51单片机

在单片机系统中,串口(UART,通用异步收发接口)是一个非常重要的组成部分。通常使用单片机串口通过RS232/RS485电平转换芯片与上位机连接,以进行上位机与下位机的数据交换、参数设置、组成网络以及各种外部设备的连接等。RS232/RS485串行接口总线具有成本低、简单可靠、容易使用等特点,加上其历史悠久,所以目前应用仍然非常广泛;特别对于数据量不是很大的场合,串口通信仍然是很好的选择,有着广阔的使用前景。

在单片机编程中,串口占了很重要的地位。传统方式串口程序的调试,往往是利用专用的单片机硬件仿真器。在编写好程序后,利用仿真器来设置断点,观察变量和程序的流程,逐步对程序进行调试,修正错误。使用硬件仿真器的确是很有效的方法,但是也有一些缺点:

◆ 很多仿真器不能做到完全硬件仿真,因而会造成仿真时正常,而实际运行时出现错误的情况;也有仿真不能通过,但是实际运行正常的情况。

◆ 对于一些较新的芯片或者是表面贴装的芯片,要么没有合适的仿真器或仿真头;要么就是硬件仿真器非常昂贵,且不容易买到。

◆ 有时由于设备内部结构空间的限制,仿真头不方便接入。

◆ 有的仿真器属于简单的在线仿真型,仿真时有很多限制。例如速度不高,实时性或稳定性不好,对断点有限制等,造成仿真起来不太方便。

1 调试前的准备工作

下面介绍一种利用Keil的软件仿真功能来实现51单片机串口调试用户程序的方法。使用这种方法,无需任何硬件仿真器,甚至都不需要用户电路板。所需的只是:

① 硬件。1台普通计算机(需要带有2个标准串口)和1根串口线(两头都是母头,连线关系如图1所示)。

② 串口软件可以是自己编写的专用调试或上下位机通信软件,也可以是通用的串口软件(如串口助手、串口调试等),主要用来收发数据。如果没有合适的串口调试软件,则可使用笔者编写的一个免费的串口小工具TurboCom。除了与其他软件一样的数据收发功能外,它还有定时轮流发送自定义数据帧和自动应答(接收到指定数据帧后,自动返回相应的数据帧)这两个很有用的功能,特别适合于老化测试。

2 基本调试命令介绍

这个串口调试方法主要是利用了Keil强大的软件仿真功能。在新版本(高于6.0)的Keil软件中,增强了软件的仿真能力,可以利用软件仿真更多的单片机功能。在这些功能中,其中有一个很重要的功能就是利用计算机的串口来模拟单片机的串口(这不同于很多软件在仿真时使用的激励文件方式,可以直接与其他串口进行通信,更加方便、灵活)。首先要介绍仿真时需要使用的两个命令:ASSIGN和MODE。

2。1 ASSIGN命令

将单片机的串口绑定到计算机的串口。基本使用方式为:

ASSIGN channeloutreg

其中: channel代表计算机的串口,可以是COM1、COM2、COM3或COM4;而inreg和outreg代表单片机的串口。对于只有一个串口的普通单片机,即SIN和SOUT;对于有两个或者多个串口的单片机,即SnIN和SnOUT(n=0,1,…即单片机的串口号)。

图1 串口连线示意图

例如:

ASSIGN COM1SOUT

将计算机的串口1绑定到单片机的串口(针对只有一个串口的单片机)。

ASSIGN COM2<S0IN>S0OUT

将计算机的串口2绑定到单片机的串口0(针对有多个串口的单片机,注意串口号的位置)。

需要注意的是,参数的括号是不能省略的,而outreg则是没有括号的。

2.2 MODE命令

设置被绑定计算机串口的参数。基本使用方式为:

MODE COMx baudrate, parity, databits, stopbits

其中: COMx(x = 1,2,…)代表计算机的串口号;baudrate代表串口的波特率;parity代表校验方式;databits代表数据位长度;stopbits代表停止位长度。

例如:

