单片机多串行口设计方案
单片机多串行口设计方案
在以单片机为核心的测控系统中.微控制器往往需要两个或两个以上的串行口与其他主机或外设进行通讯,如何使系统具备多个串行接口,是一个具有普遍性的问题。尤其在航空航天领域,由于GPS、大气数据系统、数字罗盘、无线电高度表、甚至陀螺等航空电子设备普遍采用串行通讯方式,单片计算机系统就更需要有多个串行口以满足与外界信息交换的需要。常用的多串行口设计方法
①选用多串行口单片机
直接选用多串行口单片机作为系统的CPU,显然是最直接有效的方法。现在有许多新型CPU配备两个或两个以上串行口,如W77E58、DS80C320、MSP430F149、C8051F020单片机和数字信号处理器TMS320C30有两个串行口,而cygnal的C8051F系列单片机有4-5个全双工的异步串行口。
②用CPU的I/O模拟串行口
当串行口的波特率设为9600波特时,传送一个bit需要100us左右,对于一般的单片机而言,软件定时器完全有能力按异步串行通讯协议模拟出串行口的时序。所以,用CPU的两个I/O口和一个软件定时器,就可以纯粹用软件模拟出一个串行口来。文献介绍了一种具体的实现方法,发送时,只需按时序一位一位输出数据即可,接收时,首先利用外部中断检测到I/O接收口上的起始电平,然后利用定时器按半个bit的时间长度延时接收第一个bit的数据,再按一个bit的时间长度延时依此读取其他位的信号。
③基于高速输入输出的软件串行口
80C196系列单片机配备了高速输入HSI和高速输出HSO接口.可以利用HSI和HSO来模拟串行口。数据的输出利用HSO,只要在HSO的定时器里写入与波特率对应的延迟时间,HSO每中断一次,输出一个数据位,直到停止位输出完毕。接收时,利用HSI自身的信号跳变检测功能检测起始位,并产生中断通知CPU开始接收数据,后续的数据位由软件定时器按波特率定时读取。文献详细介绍了实现方法,并给出了完整
单片机外部RA扩展
单片机外部RAM扩展模块 MCS-51系列单片机外部RAM为64K,在一些特殊场合下,远不能满足需要,本文就AT89C51讨论MCS-51系列单片机大容量RAM的扩 展方法。 首先介绍128K随机读取RAM HM628128。HM628128 是32脚双列直插式128K静态随机读取RAM,它具有容 量大、功耗低、价格便宜、集成度高、速度快、设计和 使用方便等特点。如若在系统中加入掉电保护电路,保 护数据有很高的可靠性,可以和EEPROM相媲美。 技术特性: (1)最大存取时间为120ns; (2)典型选通功耗75mW;典型未选通功耗10uW; (3)使用单一5V电源供电; (4)全静态存储器,不需要时钟及时序选通信号; (5)周期时间与存取时间相等; (6)采用三态输出电路,数据输入和输出端公用; 图6 HM628128外部引脚(7)所有输入和输出引脚均与TTL电平直接兼 容; (8)有两个片选端,适合于低功耗使用,即为了保存信息,用电池作为后备电源。保存信息的最低电源电压Vcc=2V。 引脚安排及功能表: 图6是HM628128的外部引脚排列图,各引脚名称及功用分别如下: A0~A16是17条地址线;I/O0~I/O7是8条双向数据线;CS1是片选1,低电平有效,CS2是片选2,高电平有效;WR是写控制线,当CS1为低电平,CS2为高电平时,WR的上升沿将I/O0~I/O7上的数据写到A0~A16选中的存储单元中;OE是读出允许端,低电平有效。 HM628128的功能表如表3所示。 WR CS1 CS2 OE 工作方式 X H X X未选中 X X L X未选中 H L H H 输出禁止 H L H L 读 L L H H 写 其中,H表示高电平,L表示低电平,X表示任意状态由于AT89C51直接外部RAM容量为64K,地址线为16条,其中低8位地址和数据分时复用,因此需要外部地址锁存器和ALE锁存信号来锁存低8位地址。又由于AT89C51的外部数据和外设地址通用,若扩展外设必然占用数据地址。因此本系统采用P2.7(A15)口来区分数据和外设:当P2.7(A15)口为高电平时,
