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PC机与单片机的通讯

发布时间:2008/8/19 0:00:00 访问次数:713

  大多数的电脑设备都具有rs-232c接口,尽管它的性能指标并非很好。在广泛的市场支持下依然常胜不衰。

  就使用而言,rs-232也确实有其优势:仅需3根线便可在两个数字设备之间全双工的传送数据。不过,rs-232c的控制要比使用并行通讯的打印机接口更难于控制。rs-232c使用了远较并行口更多的寄存器。这些寄存器用来实现串行数据的传送及rs-232c设备之间的握手与流量控制。本文将分别描述pc机及单片机mcs-51的串行通讯的原理及具体的软件设计。

  rs-232c介绍与pc硬件
  使用查询方法的串行通讯程序设计
  使用中断的串行通讯程序设计
  mcs-51串行通讯

  关于rs485

  (1)rs-232c介绍与pc硬件:

  rs-232c使用-3到-25v表示数字“1”,使用3v到25v表示数字“0”,rs-232c在空闲时处于逻辑“1”状态,在开始传送时,首先产生一起始位,起始位为一个宽度的逻辑“0”,紧随其后为所要传送的数据,所要传送的数据有最低位开始依此送出,并以一个结束位标志该字节传送结束,结束位为一个宽度的逻辑“1”状态。
  
  pc机一般使用8250或16550作为串行通讯的控制器,使用9针或25针的接插件将串行口的信号送出。

该插座的信号定义如下:
db-25db-9信号名称方向含 义
23txd输出数据发送端
32rxd输入数据接收端
47rts输出请求发送(计算机要求发送数据)
58cts输入清除发送(modem准备接收数据)
66dsr输入数据设备准备就绪
75sg-信号地
81dcd输入数据载波检测
204dtr输出数据终端准备就绪(计算机)
229ri输入响铃指示
 
  以上信号在通讯过程之中可能会被全部或部分使用,最简单的通讯仅需txd及rxd及sg即可完成,其他的握手信号可以做适当处理或直接悬空,至于是否可以悬空这视乎你的通讯软件。比如说,如果使用dos所提供的bios通讯驱动程序,那么,这些握手信号则需要做如下处理,因为bios的通讯驱动使用了这些信号。如果使用自己编写的串行驱动程序则可以完全不使用这些握手信号(详见下面有关章节)。

  pc机一般使用8250或16550的作为串行通讯控制器,8250及16550的管脚排列如下:

  8250(16550)的寄存器如下表所示:
基地址读/写寄存器缩写注 释
0write-发送保持寄存器(dlab=0)
0read-接收数据寄存器(dlab=0)
0read/write-波特率低八位(dlab=1)
1read/writeier中断允许寄存器
1read/write-波特率高八位(dlab=1)
2readiir中断标识寄存器
2writefcrfifo控制寄存器
3read/writelcr线路控制寄存器
4read/writemcrmodem控制寄存器
5readlsr线路状态寄存器
6readmsrmodem状态寄存器
7read/write-scratch register

pc机支持1-4个串行口,即com1-com4,其基地址在bios数据区0000:0400-0000:0406中描述,对应地址分别为3f8/2f8/3e8/2e8,com1及com3使用pc机中断4,com2及com4使用中断3。
  
  在上表中,8250共有12个寄存器,使用了8个地址,其中部分寄存器共用一个地址,由dlab=0/1来区分,在dlab=1用于设定通讯所需的波特率。常用的波特率参数见下表:
 
速率(bps)波特率高八位波特率低八位
  5009h00h
  30001h80h
  60000hc0h
  240000h30h
  480000h18h
  960000h0ch
  1920000h06h
  3840000h03h
  5760000h02h
  11520000h01h

