资源描述：
《单片机串行口扩展设计111》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、文献检索综合大作业论文题目：单片机串行口扩展设计学院：班级：学号：姓名：二0一二年12月单片机串行口扩展设计摘 要:在以单片机为核心的系统当中,串行通讯是经常用到的通讯方式,MCS-51系列单片机的串行通信口只有一个,若实现与多个外围设备串行的连接,必须对其串行口进行扩展。本设计使用串行口扩展芯片GM8125将AT89C52的串行口扩展成5个子串行口,并在单通道和多通道模式下实现了它们之间的通讯[1]。关键词:单片机;串行口;扩展;GM8125SinglechipserialportexpansiondesignAbstract:Inas
2、ystemwhichtakessingle-chipcomputerasthecroe,theserialcommunicationisacommon-usedman-ner.MCS-51seriessingle-chipcomputershaveonlyoneserialport.Inordertorealizetheconnectionwithmanype-ripheralequipments,wemustexpandthesigle-chipcomputer'sserialport.Byusingserialport'sexpans
3、ionchipGM8125,thedesignexpandssingle-chipcomputerAT89C52'sserialportintofivesubserialportsandachievestheircommunicationintheformofsinglepassageandmultipassageKeywords:Single-chipcomputer;Serialport;Expansion;GM8125引言：随着单片机技术的发展,主从式多机控制系统得到了越来越多的应用。以单片机为心的系统当中,串行通讯是经常用到的通讯
4、方式,MCS-51系列单片机的串行通信口较少,若实现与多个外围设备串行的连接,必须对其串行口进行扩展。目前常用到的CPU与外界信息交换的方式有两种,一种是并行通信,其数据的多位信息可同时传送,这种方式通信速度快、效率高,缺点是多位数据同时传送需要多根数据线,只适用于近距离通信;另一种是串行通信,其数据一位接一位顺序传送,这种方式用一根数据线就可以传送多位信息,用于远距离通信,可大大节省硬件投资[2]。1软件串行口的工作原理1.1串口通信简介串行通信有异步和同步2种基本方式,通常都采用异步的通信方式[3]。在异步传送中每个字符要用起始位和停
5、止位作为字符起始和结束的标志,它是以字符为单位一个个地发送和接收,其字符格式如图1所示。数据发送和接收均将起始位和停止位作为开始和结束的标志。在异步通信中,起始位占用1位(低电平),用来表示字符开始;其后为7位或8位的数据编码,用来表示字符开始;第8位通常作为奇偶校验位,共有3种可能,即奇校验、偶校验和无校验,可根据需要选定;最后为停止位(高电平),用来表示字符传送结束。上述字符格式通常作为1个串行帧,若无奇偶校验位,即为常见的N.8.1格式。在做模拟串口时,有一个很重要的概念就是波特率。波特率是指在串行通信中,在基本波传输的情况下,每秒
6、传送的二进制脉冲数。那么每传送1位的时间为1/波特率,例如本例中波特率设为9600bit/s,则传送每个字符中的1位需要的时间为1/9600=0.104ms。显然,如果用定时器方式来实现9600波特率,就相当于用定时器每1/9600s溢出次发送或者接收位数据1.2软件串行口接收和发送的工作原理单片机复位后,执行初始化程序时,定义某引脚为位控方式,假设为PC口,其中PC1定义为输入,PC0定义为输出,并使其输出为“1”;定义INT0为边沿触发方式,允许中断且定义成高优先级。然后打开中断,单片机随时可进入软件串行通信的正常工作状态。单片机不进
7、行通信时,接收、发送端均为“1”(停止位)。一旦需要与上位机或下位机通信,例如需把刚才获得的1组数据按事先约定的波特率、参数顺序、数据结构、用于校验的累加和,1个字节、1个字节地传送给上位机或下位机时,就要先计算出这组要发送的数据长度(用1个字节表示,还是用2个字节表示,视各应用系统的需要确定),再计算出它们的累加和。发送时按“发送长度字(节)”,“排好序的数据(组)”、“累加和”的顺序,以约定的波特率(假定为9600bit/s)按图2的帧格式通过PC0引脚发送。发送和接收1个字的过程[4]如下:发送数据时首先发送起始位(“0”电平),作
8、为通信开始的标志,然后持续1个位的时间后,再发送数据位的第1个位,是高电平,置发送引脚为1,低电平则置发送引脚为0。依次循环8次,将数据位发送完毕。接收数据时,有一个外部中断来触发接收过程,根