MODE COM1 9600, n, 8, 1

设置串口1。波特率为9 600,无校验位,8位数据,1位停止位。

MODE COM2 19200, 1, 8, 1

设置串口2。波特率为19 200,奇校验,8位数据,1位停止位。

使用以上两个命令,就能够将计算机的串口模拟成单片机的串口了。在进行软件仿真时,所有发送到被绑定的计算机串口上的数据都会转发到Keil模拟的单片机串口上,用户程序可以通过中断处理程序或查询方式接收到这些数据;同样,单片机程序中发送到单片机串口上的数据也会通过被绑定的计算机串口发送出来,可以被其他软件所接收。利用这个特点,就可以方便地仿真、调试单片机的串口部分程序。要注意的是,这两个命令需要一起使用。

2。3 仿真步骤

首先,用串口线将计算机的两个串口连接起来(或者是两台计算机上的两个串口)。这两个串口一个用来模拟单片机串口,另一个给调试程序使用。这个由用户自己分配,没有特殊要求。

其次,编写好用户程序,并编译通过。

然后,设置工程文件(Project)的相关参数,如图2和图3所示。主要是选择软件仿真模式(Use Simulator)以及晶振参数。

图2 仿真参数设置

为了不必每次进入仿真状态后,都需要输入串口参数设置命令,可以建立一个初始化文件。初始化文件是一个普通的文本文件,内容就是仿真时需要的命令,按照顺序一行输入一条。如图2所示,建立了一个debug。ini的初始化文件。这样,当每次进入仿真调试状态时,Keil就会自动载入 debug。ini的内容进行初始化。

图3 晶振参数设置

为了正确仿真串口,在软件仿真调试时,在用户的Keil工程文件的属性中,还需要设置实际使用的晶振频率。这个参数非常重要,直接影响通信的波特率,可以按照实际使用的参数进行设置。要注意,这个参数的单位是MHz。

设置好参数后,就可以进行仿真了。单击工具栏的图标按此在新窗口浏览图片进入Debug(仿真调试)状态,在Output window窗口中的command文本框(一般是在左下角)中输入上面介绍的命令。例如,将PC机的串口1设置为单片机的串口:

mode com1 9600,0,8,1

assign com1 <Sin> Sout

然后设置断点,一般是在关键地方或与串口相关联的地方设置。再单击图标运行(Run)用户程序,使用户程序运转起来(不然是接收不到串口数据的)。这时再使用串口调试软件或用户调试软件,发送通信命令或者数据包,看用户程序是否进入断点,以及相关的变量是否正确。还可以有意发送带有错误数据的数据包,以观察用户程序的异常处理部分是否正常。一旦发现程序中的错误,可以马上停止仿真调试,立即修改代码,然后再次重复上面的步骤进行仿真。因为不需要与用户目标板联机,也不用下载代码到用户板上,所以速度非常高。以上这些步骤和使用硬件仿真器的基本一样,只不过现在使用的是软件仿真。

需要注意的是:仿真时单片机串口实际的波特率由MODE命令来指定,单片机程序中的TMOD、SCON等参数是不影响串口仿真状态的(也就是说这些参数不影响仿真的波特率,即使它们是错误的)。但是中断的使能位(如ES、EA等)还是起作用的,如果ES或EA被禁止,那么就不会进入串口中断。

因为这种方法是利用计算机的串口来仿真单片机的串口,而仿真是通过Keil软件来转换串口上的数据,不是直接转发数据的,所以在实际仿真时,处理速度会比实际单片机运行时稍微低一点。比方说仿真状态时1 s只能发送/接收10个数据帧,但在单片机硬件上运行时可能1 s就可以接收/发送50个数据帧。这与使用的计算机的速度有关,但对仿真来说,是没有任何影响的。

对于多串口的单片机,从理论上来说,可以一次绑定多个串口,只要计算机有足够多的串口。基本上,使用这种方法需要占用计算机的串口数量是单片机绑定串口的2倍。一个串口被Keil占用,用来模拟单片机的串口;另外一个串口被计算机占用,用来给单片机的串口收发数据。

