单片机第七章2

湖南理工学院信息与通信工程学院电子信息教研室制作
7.1 串行口的结构
7.1.1 串行口控制寄存器SCON
串行口控制寄存器SCON 字节地址98H，可位寻址，格式如图所示
SCON 各位的意义 (1). SM0、SM1——串行口4种工作方式的选择位 SM0 SM1 0 0 1 0 1 0 方式 0 1 2 功能说明 同步移位寄存器方式（用于扩展I/O口） 8位异步收发，波特率可变（由定时器控制） 9位异步收发，波特率为fosc/64或fosc/32
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7.2 串行口的4种工作方式
7.2.1 方式0
1
0
1
1
0
0
0
1
方式0扩展输出口 执行： MOV A,#8DH MOV SBUF,A ;8DH= 1 0 0 0 1 1 0 1
最终
P3.0 P3.1 P1.0 RXD
0 1
1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1
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；TI位清“0” ；RI位清“0”
7.2 串行口的4种工作方式
方式0扩展输入口
7.2.1 方式0
1 0 0 0 1 0 1 1 移位寄存器 CP
RXD P3.0 1 TXD P3.1
0 0 0 0 0 0 0 0 AT89C51
在TXD输出移位脉冲信号控制下，移位寄存器的数据移入接收SBUF
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串行口通信基本知识
1、串行通信和并行通信
并行通信：即数据的各位同时传送；特点：传送速率快，但数据线较
多。 串行通信：即数据一位一位顺序传送。特点：只要一根数据线，设备

A/D转换器的任务就是在满足奈奎斯特采样定理的条 件下，将模拟信号转换为数字信号。
对于开关量，可以很容易的映射成数字的0或者1，即 TTL的低电平和高电平，映射后的这些数字信号就可以 直接输入到单片机内部。
输出：
处理的结果需要输出，对于开关量的输出，可以简单 地经过映射部件，将单片机的TTL电平输出信号转换成 所需要的开关量进行输出。
7.2.2传感器特性
选择传感器主要考虑灵敏度、响应特性、线性范围、稳 定性、精确度、测量方式等六个方面的问题。
除了以上选用传感器时应充分考虑的一些因素外，还应 尽可能兼顾结构简单、体积小。重量轻、价格便宜、易于维 修、易于更换等条件。
1、灵敏度
一般说来，传感器灵敏度越高越好，因为灵敏度越高， 就意味着传感器所能感知的变化量小，即只要被测量有一微 小变化，传感器就有较大的输出。但是，在确定灵敏度时， 要考虑以下几个问题：
当被测量是一个向量时，并且是一个单向量时， 就要求传感器单向灵敏度愈高愈好；如果被测量是 二维或三维的向量，那么还应要求传感器的交叉灵 敏度愈小愈好。
2、响应特性
传感器的响应总不可避免地有一定延迟，但我们总希 望器)响应时间短，工作频率宽;
7.1 单片机应用系统的结构
图7.1单片机应用系统的基本结构
单片机应用系统的核心任务：
根据一定的输入（前向通道），结合一定的处理算 法，然后作出一定的输出响应（后向通道）。 输入：
包括模拟输入和数字输入，电量信号输入和非电量 信号输入。对于非电量输入需要通过传感器将非电物 理量转换为模拟电信号。 预处理：一般包括放大器和滤波器两部分：
主要应用
压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。
压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结 构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压 电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振 动和冲击测量中已经得到了广泛的应用，特别是航空和宇 航领域中更有它的特殊地位。

