pic单片机与pc机异步串行通信的设计

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1、第!"卷#第$$期#######武汉理工大学学报·信息与管理工程版########%&’(!")&($$!**+年$$月#####,-./)01-23.4（5)2-/6045-)760)08969)49)85)99/5)8）######)&:(!**+文章编号：$**;<$==>（!**+）$$<*$=!<*=!"#单片机与!#机异步串行通信的设计赵#凯（武汉理工大学信息工程学院，湖北武汉=B**;*）摘#要：当C5D单片机不具备片上硬件.E0/4或.E0/4不够用时，可以利用软件模拟实现异步串行通信。论述了异步串行通信的基本概

2、念，根据中断驱动的软件模拟异步串行通信的要求，设计了C5D单片机与CD机之间的接口电路和通信程序框图，单片机程序利用C5D单片机指令集编写，CD机程序利用%A编写。关键词：C5D单片机；异步串行通信；%A；外部中断中图法分类号：4)?$=(B####文献标识码：0$%引%言因为具有运行速度快、低功耗、价格低、体积小等优点，6FGH&GIFJ公司推出的C5D系列单片机图$#异步串行通信字符格式已经得到越来越广泛的应用。应用之一是作为下位机与上位机（例如CD机）通信，它被广泛应用’%串行接口硬件电路在工业控制、数据采集和检测等领域中

3、。单片机与CD机通信的方式有串行通信、并行通信。其选用的单片机型号为C5D$+D;$$，不具备硬中，串行通信具有硬件电路简单、软件实现容易和件.E0/4，需要用一般5L-口来模拟串行口。如运行可靠等优点，十分适合对实时性要求不太高图!所示，/A*为接收脚，/A@为发送脚。/A*除的场合。由于部分C5D单片机不具备串行通信所作为一般5L-引脚外，还可以作为外部中断输入需的硬件.E0/4口，故系统设计者需要用软件实引脚，引起中断的方式分为上跳沿和下跳沿!种现C5D单片机与CD机之间的串行通信。笔者介方式。在本文中，设置下跳沿引起中断

4、。当起始绍利用C5D单片机的中断功能实现异步串行通信位到来时，/A*上出现下跳沿，引起中断，如果不的方法。是干扰信号则开始接收数据。/E<="@标准的特点是抗干扰能力强，传输&%异步串行通信基本概念速率高、传送距离远。它规定了双端（平衡式）电异步串行通信字符格式如图$所示。通信线气接口特性。当单片机与具有/E<="@接口的路上传送的每个字符包括$个起始位、@K"个数CD机通信时，需要进行信号形式的转换。从单片据位、$个奇偶校验位（可无）和$K!个停止位。机发送到CD机的信号首先转换成平衡信号，再每个字符的传送都是以起始位作为开始

5、标志，紧送往CD机。从CD机发送到单片机的信号先转跟其后的是要传送的数据（低位先传送），然后是换成非平衡信号，再输入单片机。信号形式的转奇偶校验位，最后是停止位。相邻字符之间的时换工作由/E<="@接口芯片E);@$;+完成。间间隔即空闲时间可为任意长。线路空闲时应表E);@$;+差分总线收发器工作在半双工方式，当现为“$”，当检测到“*”时，表示一帧字符的开工作于发送方式时，发送使能引脚M9为高电平，［$］始。接收使能引脚/9也为高电平。当工作于接收方式时，发送使能引脚M9为低电平，接收使能引脚收稿日期：!**+<*?<$@(

6、作者简介：赵#凯（$?"!<），男，湖北武汉人，武汉理工大学信息工程学院硕士研究生(万方数据基金项目：湖北省自然科学基金资助项目（!**=0A0*=@）($38第!"卷#第$$期#########赵#凯：%&’单片机与%’机异步串行通信的设计#############()也为低电平。这样，可以将*)与()连接在一输出逻辑“$”；"72"+)2!1156时，输出逻辑起，由(+,引脚输出控制信号，控制-./0$/,的“1”。当︱"72"+︱)!1156时，输出不确定。发送和接收使能。为了减少线路上信号的反射，因此，当7、+无信号输入

7、时，可能造成接收引脚需要匹配线路的特性阻抗。由于通信载体是双绞(上出现低电平，这会误认为通信帧起始位到来线，它的特性阻抗为$!1!左右，所以线路设计而引起工作不正常。为了避免这种情况发生，可时，在(-23"0网络传输线的始端和末端各应接以人为的让7端电位高于+端电位，使(引脚在$只$!1!的匹配电阻，!$为单片机一侧的匹配(-3"0总线不发送期间呈现唯一的高电平，单片电阻。由于(-3"0芯片的特性，接收器的灵敏度机不会被误中断而接收到乱字符。通过在7、+为4!1156，即差分输入端"72"+,!1156时，接上拉、下拉电阻!8、

8、!!可解决这个问题。图!#%&’$,’/$$与%’机之间的接口电路进入中断服务子程序后，首先保护中断现场，然后!"单片机通信程序框图检测起始位是否是“真的”。由于可能存在的各单片机与%’机之间的通信方式为半双工方种干扰，单片机有可能接收到的干扰信号正好是式。一帧