51单片机串口调试实验(C语言)
//以下程序都是在VC++6.0 上调试运行过的程序,没有错误,没有警告。 //单片机是STC89C52RC,但是在所有的51 52单片机上都是通用的。51只是一个学习的基础平台,你懂得。 //程序在关键的位置添加了注释。 /****************************************************************************** * * 实验名: 串口实验 * 使用的IO : P2 * 实验效果: 将接收到发送回电脑上面。 * 注意: ******************************************************************************* / #include
51单片机的串行口扩展方法
51单片机的串行口扩展方法 -------------------------------------------------------------------------------- 摘要:在以单片机为核心的多级分布式系统中,常常需要扩展单片机的串行通信口,本文分别介绍了基于SP2538专用串行口扩展芯片及Intel8251的两种串行口扩展方法,并给出了实际的硬件电路原理及相应的通信程序段。 关键词:串口扩展;单片机;SP2538;Intel8251 1 引言 在研究采场瓦斯积聚模拟试验台的过程中,笔者设计了主从式多机采控系统结构。主从式多机控制系统是实时控制系统中较为普遍的结构形式,它具有可靠性高,结构灵活等优点。当选用单串口51单片机构成这种主从式多机系统时,51单片机一方面可能要和主机Computer通信,一方面又要和下位机通信,这时就需要扩展串行通道。本文具体介绍了两种串行通道的扩展方法。 2 串行口的扩展方法 常用的标准51单片机内部仅含有一个可编程的全双工串行通信接口,具有UART的全部功能。该接口电路不仅能同时进行数据的发送和接收,也可作为一个同步移位寄存器使用。当以此类型单片机构成分布式多级应用系统时,器件本身的串口资源就不够用了。笔者在实际开发中,查阅了有关资料,总结出如下两种常用而有效的串行通道扩展方法。 2.1 基于SP2538的扩展方法 SP2538是专用低功耗串行口扩展芯片,该芯片主要是为解决当前基于UART串口通信的外围智能模块及器件较多,而单片机或DSP原有的UART串口又过少的问题而推出的。利用该器件可将现有单片机或DSP的单串口扩展至5个全双工串口。使用方法简单、高效。 在应用SP2538扩展串行通道时,母串口波特率K1=2880*Fosc_in,单位是MHz,且Fosc_in 小于20.0MHz, 在SP2538输入时钟Fosc_in =20.0MHz时母串口可自适应上位机的56000bps 和57600bps两种标准波特率输入。子串口波特率K2=480*Fosc_in。 母串口和所有子串口都是TTL电平接口,可直接匹配其他单片机或TTL数字电路,如需连接PC机则必须增加电平转换芯片如MAX202 、MAX232 等。SP2538具有内置的上电复位电路和可关闭的看门狗*电路。上位机写命令字0x10可实现喂狗,写命令字0x15关闭看门狗,初次上电后看门狗处于激活状态或写命令字0x20激活看门狗*功能。上位机可通过芯片复位指令0x35在任何时候让芯片进行指令复位,也可通过芯片睡眠指令0x55在任何时候让芯片进入微功耗睡眠模式以降低系统功耗。初次上电后芯片不会自行进入睡眠模式,但只能由上位机通过母串口任意发送一个字节数据将其唤醒,其他子串口不具备这一功能。 图(1)是AT89C52单片机与SP2538的电路连接,图中,AT89C52的全双工串口与SP2538的母串口5相连,该串口同时也作为命令/数据口。SP2538的ADRI0、ADRI1、ADRI2分别与AT89C52的P2.3、P2.4、P2.5口相连,可用于选择发送数据是选择相应的串口0~4;ADRO0、ADRO1、ADRO2与P2.0、P2.1、P2.2相连,用于判断接收的数据来自哪一个串口。SP2538的时钟频率选为20.0MHZ,此时母串口5的波特率为57600bps,串口0~4的波特率为9600bps。