第7章 MCS-51系列单片机的串行接口 ⑦ SM2：多机通信控制位，主要用于方式2和方式3。在 方式0时，SM2不用，一定要设置为0。在方式1中，SM2也应 设置为0，当SM2 = 1时，只有接收到有效停止位时，RI才置1。 当串行口工作于方式2或方式3时，若SM2 = 1，只有当接收到 的第9位数据(RB8)为1时，才把接收到的前8位数据送入SBUF， 且置位RI发出中断申请，否则会将接收到的数据放弃；当 SM2 = 0时，不管第9位数据是0还是1，都将接收到的前8 位数 据送入SBUF，并发出中断申请。
第7章 MCS-51系列单片机的串行接口
图7-2 串行通信数据传送的制式
第7章 MCS-51系列单片机的串行接口 半双工制式(Half Duplex)：数据可实现双向传送，但不能 同时进行，实际的应用采用某种协议实现收/发开关转换。如 图7-2(b)所示，数据传送是双向的，但任一时刻数据只能是从 甲站发至乙站，或者从乙站发至甲站，也就是说只能是一方发 送另一方接收。因此，甲、乙两站之间只需一条信号线和一条 接地线。收/发开关是由软件控制的，通过半双工通信协议进 行功能切换。
第7章 MCS-51系列单片机的串行接口 SBUF为串行口的收/发缓冲寄存器，它是可寻址的专用寄 存器，其中包含了发送寄存器SBUF(发送)和接收寄存器 SBUF(接收)，可以实现全双工通信。这两个寄存器具有相同名 字和地址(99H)。但不会出现冲突，因为它们一个只能被CPU 读出数据，另一个只能被CPU写入数据，CPU通过执行不同的 指令对它们进行存取。CPU执行“MOV SBUF，A”指令，产生 “写SBUF”脉冲，把累加器A中欲发送的字符送入SBUF(发送) 寄存器中；CPU执行“MOV A，SBUF”指令，产生读SBUF脉 冲，把SBUF(接收)寄存器中已接收到的字符送入累加器A中。 所以，MCS-51的串行数据传输很简单，只要向发送缓冲器 SBUF写入数据即可发送数据。而从接收缓冲器SBUF读出数据 即可接收数据。

7.2 MCS-51单片机系统的抗干扰措施 •7.2.1 抗干扰硬件措施——看门狗电路
单片机课程
目前，市场上已经出现多种型号的微机监控电路芯片， 这些芯片不仅自带计数脉冲振荡器，而且还能对单片机 的供电电源进行监控，确保系统万无一失。 在一些高档单片机中还内嵌了“监控电路”如PHILIPS 公司生产的8XC552系列单片机（与MCS-51 全兼容）， 内部具有一个 “Watch Dog”电路，对系统实行全面监 控。
2019/3/16
大连理工大学电气系
目录
7.2 MCS-51单片机系统的抗干扰措施 •7.2.1 抗干扰硬件措施——看门狗电路 1、看门狗电路工作原理及参数设定
MCS-51
RESET
单片机课程
原始喂狗
死机时的复位脉冲
中间喂狗
ALE P1.0
CP /R
Q
N位计数器
程序飞走
程序正常时 的“喂狗”信号
1）根据程序一次周期的时间T1选择计数器的溢出时间T2； 2）不能影响正常时单片机的工作，即两次“喂狗”的时间间 隔T3要小于计数器溢出的时间；即T2>T1>T3 3）合理选择“喂狗”的位置。 2019/3/16 目录 大连理工大学电气系
常用单片机仿真完成，然后固化软件，脱开仿真器， 插回单片机与固化了的程序存储器。
2019/3/16
大连理工大学电气系
目录
7.2 MCS-51单片机系统的抗件措施——看门狗电路 从理论上讲，只要将程序编好系统就可以正常工作 了。但是在实际应用中，常常会出现系统无缘无故的 “死机”。这种情况会导致不可想象的后果，特别在一 些闭环的控制系统，这是绝对不允许的。 造成“死机”的主要原因：
单片机应用系统的开发一般包括以下步骤： 1、确定系统控制方案，彻底了解控制对象和控制要求。 （1）高速对象（电机调速、图像语音识别等）还是慢速 对象（温度、流量等过程控制）； （2）开环控制还是闭环控制； ……