单片机原理及应用技术教学教程牛月兰7单元串行口演示文稿.pptVIP

* 等优点，同时又可利用PC机弥补单片机在数据处理和交互性等方面的不足。 在系统中，一般是以PC机作为主机，定时扫描前沿单片机，以便采集数据或发送控制信息。以AT89S51为核心的智能式测量和控制仪表(从机)既能独立地完成数据处理和控制任务，又可将数据传送给PC机(主机)。 PC机将这些数据进行处理、显示、打印，同时将各种控制命令传送给各子机，实现集中管理和最优控制。要组成一个这样的分布式测控系统系统，首先要解决PC机与单片机之间的串行通信接口问题。 * * 下面以RS-485串行多机通信为例，说明PC机与数台AT89S51单片机进行多机通信的接口电路设计方案。 PC机配有RS-232C串行标准接口，可通过转换电路转换成RS-485串行接口，AT89S51单片机本身具有一个全双工的串行口，该串行口加上驱动电路后就可实现RS-485串行通信。 PC机与数台AT89S51单片机进行多机通信的RS-485串行通信接口电路如图7-24所示。 * * * 图7-24 PC机与AT89C51单片机串行通信接口电路 * 在图7-24中，单片机的串行口通过75176芯片驱动后就可转换成RS-485标准接口，根据RS-485标准接口的电气特性，从机数量不多于32个。PC机与AT89S51间的通信采用主从方式，PC机为主机，AT89S51为从机，由PC机确定与哪个单片机进行通信。 2. 软件设计思想 串行通信软件的编写，涉及两部分内容：一是单片机的串行口收发程序，可采用汇编语言或C语言编写；二是PC机的串行通信和程序界面的编制，可采用VB、C或VC语言来编写。具体软件设计请参阅有关参考资料。 * * 4．RS-485双机通信接口 RS-422A双机通信需四芯传输线，这对长距离通信很不经济，故在工业现场，通常采用双绞线传输的RS-485串行通信接口，很容易实现多机通信。 RS-485是RS-422A的变型，它与RS-422A的区别：RS-422A为全双工，采用两对平衡差分信号线；RS-485为半双工，采用一对平衡差分信号线。 RS-485对于多站互连是十分方便的，很容易实现多机通信。RS-485允许最多并联32台驱动器和32台接收器。图7-20为RS-485通信接口电路。与RS-422A一样，最大传输距离约为1219m，最大传输速率为10Mbit/s。 * * * 图7-20 RS-485双机通信接口电路 * 通信线路要采用平衡双绞线。平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kbit/s速率以下，才可能使用规定的最长电缆。 只有在很短的距离下才能获得最大传输速率。一般100m长双绞线最大传输速率仅为1Mbit/s。 图7-20，RS-485以双向、半双工的方式来实现双机通信。在AT89S51单片机系统发送或接收数据前，应先将SN75176的发送门或接收门打开，当P1.0=1时，发送门打开，接收门关闭；当P1.0=0时，接收门打开，发送门关闭。 * 图7-20中的SN75176芯片内集成了一个差分驱动器和一个差分接收器，且兼有TTL电平到RS-485电平、RS-485电平到TTL电平的转换功能。 此外常用的RS-485接口芯片还有MAX485。 7.5.2 串行通信设计需要考虑的问题 单片机的串行通信接口设计时，需考虑如下问题。 （1）首先确定通信双方的数据传输速率。 （2）由数据传输速率确定采用的串行通信接口标准。 * * （3）在通信接口标准允许的范围内确定通信的波特率。为减小波特率的误差，通常选用11.0592MHz的晶振频率。 （4）根据任务需要，确定收发双方使用的通信协议。 （5）通信线的选择，这是要考虑的一个很重要的因素。通信线一般选用双绞线较好，并根据传输的距离选择纤芯的直径。如果空间的干扰较多，还要选择带有屏蔽层的双绞线。 （6）通信协议确定后，进行通信软件编程，请见下面介绍。 * * 7.5.3 双机串行通信软件编程 串行口的方式1～3是用于串行通信的，下面介绍双机串行通信软件编程。 应当说明的是，下面介绍的双机串行通信的编程实际上与上面介绍的各种串行标准的硬件接口电路无关，因为采用不同的标准串行通信接口仅仅是由双机串行通信距离、传输速率以及抗干扰性能来决定的。 * * 1．串行口方式1应用编程 【例7-?4】 采用方式1进行双机串行通信，收、发双方均采用6MHz晶振，波特率为2?400bit/s，一帧信息为10位，发送方把以78H、77H单元的内容为首地址，以76H、75H单元内容减1为末地址的数据块通过串口发送给收方。 发送方要发送的数据块的地址为2000H～201FH。先发地址帧，再发数据帧；接收方在接收时使用一个标志位来区分接收的是地址还是数据，然后将其分别存放到指定的单元