单片机系统扩展
第六章单片机系统扩展 通常情况下,采用MCS-51单片机的最小系统只能用于一些很简单的应用场合,此情况下直接使用单片机内部程序存储器、数据存储器、定时功能、中断功能,I/O端口;使得应用系统的成本降低。但在许多应用场合,仅靠单片机的内部资源不能满足要求,因此,系统扩展是单片机应用系统硬件设计中最常遇到的问题。 在很多复杂的应用情况下,单片机内的RAM ,ROM 和 I/O接口数量有限,不够使用,这种情况下就需要进行扩展。因此单片机的系统扩展主要是指外接数据存贮器、程序存贮器或I/O接口等,以满足应用系统的需要。 6.1 单片机应用系统 按照单片机系统扩展与系统配置状况,单片机应用系统可以分为最小应用系统、最小功耗系统、典型应用系统等。 最小应用系统,是指能维持单片机运行的最简单配置的系统。这种系统成本低廉、结构简单,常用来构成简单的控制系统,如开关状态的输入/输出控制等。对于片内有ROM/EPROM 的单片机,其最小应用系统即为配有晶振、复位电路和电源的单个单片机。对于片内无ROM/EPROM的单片机,其最小系统除了外部配置晶振、复位电路和电源外,还应当外接EPROM 或EEPROM作为程序存储器用。最小应用系统的功能取决于单片机芯片的技术水平。 单片机的最小功耗应用系统是指能正常运行而又功耗力求最小的单片机系统。 单片机的典型应用系统是指单片机要完成工业测控功能所必须具备的硬件结构系统。 6.1.1 8051/8751最小应用系统 MCS-51系列单片机的特点就是体积小,功能全,系统结构紧凑,硬件设计灵活。对于简单的应用,最小系统即能满足要求。 8051/8751是片内有ROM/EPROM的单片机,因此,用这些芯片构成的最小系统简单、可靠。 图6-1 8051/8751最小应用系统 用8051/8751单片机构成最小应用系统时,只要将单片机接上时钟电路和复位电路即可,如图6-1所示。由于集成度的限制,最小应用系统只能用作一些小型的控制单元。其应用特点: (1)有可供用户使用的大量I/O口线。因没有外部存储器扩展,这时EA接高电平,P0、P1、P2、P3都可作用户I/O口使用。
51单片机外部ram扩展c程序及硬件结构
c程序 #include
} 62256外部ram芯片 相关知识: XBYTE是一个地址指针(可当成一个数组名或数组的首地址),它在文件absacc.h中由系统定义,指向外部RAM(包括I/O口)的0000H单元,XBYTE后面的中括号[ ]0x2000H 是指数组首地址0000H的偏移地址,即用XBYTE[0x2000]可访问偏移地址为0x2000的I/O端口。 这个主要是在用C51的P0,P2口做外部扩展时使用,其中XBYTE [0x0002],P2口对应于地址高位,P0口对应于地址低位。一般P2口用于控制信号,P0口作为数据通道。 比如:P2.7接WR,P2.6接RD,P2.5接CS,那么就可
以确定个外部RAM的一个地址,想往外部RAM的一个地址写一个字节时,地址可以定为XBYTE [0x4000],其中WR,CS为低,RD为高,那就是高位的4,当然其余的可以根据情况自己定,然后通过 XBYTE [0x4000] = 57; 这赋值语句,就可以把57写到外部RAM的0x4000处了,此地址对应一个字节。 XBYTE 的作用,可以用来定义绝对地址,是P0口和P2口的,其中P2口对应的是高位,P0口对应的是低位 如XBYTE[0x1234] = 0x56; 则等价于 mov dptr,#1234h mov @dptr,#56h 谢谢大家
单片机串并口转换实验定稿版
单片机串并口转换实验 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
我也是刚入手单片机,今天编了一段小程序,就是关于单片机串口转并口和并口转串口的一个小实验,本程序在PTOTUES中完美运行。在单片机开发试板上也是完美运行。今天贴出来供大家分享,看完本历程,有助于提高您对单片机IO口的基本操作,锁存器的用法以及串并转换的使用技能 #include