3 小结

这里介绍的方法对C51和汇编语言都是适合的。它最大的好处就是简单、方便,容易使用,不需要使用任何电路,也没有特殊的要求;甚至可以在硬件电路制作好之前就将串口部分的程序编写、调试完毕。笔者使用这种方法已经很长时间了,事实证明这种方法确实非常有效。其实对于51单片机,Keil的仿真功能实在是太强大了,只要充分掌握其特点,能够熟练利用它,就可以解决工作中的大部分问题。很多工作都可以使用软件仿真来完成,根本无需任何硬件仿真器;只有一些新的外部器件的时序、接口的调试才有可能需要用到硬件仿真器。目前介绍Keil软件仿真这方面的参考书籍很少,有些讲的还是老版本的用法,不过没有关系,Keil的帮助文件写得很详细、很清楚,只要认真看明白就会使用了。使用熟练后,就会发现Keil的功能相当强。

对于串口编程,51单片机有Keil这个功能强大的开发软件,给我们带来了极大的便利;而在其他单片机软件的开发中,目前还没有这么强大的开发工具和方便的调试手段。这里有个变通的办法,就是可以先在Keil中编写并调试好串口程序,然后将程序移植到其他单片机平台中(笔者在PIC18单片机开发中就使用了这种方法,收到了很好的效果。当然这是指在使用C语言开发单片机程序时,汇编语言是没有可移植性的)。至于如何能够减小程序移植的工作量,使得程序具有更好的通用性,以最小的代价就可以平滑地移植到其他单片机平台上,也是一个非常值得探讨的问题。

来源:畅学电子

围观 3

串口通信的基本认识

通信分为并行通信和串行通信,并行通信时的数据各个位同时传送,可以实现字节为单位通信,但通信线多占用资源,成本高。以前用到的的P1=0x55,一次给P1口的8个管脚分别赋值,同时进行信号输出,类似于8个车道可以过去8辆车,这样的形式是并行的,一般称P0,P1,P2,P3为51单片机的4组并行总线。

串行通信,就是一个车道,一个只能通过一辆车,如果一个0x55这样一个字节的数据要传输过去的话,假如低位在前,高位在后的话,那发送方式是:0-1-0-1-0-1-0-1,一位一位的进行传输,要发送8次才能发送完一个字节

STC89C52有两个引脚是专门用来做串口通信的,一个是P3.0(RXD),一个是P3.1(TXD),他们组成的通信接口就是串行接口,简称串口。用于两个单片机进行UART通信。两单片机通信接口连接方式:RXD——TXD,TXD——RXD。

单片机1的TXD发送通道接到单片机2的RXD接收通道,单片机的1的RXD接收通道接到单片机2的TXD发送通道,从而实现相互通信。

当单片机1想给单片机2发送数据,比如发送了0xCE,用二进制表示就是11001110,在串口通信过程中,是低位先发,高位后发的原则,那么就是让TXD首先拉低电平,持续一段时间,发送一位0,然后拉高电平,持续一段时间,发送一位1,继续拉高,在持续一段时间,发送一位1,一直把8位二进制数11001110全部发送完毕,这里涉及到一个问题,就是持续的一个时间段时间“到底是多少”。因而便引入通信中非常重要的一个概念波特率,也叫做比特率。

波特率

波特率就是发送二进制数据位的速率,习惯用baud表示,即我们发送一位二进制数据持续的时间=1/baud。在通信之前,单片机1和单片机2首先都要明确约定好他们之间的通信波特率,必须保持一致,收发双方才能正常通信。

约定好速度之后,我们还要考虑第二个问题,数据什么时候是起始,什么时候是结束?提前和延迟结束都会接收错误。在uart通信的时候,一个字节是8位,规定当没有通信信号发生时,通信线路保持高电平,当数据发送前,先发一位0表示起始位,然后发送8位数据位,数据位是先低再高,数位位发送完后才呢个后再发送一位1表示停止位,这样我们要发送的8位数据,实际上我们发送了10位,多出来两位其中一个是起始位,一个是停止位。而接受方一直保持的高电平,一旦检测到一位低电平,准备开始接受数据,接受8位数据后,然后检测停止位,再准备下一个数据接收。

串口数据发送示意图,实际上是一个时域示意图,就是信号随着时间变化的对应关系。比如在单片机的发送引脚上,左边的是先发生的,右边的是后发生的,数据位的切换时间就是波特率分之一秒,如果能够理解时域的概念,后边很多通信的时序图就很容易理解了。

