中小学教育资源及组卷应用平台 项目五 通信口应用与控制 一、教学目标 1.了解单片机串口通信相关知识及单片机串口控制寄存器位含义。 2.掌握单片机串口通信的波特率、传送方式、传送控制的设置并运用在程序设计中。 3.了解RS232协议基本知识，认识RS232接口及MAX232芯片功能。 4.熟悉基本的单片机与上位机通信程序。 二、课时分配 本项目共2个任务，安排6课时。 三、教学重点 通过本项目的学习，让学生学习单片机双向控制系统设计、无线抄表系统的控制设计的识读及简单分析；从本项目开始，我们将利用51系列单片机串口进行单片机双向通信控制系统设计与无线抄表系统的控制设计两个任务的学习与实训，从而掌握单片机串行口的设计应用与通信协议程序的设计方法。让学生由理论联系实践，在教学过程中培养学生自主性、研究性学习方法和思想。 四、教学难点 1.掌握串口通信助手等适用软件的运用。 2.掌握PROTEUS内置虚拟终端的使用。 五、教学内容 任务一 单片机双向控制系统设计 知识准备 51系列单片机上有一个通用异步接收／发送器UART，通过引脚RXD（P3．0）和TXD（P3．1）可与外部电路进行全双工的串行异步通信，发送数据时由TXD端送出，接收时数据由RXD端输入。这样就可以实现双机通信，即不仅能实现单片机与单片机之间，而且可以通过电平转换电路实现单片机与工控机或计算机的通信。 一、 串行通信概述 1. 数据的通信方式 数据通信方式有并行通信与串行通信两种，示意图如图所示。 （1） 并行通信 （2） 串行通信 2. 串行通信的分类 （1） 同步通信 （2） 异步通信 3. 串行通信的方向 串行通信的方向分为单工传送与双工传送。双工传送又分为半双工传送与全双工传送。 （1）在串行通信中，把通信接口只能发送或接收的单向传送方法叫做单工传送。比如发射台、收音机或电视机等设备。 （2）把数据在甲乙两机之间的双向传递，称之为双工传送 二、 串行接口的组成 1. 串行接口的结构 串行接口主要由发送数据缓冲器、发送控制器、输出控制门、接收数据缓冲器、接收控制器、输入移位寄存器、波特率发生器T1等组成。 2. 串行数据缓冲器SBUF SBUF对应着两个寄存器,一个是串行发送寄存器,另一个是串行接收寄存器，但它们都用SBUF这一个名称，且统一编址为99H，故初学者往往搞不清楚。 3. 串行口的特殊功能寄存器 （1） 串行口控制寄存器SCON串行口控制寄存器SCON用于定义串行口的工作方式及实施接收和发送控制，该寄存器地址为98H，其各位定义如表511所示。 SM0、SM1———串行口工作方式选择位，其定义如表所示。 ② SM2———多机通信控制位: ③ REN———接收允许控制位: ④ TB8———要发送数据的第9位: ⑤ RB8———接收到的数据的第9位: ⑥ TI———发送中断标志: ⑦ RI———接收中断标志位: （2） 电源控制寄存器PCON ① SMOD———波特率加倍位: ② GF1、GF0———普通标志位: ③ PD———掉电工作模式: ④ IDL———空闲工作模式: 4. 串行口工作方式 （1） 方式0方式0为移位寄存器输入/输出方式。可外接移位寄存器以扩展I/O口，也可以外接同步输入/输出设备。8位串行数据是从RXD输入或输出，TXD用来输出同步脉冲。 （2） 方式1方式1为波特率可变的10位异步通信接口方式。发送或接收 一帧信息，包括1个起始位0，8个数据位和1个停止位1。 （3） 方式2 方式2为固定波特率的11位UART方式。它比方式1增加了一位可程控的为1或0的第9位数据。 （4） 方式3方式3也为波特率可变的11位UART方式。除波特率外，其余与方式2相同。 5. 波特率的概念与选择 在前面的学习中，我们发现有一个名称频繁出现，那就是波特率。所谓波特率，就是每秒钟传送的二进制的位数，单位是bps(bits per second)。它是衡量串行数据传输速度快慢的一项重要指标 ... ...
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