#include
void delay(ulong X) //延时函数,采用了形参传递函数{ while(X--); } /**************************************************/ void LED(); //函数声明 /**************************************************/ void main() //主函数 { while(1) { LED (); } }
C51单片机和电脑串口通信电路图
C51单片机和电脑串口通信电路图与源码 51单片机有一个全双工的串行通讯口,所以单片机和电脑之间可以方便地进行串口通讯。进行串行通讯时要满足一定的条件,比如电脑的串口是RS232电平的,而单片机的串口是TTL电平的,两者之间必须有一个电平转换电路,我们采用了专用芯片MAX232进行转换,虽然也可以用几个三极管进行模拟转换,但是还是用专用芯片更简单可靠。我们采用了三线制连接串口,也就是说和电脑的9针串口只连接其中的3根线:第5脚的GND、第2脚的RXD、第3脚的TXD。这是最简单的连接方法,但是对我们来说已经足够使用了,电路如下图所示,MAX232的第10脚和单片机的11脚连接,第9脚和单片机的10脚连接,第15脚和单片机的20脚连接。 串口通讯的硬件电路如上图所示 在制作电路前我们先来看看要用的MAX232,这里我们不去具体讨论它,只要知道它是TTL和RS232电平相互转换的芯片和基本的引脚接线功能就行了。通常我会用两个小功率晶体管加少量的电路去替换MAX232,可以省一点,效果也不错,下图就是MAX232的基本接线图。
按图7-3加上MAX232就可以了。这大热天的拿烙铁焊焊,还真的是热气迫人来呀:P串口座用DB9的母头,这样就可以用买来的PC串口延长线进行和电脑相连接,也可以直接接到电脑com口上。
为了能够在电脑端看到单片机发出的数据,我们必须借助一个WINDOWS软件进行观察,这里我们利用一个免费的电脑串口调试软件。本串口软件在本网站https://www.360docs.net/doc/45100889.html,可以找到 软件界面如上图,我们先要设置一下串口通讯的参数,将波特率调整为4800,勾选十六进制显示。串口选择为COM1,当然将网站提供的51单片机实验板的串口也要和电脑的COM1连接,将烧写有以下程序的单片机插入单片机实验板的万能插座中,并接通51单片机实验板的电源。
实验单片机与PC机串口通信
实验单片机与PC机串口通信(C51编程)实验 要求: 1、掌握串行口的控制与状态寄存器SCON 2、掌握特殊功能寄存器PCON 3、掌握串行口的工作方式及其设置 4、掌握串行口的波特率(bondrate)选择 任务: 1、实现PC机发送一个字符给单片机,单片机接收到后即在个位、十位数码管上进行显示,同时将其回发给PC机。要求:单片机收到PC机发来的信号后用串口中断方式处理,而单片机回发给PC机时用查询方式。 采用软件仿真的方式完成,用串口调试助手和KEIL C,或串口调试助手和PROTEUS分别仿真。 需要用到以下软件:KEIL,VSPDXP5(虚拟串口软件),串口调试助手,Proteus。 (1)虚拟串口软件、串口调试助手和KEIL C的联调 首先在KEIL里编译写好的程序。
打开VSPD,界面如下图所示:(注明:这个软件用来进行串口的虚拟实现。在其网站上可以下载,但使用期为2周)。 左边栏最上面的是电脑自带的物理串口。点右边的addpair,可以添加成对的串口。一对串口已经虚拟互联了,如果添加的是COM3、COM4,用COM3发送数据,COM4就可以接收数据,反过来也可以。 接下来的一步很关键。把KEIL和虚拟出来的串口绑定。现在把COM3和KEIL绑定。在KEIL中进入DEBUG模式。在最下面的COMMAND命令行,输入 modecom39600,0,8,1 %分别设置com3的波特率、奇偶校验 位、数据位、停止位 assigncom3