RS232

在我们电脑上,一般都会有一个9针的串行接口,这个串行接口叫做RS232接口,它和UART通信有关联,但是由于现在笔记本电脑不带9针串口,所以和单片机通信越来越趋于使用USB虚拟串口。

九针串口分工头和母头

公头上5下4,上5从左到右为1.2.3.4.5;下4从左到右为6.7.8.9;

母头上5下4,上5从左到右为5.4.3.2.1;下4从左到右为9.8.7.6;

RS232接口一共有9个引脚,分别定义是:1、载波检测DCD;2、接收数据RXD;3、发送数据TXD;4、数据终端准备好DTR;5、信号地线SG;6、数据准备好DSR;7、请求发送RTS;8、清除发送CTS;9、振铃提示RI。我们要让这个串口和我们单片机进行通信,我们只需要关心其中的2脚RXD、3脚TXD和5脚GND即可。

虽然这三个引脚的名字和我们单片机上的串口名字一样,但是却不能直接和单片机对连通信,这是为什么呢?随着我们了解的内容越来越多,我们得慢慢知道,不是所有的电路都是5V代表高电平而0V代表低电平的。对于RS232标准来说,它是个反逻辑,也叫做负逻辑。为何叫负逻辑?它的TXD和RXD的电压,-3V~-15V电压代表是1,+3~+15V电压代表是0。低电平代表的是1,而高电平代表的是0,所以称之为负逻辑。因此电脑的9针RS232串口是不能和单片机直接连接的,需要用一个电平转换芯片MAX232来完成。

这个芯片就可以实现把标准RS232串口电平转换成我们单片机能够识别和承受的UART 0V/5V电平。从这里大家似乎慢慢有点明白了,其实RS232串口和UART串口,它们的协议类型是一样的,只是电平标准不同而已,而MAX232这个芯片起到的就是中间人的作用,它把UART电平转换成RS232电平,也把RS232电平转换成UART电平,从而实现标准RS232接口和单片机UART之间的通信连接。

USB转串口通信

随着技术的发展,工业上还有RS232串口通信的大量使用,但是商业技术的应用上,已经慢慢的使用USB转UART技术取代了RS232串口,绝大多数笔记本电脑已经没有串口这个东西了,那我们要实现单片机和电脑之间的通信该怎么办呢?

我们只需要在电路上添加一个USB转串口芯片,就可以成功实现USB通信协议和标准UART串行通信协议的转换,在我们的开发板上,我们使用的是CH340T这个芯片。

我们需要用跳线帽把中间和下边的针短接在一起。右侧的CH340T这个电路很简单,把电源、晶振接好后,6脚和7脚的DP和DM分别接USB口的2个数据引脚上去,3脚和4脚通过跳线接到了我们单片机的TXD和RXD上去。

CH340T的电路里3脚位置加了个4148的二极管,是一个小技巧。因为STC89C52这个单片机下载程序时需要冷启动,就是先点下载后上电,上电瞬间单片机会先检测需要不需要下载程序。虽然单片机的VCC是由开关来控制,但是由于CH340T的3脚是输出引脚,如果没有此二极管,开关后级单片机在断电的情况下,CH340T的3脚和单片机的P3。0(即RXD)引脚连在一起,有电流会通过这个引脚流入后级电路并且给后级的电容充电,造成后级有一定幅度的电压,这个电压值虽然只有两三伏左右,但是可能会影响到正常的冷启动。加了二极管后,一方面不影响通信,另外一个方面还可以消除这种不良影响。这个地方可以暂时作为了解,大家如果自己做这类电路,可以参考一下。

IO口模拟UART串口通信

UART串口波特率,常用的值是300、600、1200、2400、4800、9600、14400、19200、28800、38400、57600、115200等速率。IO口模拟UART串行通信程序是一个简单的演示程序,我们使用串口调试助手下发一个数据,数据加1后,再自动返回。

串口调试助手,这里我们直接使用STC-ISP软件自带的串口调试助手,先把串口调试助手的使用给大家说一下,如图11-6所示。第一步要选择串口助手菜单,第二步选择十六进制显示,第三步选择十六进制发送,第四步选择COM口,这个COM口要和自己电脑设备管理器里的那个COM口一致,波特率按我们程序设定好的选择,我们程序中让一个数据位持续时间是1/9600秒,那这个地方选择波特率就是选9600,校验位选N,数据位8,停止位1。

