单片机教学改革下

1 AD转换(概念 集成芯片 典型应用 任务)
2 DA转换(概念 集成芯片 典型应用 任务)
二 串行通信
1 基本概念
2 MCS-51串行技术(及串行中断） 典型应用
3 RS232 、RS422、RS485协议 典型应用
4 遥控原理 典型应用
5 任务
单片机教学改革下
任务一 数字电压计
• 任务描述： • 利用单片机AT89S51与ADC0808设计完成数字
• 当SM0、SM1=10时，串行口以工作方式2工作，发送和接收的 一帧信息由11位组成，即1位起始位、8位数据位（低位在先）、 1位可编程位（第9位数据位）和1位停止位。TB8根据需要设为 0或1, 作为多机通信中的地址数据标志位或数据的奇偶校验位。 波特率固定不变（ fosc/64或fosc/32），低位在先。
项目三 信号采集、控制系统
• 学习内容： AD、DA与单片机的接口、编 程与调试;串行通信方式、控制，无线通信 设计、调试。（在proteus界面上仿真电路， 完成C51程序的编制与功能调试。）
• 任务一数字电压计 • 任务二波形发生器 • 任务三红外遥控器
单片机教学改革下
相关知识与实践
一 模数转换
单片机教学改革下
串行通信方式
通信方向
T
RT
T
T
R
R
R
R
T
单工方式
半双工方式
全双工方式
单工方式：数据仅按一个固定方向传送；
半双工方式：数据可实现双向传送，但不能同时进行； 全双工方式：允许双方同时进行数据双向传送； 多工方式：在同一线路上实现资源共享。
单片机教学改革下
波特率 单位时间内传送二进制数据的位数，以位/秒(b/s)
• GF1、GF0：两个通用标志位，用户使 用。
• PD、IDL :电源控制
单片机教学改革下
串行口的工作方式
• 串行接口的工作方式有四种，由SCON中的SM0、SM1定 义，编码及功能如下表。在这四种工作方式中，串行通信 只使用方式1，方式2，方式3。方式0主要用于用串口扩展 并行口。
单片机教学改革下
电压表，能够测量0－5V之间的直流电压，三位 数码显示电压值。调整电位器，数码能正确显示 调整数值。 • 任务要求: 1 设计电路原理图； 2 编制驱动程序并调试 ； 3 详细注释程序中的关单片键机教学语改革句下 及各子程序功能。
任务二 波形发生器
任务描述： 利用单片机AT89S51与ADC0832设计完成一台三 角波与方波可选的信号发生器；输出波的幅值为 5V，频率自定。 任务要求: 1 设计电路原理图； 2 编制驱动程序并调试 ； 3 详细注释程序中的关键语句及各子程序功能。
串行通信原理
• 1.通信基本概念 • 通信：单片机与外界进行信息交换统称为通信。 • 通信方式有两种： • 并行通信：数据的各位(二进制)同时发送或接收。
特点是传送速度快、效率高，但成本高。适用于 短距离传送数据。计算机内部的数据传送一般均 采用并行方式。 • 串行通信：数据一位一位(二进制)顺序发送或接 收。特点是传送速度慢，但成本低。适用于较长 距离传送数据。计算机与外界的数据传送一般均 采用串行方式。
• 当SCON中的SM0、SM1=00时，串行口以工作方式0工作，串 行口为同步移位寄存器输入/输出方式，其波特率固定不变为 fosc/12。数据由RXD（P3.0）端输入或输出，同步移位脉冲由 TXD（P3.1）端输出，发送、接收的是8位数据，低位在先。
• 当SM0、SM1=01时，串行口以工作方式1工作，此时串行口为 8位数据异步通信接口。波特率可变，低位在先。
表示，也称为数据位速率。 它是衡量串行通信速率的重要指标。
波特率是指每秒钟传送信号的数量，单位为波特（Baud）。 比特率每秒钟传送二进制数的信号数（即二进制数的位数）， 单位是bps（bit per second）或写成b/s（位/秒）。
在单片机串行通信中，传送的信号是二进制信号，波特率 与比特率数值上相等。单位采用bps。
单片机教学改革下
2、串行通信的相关问题 （1）通信原理—通信过程中相关因素
*通信方式—方向(单工/半双工/全双工)、连接(一 对一/一对多/多对多)、同步串行/异步串行；
*速度控制—波特率、发送/接收时钟；
（2）通信协议—如何处理信号线上的信号 *数据识别—异步串行通信协议； *数据正确性—抗干扰、检验码编码技术。
• MCS-51内部有一个可编程的全双工串行通 信接口，该串行口有4种工作方式，以供不 同场合使用。波特率可由软件设置，由片 内的定时器/计数器产生。接收、发送均可 工作在查询方式或中断方式。
单片机教学改革下
串行口的结构与控制
• MCS-51单片机内部的串行口有两个物理上独立 的接收、发送缓冲器SBUF，可同时接收和发送 数据。发送缓冲器只能写入不能读出，接收缓冲 器只能读出不能写入。两个缓冲器占用同一个地 址（99H）。
： • 利用单片机AT89S51、红外发射管和PC机
接口，设计完成串行通讯接口电路。波特 率为9600，8位数据，无校验位。 • 任务要求: • 1 设计电路原理图； • 2 编制驱动程序并调试 ； • 3 详细注释程序中的关键语句及各子程序 功能。
单片机教学改革下
• 控制MCS-51单片机串行口的控制寄存器共有两 个，即特殊功能寄存器SCON和PCON。
单片机教学改革下
串行口控制寄存器SCON
• SM0、SM1：控制串行口的工作方式。 • SM2：允许方式2和方式3进行多机通信控制位。 • REN：允许串行接收控制位。REN=1，允许接收。 • TB8：是工作在方式2和方式3时要发送的第9位数据，
单片机教学改革下
同步方式：数据传送使用同一个时钟. 优点是数据传输速率较高，缺点是要求发送时钟和接 收时钟保持严格同步。 异步方式：数据传送不使用同一个时钟. 优点是不需要传送同步脉冲，可靠性高，所需设备 简单；缺点是字符帧中因包含有起始位和停止位而 降低了有效数据的传输速率。
单片机教学改革下
MCS-51串行口
根据需要由软件置位和复位。 • RB8：是工作在方式2和方式3时接收到的第9位数据。 • TI：发送中断标志位。必须由软件清零。 • RI：接收中断标志位。必须由软件清零。
单片机教学改革下
．特殊功能寄存器PCON
• SMOD：波特率倍增位。当SMOD=1时， 波特率加倍；当SMOD=0时，波特率不 加倍。