(以上参数设置注意要和所编程序中设置一致!) 打开串口调试助手 可以看到虚拟出来的串口COM3、COM4,选择COM4,设置为波特率9600,无校验位、8位数据位,1位停止位(和COM3、程序里的设置一样)。打开COM4。 现在就可以开始调试串口发送接收程序了。可以通过KEIL发送数据,在串口调试助手中就可以显示出来。也可以通过串口调试助手发送数据,在KEIL中接收。 实验实现PC机发送一个字符给单片机,单片机接收到后将其回发给PC机。在调试助手上(模拟PC)发送数据,单片机收到后将收到的结果回送到调试助手上。 2、以下在Proteus和串口调试助手实现的结果: 将编译好的HEX程序加载到Proteus中,注意这里需要加上串口模块,用来进行串行通信参数的设置。 点击串口,可以对串口进行设置: 用串口调试助手发送数据,即可看到仿真结果。 实验参考程序源文件在exp2-comm文件夹中。
串行口通信实验 单片机实验报告
实验六串行口通信实验 一、实验内容 实验板上有RS-232接口,将该接口与PC机的串口连接,可以实现单片机与PC机的串行通信,进行双向数据传输。本实验要求当PC机向实验板发送的数字在实验板上显示,按实验板键盘输入的数字在PC机上显示,并用串口助手工具软件进行调试。 二、实验目的 掌握单片机串行口工作原理,单片机串行口与PC机的通信工作原理及编程方法。 三、实验原理 51单片机有一个全双工的串行通讯口,所以单片机和电脑之间可以方便地进行串口通信。进行串行通讯信要满足一定的条件,比如电脑的串口是RS232电平(-5~-15V为1,+5~+15V为0),而单片机的串口是TTL电平(大于+2.4V为1,小于- 0.7V为0),两者之间必须有一个电平转换电路实现RS232电平与TTL电平的相互转换。 为了能够在PC机上看到单片机发出的数据,我们必须借助一个Windows软件进行观察,这里我们可以使用免费的串口调试程序SSCOM32或Windows的超级终端。 单片机串行接口有两个控制寄存器:SCON和PCON。串行口工作在方式0时,可通过外接移位寄存器实现串并行转换。在这种方式下,数据为8位,只能从RXD端输入输出,TXD端用于输出移位同步时钟信号,其波特率固定为振荡频率的1/12。由软件置位串行控制寄存器(SCON)的REN位后才能启动,串行接收,在CPU将数据写入SBUF寄存器后,立即启动发送。待8位数据输完后,硬件将SCON寄存器的T1位置1,必须由软件清零。 单片机与PC机通信时,其硬件接口技术主要是电平转换、控制接口设计和远近通信接口的不同处理技术。在DOS操作环境下,要实现单片机与微机的通信,只要直接对微机接口的通信芯片8250进行口地址操作即可。WINDOWS的环境下,由于系统硬件的无关性,不再允许用户直接操作串口地址。如果用户要进行串行通信,可以调用WINDOWS的API 应用程序接口函数,但其使用较为复杂,可以使用KEILC的通信控件解决这一问题。 四、实验电路 [参考学习板说明书P27]
单片机串行通信实验
单片机实验报告 实验名称:串行通信实验 姓名:高知明 学号:110404320 班级:通信3 实验时间:2014-6-11 南京理工大学紫金学院电光系
一、实验目的(四号+黑体) 1、理解单片机串行口的工作原理; 2、学习使用单片机的TXD\RXD口; 3、了解MAX232芯片的作用; 二、实验原理 MCS-51单片机内部集成有一个UART,用于全双工方式的串行通信,可以发送、接收数据。他有两个相互独立的接收、发送缓冲器,这两个缓冲器同名(SBUF),共用一个地址号(99H)。发送缓冲器只能写入,不能读出,接受缓冲器只能读出,不能写入。要发送的字节数据直接写入发送缓冲器。SBUF=a;当UART接收到数据后,CPU从接收缓冲器中读取数据,a=SBUF;串行口内部有两个移位寄存器,一个用于串行发送,一个用于串行接收。定时器T1作为波特率发生器,波特率发生器的溢出信号昨接受或发送移位寄存器的位移时钟。TI与RI分别为发送完数据的中断标志,用来想CPU发中断请求。 三、实验内容 1、发送信号 1)C51程序: #include