串口调试助手的实质就是利用电脑上的UART通信接口,发送数据给我们的单片机,也可以把我们的单片机发送的数据接收到这个调试助手界面上。

因为初次接触通信方面的技术,所以我把后面的IO模拟串口通信程序进行一下解释,大家可以边看我的解释边看程序,把底层原理先彻底弄懂。

变量定义部分就不用说了,直接看main主函数。首先是对通信的波特率的设定,在这里我们配置的波特率是9600,那么串口调试助手也得是9600。配置波特率的时候,我们用的是定时器T0的模式2。模式2中,不再是TH0代表高8位,TL0代表低8位了,而只有TL0在进行计数,当TL0溢出后,不仅仅会让TF0变1,而且还会将TH0中的内容重新自动装到TL0中。这样有一个好处,就是我们可以把想要的定时器初值提前存在TH0中,当TL0溢出后,TH0自动把初值就重新送入TL0了,全自动的,不需要程序中再给TL0重新赋值了,配置方式很简单,大家可以自己看下程序并且计算一下初值。

波特率设置好以后,打开中断,然后等待接收串口调试助手下发的数据。接收数据的时候,首先要进行低电平检测while (PIN_RXD),若没有低电平则说明没有数据,一旦检测到低电平,就进入启动接收函数StartRXD()。接收函数最开始启动半个波特率周期,初学可能这里不是很明白。大家回头看一下我们的图11-2里边的串口数据示意图,如果在数据位电平变化的时候去读取,因为时序上的误差以及信号稳定性的问题很容易读错数据,所以我们希望在信号最稳定的时候去读数据。除了信号变化的那个沿的位置外,其它位置都很稳定,那么我们现在就约定在信号中间位置去读取电平状态,这样能够保证我们读的一定是正确的。

一旦读到了起始信号,我们就把当前状态设定成接收状态,并且打开定时器中断,第一次是半个周期进入中断后,对起始位进行二次判断一下,确认一下起始位是低电平,而不是一个干扰信号。以后每经过1/9600秒进入一次中断,并且把这个引脚的状态读到RxdBuf里边。等待接收完毕之后,我们再把这个RxdBuf加1,再通过TXD引脚发送出去,同样需要先发一位起始位,然后发8个数据位,再发结束位,发送完毕后,程序运行到while (PIN_RXD),等待第二轮信号接收的开始。

串口通信基本应用

通信的三种基本类型

常见的通信传输方式可以分为单工通信、半双工通信、全双工通信。

单工通信就是只允许一个方向向另外一个方向传送信息,而另外一方不能回传消息。比如:电视遥控器、收音基等

半双工通信是指数据可以在双方之间相互传播,但是同一时刻只能呢个其中一方发给另一方,比如:对讲机

全双工通信是指发送数据同时也能接收数据,两者同步进行,就如同我们的电话一样,我们说的同时也可以听到对方的声音。

uart模块介绍

IO口模拟串口通信,让大家了解了串口通信的本质,但是我们的单片机程序却需要不停的检测扫描单片机IO口收到的数据,大量占用了单片机的运行时间。这时候就会有聪明人想了,其实我们并不是很关心通信的过程,我们只需要一个通信的结果,最终得到接收到的数据就行了。这样我们可以在单片机内部做一个硬件模块,让它自动接收数据,接收完了,通知我们一下就可以了,我们的51单片机内部就存在这样一个UART模块,要正确使用它,当然还得先把对应的特殊功能寄存器配置好。

51单片机的UART串口的结构由串行口控制寄存器SCON、发送和接收电路三部分构成,先来了解一下串口控制寄存器SCON。

SCON串行控制器的位分配(地址:0x98)

位:符号:复位值: 0:RI:0;1:TI:0;2:RB8:0;3:TB8:0;4:REN:0;5:SM2:0;6:SM1:0;7:SM0:0;

