第 6 页 图 3 电平转换芯片 MAX232 (1) C1+， C1， C2+， C2；外接电容端。 (2) R1IN， R2IN：两路 RS232C 电平信号输入端，可接传输线。 (3) R1OUT， R2OUT：两路转换后的 TTL 电平输出端，可接单片机的 RXD 端。 (4) T1OUT， T2OUT：两路转换后的 RS232C 电平信号输出端，可接传输线。 (5) T1IN， T2IN：两路 TTL 电平输入端，可接单片机的 TXD。