0位RI:接收中断标志位,当接收电路接收到停止位的中间位置时,RI由硬件置1,必须通过软件清零

1位TI:发送中断标志位,当发送电路发送到停止位的中间位置时,TI由硬件置1,必须通过软件清零。

2位RB8:模式2和3中接收到的第9位数据(很少用),模式1用来接收停止位。

3位TB8:模式2和3中要发送的第9位数据(很少用)。

4位REN:使能串行接收。由软件置位使能接收,软件清零则禁止接收。

5位SM2:多机通信控制位(极少用),模式1直接清零。

6位SM1和7位SM0:

这两位共同决定了串口通信的模式0~模式3共4种模式。我们最常用的就是模式1,也就是SM0=0,SM1=1,下边我们重点就讲模式1,其它模式从略。

对于串口的四种模式,模式1是最常用的,就是我们前边提到的1位起始位,8位数据位和1位停止位。下面我们就详细介绍模式1的工作细节和使用方法,至于其它3种模式与此也是大同小异,真正遇到需要使用的时候大家再去查阅相关资料就行了。

在我们使用IO口模拟串口通信的时候,串口的波特率是使用定时器T0的中断体现出来的。在硬件串口模块中,有一个专门的波特率发生器用来控制发送和接收数据的速度。对于STC89C52单片机来讲,这个波特率发生器只能由定时器T1或定时器T2产生,而不能由定时器T0产生,这和我们模拟的通信是完全不同的概念。

如果用定时器2,需要配置额外的寄存器,默认是使用定时器1的,我们本章内容主要就使用定时器T1作为波特率发生器来讲解,方式1下的波特率发生器必须使用定时器T1的模式2,也就是自动重装载模式,定时器的重载值计算公式为:

TH1 = TL1 = 256 - 晶振值/12 /2/16 /波特率

和波特率有关的还有一个寄存器,是一个电源管理寄存器PCON,他的最高位可以把波特率提高一倍,也就是如果写PCON |= 0x80以后,计算公式就成了:

TH1 = TL1 = 256 - 晶振值/12 /16 /波特率

公式中数字的含义这里解释一下,256是8位定时器的溢出值,也就是TL1的溢出值,晶振值在我们的开发板上就是11059200,12是说1个机器周期等于12个时钟周期,值得关注的是这个16,我们来重点说明。在IO口模拟串口通信接收数据的时候,采集的是这一位数据的中间位置,而实际上串口模块比我们模拟的要复杂和精确一些。他采取的方式是把一位信号采集16次,其中第7、8、9次取出来,这三次中其中两次如果是高电平,那么就认定这一位数据是1,如果两次是低电平,那么就认定这一位是0,这样一旦受到意外干扰读错一次数据,也依然可以保证最终数据的正确性。

串口通信的发送和接收电路在物理上有2个名字相同的SBUF寄存器,它们的地址也都是0x99,但是一个用来做发送缓冲,一个用来做接收缓冲。意思就是说,有2个房间,两个房间的门牌号是一样的,其中一个只出人不进人,另外一个只进人不出人,这样的话,我们就可以实现UART的全双工通信,相互之间不会产生干扰。但是在逻辑上呢,我们每次只操作SBUF,单片机会自动根据对它执行的是“读”还是“写”操作来选择是接收SBUF还是发送SBUF,后边通过程序,我们就会彻底了解这个问题。

##UART串口程序

一般情况下,我们编写串口通信程序的基本步骤如下所示:

1、配置串口为模式1。

2、配置定时器T1为模式2,即自动重装模式。

3、根据波特率计算TH1和TL1的初值,如果有需要可以使用PCON进行波特率加倍。

4、打开定时器控制寄存器TR1,让定时器跑起来。

这里还要特别注意一下,就是在使用T1做波特率发生器的时候,千万不要再使能T1的中断了。

我们先来看一下由IO口模拟串口通信直接改为使用硬件UART模块时的程序代码,看看程序是不是简单了很多,因为大部分的工作硬件模块都替我们做了。程序功能和IO口模拟的是完全一样的。

通信实例与ASCLL码

先抛开我们使用的汉字不谈,那么我们常用的字符就包含了0~9的数字、A~Z/a~z的字母、还有各种标点符号等。那么在单片机系统里面我们怎么来表示它们呢?ASCII码(American Standard Code for Information Interchange,即美国信息互换标准代码)可以完成这个使命:我们知道,在单片机中一个字节的数据可以有0~255共256个值,我们取其中的0~127共128个值赋予了它另外一层涵义

我们用字符格式发送一个小写的a,返回一个十六进制的0x61,数码管上显示的也是61,ASCII码表里字符a对应十进制是97,等于十六进制的0x61;我们再用字符格式发送一个数字1,返回一个十六进制的0x31,数码管上显示的也是31,ASCII表里字符1对应的十进制是49,等于十六进制的0x31。这下大家就该清楚了:所谓的十六进制发送和十六进制接收,都是按字节数据的真实值进行的;而字符格式发送和字符格式接收,是按ASCII码表中字符形式进行的,但它实际上最终传输的还是一个字节数据。这个表格,当然不需要大家去记住,理解它,用的时候过来查就行了。

来源:单片机精讲吴鉴鹰

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51单片机包含五个中断源,两级中断优先级,优先级可编程设置,通过IP进行设置。

● PX0(IP.0),外部中断0优先级设定位;
● PT0(IP.1),定时/计数器T0优先级设定位;
● PX1(IP.2),外部中断0优先级设定位;
● PT1(IP.3),定时/计数器T1优先级设定位;
● PS (IP.4),串行口优先级设定位;
● PT2 (IP.5) ,定时/计数器T2优先级设定位。

从上图里我们可以看出:

EA是中断控制位。EA=1,开放中断;EA=0,屏蔽所用中断(编程时人为设定)。

那EA是在哪里进行设置的呢?它就是在IE(中断允许寄存器)里进行设定的。

第七位就是EA,剩下的还有第四位的ES,第三位的ET1,第二位的EX1,第一位的ET0和第零位的EX0。

是不是在上图中都能看到他们的影子?没错,要不IE能称为中断允许寄存器嘛。它先设定总允许中断,然后再设定其它中断是否允许。

接下来我们再来看其它中断允许位。

ES是串行口中断开放控制位。ES=1,响应串行口中断;ES=0,禁止串行口中断。

ET1是T1溢出中断开放控制位。ET1=1,响应T1溢出产生的中断;ET1=0,禁止T1溢出产生的中断。

EX1是外部中断1开放控制位。EX1=1,响应外部中断;EX1=0,禁止外部中断。

ET0的功能同ET1,对应T0。

EX0的功能同EX1,对应外部中断0。

这样,中断是否开启就由你说了算了,你要用什么直接就可以控制对应的中断和总中断EA就可以了。

现在我们开启了中断,cpu就会检测对应的中断是否到来,那如何检测的呢?接下来我们就要用到另外几个有用的位了。

TCON的第七位TF1,第五位TF0,第三位IE1,第一位IE0。

SCON的第一位TI,第零位RI。

RI(SCON.0),串行口接收中断标志位。当允许串行口接收数据时,每接收完一个串行帧,由硬件置位RI。注意,RI必须由软件清除。

TI(SCON。1),串行口发送中断标志位。当CPU将一个发送数据写入串行口发送缓冲器时,就启动了发送过程。每发送完一个串行帧,由硬件置位TI。CPU响应中断时,不能自动清除TI,TI必须由软件清除。

TF1:T1当定时时间到或是当计数个数到的时候,会触发TF1位,然后CPU检测TF1位,执行对应的中断,响应中断后,硬件清零。

TF0:对应于TF1。

IE1:外部中断请求标志,外部中断执行,请求中断,对应IE1=1,CPU响应中断,硬件对IE1清零。

IE0:对应IE1。

但是对于外部中断,却有两种中断触发方式:

一种是低电平触发;

一种是下降沿触发。

对于不同情况要进行不同的控制,如何在两种方式间进行选择呢?

我们看TCON的第二位和第零位是没有用的,就是他们两个,第二位IT1对应外部中断1,第零位IT0对应外部中断0,给他们高电平就为下降沿触发,给他们低电平就为低电平触发。

文章到这里就结束啦~附上“中断优先权图”供大家参考。

*附 | 中断优先权图

来源:电子产品世界

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