  以下几个表格为8250的寄存器的功能描述:
  中断允许寄存器(ier):
  位注 释
  7未使用
  6未使用
  5进入低功耗模式(16750)
  4进入睡眠模式(16750)
  3允许modem状态中断
  2允许接收线路状态中断
  1允许发送保持器空中断
  0允许接收数据就绪中断

  bit0置1将允许接收到数据时产生中断,bit1置1时允许发送保持寄存器空时产生中断,bit2置1将在lsr变化时产生中断,相应的bit3置位将在msr变化时产生中断。
  中断识别寄存器(iir):
  位注 释
  bit6:7=00无fifo
  bit6:7=01允许fifo,但不可用
  bit6:7=11允许fifo
  bit5允许64字节fifo(16750)
  bit4未使用
  bit316550超时中断
  bit2:1=00modem状态中断(cts/ri/dtr/dcd)
  bit2:1=01发送保持寄存器空中断
  bit2:1=10接收数据就绪中断
  bit2:1=11接收线路状态中断
  bit0=0有中断产生
  bit0=1无中断产生

  iir为只读寄存器,bit6:7用来指示fifo的状态,均为0时则无fifo,此时为8250或16450芯片,为01时有fifo但不可以使用,为11时fifo有效并可以正常工作。bit3用来指示超时中断(16550/16750)。
  
  bit0用来指示是否有中断发生,bit1:2标识具体的中断类型,这些中断具有不同的优先级别,其中lsr中

  大多数的电脑设备都具有rs-232c接口,尽管它的性能指标并非很好。在广泛的市场支持下依然常胜不衰。

  就使用而言,rs-232也确实有其优势:仅需3根线便可在两个数字设备之间全双工的传送数据。不过,rs-232c的控制要比使用并行通讯的打印机接口更难于控制。rs-232c使用了远较并行口更多的寄存器。这些寄存器用来实现串行数据的传送及rs-232c设备之间的握手与流量控制。本文将分别描述pc机及单片机mcs-51的串行通讯的原理及具体的软件设计。

  rs-232c介绍与pc硬件
  使用查询方法的串行通讯程序设计
  使用中断的串行通讯程序设计
  mcs-51串行通讯

  关于rs485

  (1)rs-232c介绍与pc硬件:

  rs-232c使用-3到-25v表示数字“1”,使用3v到25v表示数字“0”,rs-232c在空闲时处于逻辑“1”状态,在开始传送时,首先产生一起始位,起始位为一个宽度的逻辑“0”,紧随其后为所要传送的数据,所要传送的数据有最低位开始依此送出,并以一个结束位标志该字节传送结束,结束位为一个宽度的逻辑“1”状态。
  
  pc机一般使用8250或16550作为串行通讯的控制器,使用9针或25针的接插件将串行口的信号送出。

该插座的信号定义如下:
db-25db-9信号名称方向含 义
23txd输出数据发送端
32rxd输入数据接收端
47rts输出请求发送(计算机要求发送数据)
58cts输入清除发送(modem准备接收数据)
66dsr输入数据设备准备就绪
75sg-信号地
81dcd输入数据载波检测
204dtr输出数据终端准备就绪(计算机)
229ri输入响铃指示
 
  以上信号在通讯过程之中可能会被全部或部分使用,最简单的通讯仅需txd及rxd及sg即可完成,其他的握手信号可以做适当处理或直接悬空,至于是否可以悬空这视乎你的通讯软件。比如说,如果使用dos所提供的bios通讯驱动程序,那么,这些握手信号则需要做如下处理,因为bios的通讯驱动使用了这些信号。如果使用自己编写的串行驱动程序则可以完全不使用这些握手信号(详见下面有关章节)。

  pc机一般使用8250或16550的作为串行通讯控制器,8250及16550的管脚排列如下:

  8250(16550)的寄存器如下表所示:
基地址读/写寄存器缩写注 释
0write-发送保持寄存器(dlab=0)
0read-接收数据寄存器(dlab=0)
0read/write-波特率低八位(dlab=1)
1read/writeier中断允许寄存器
1read/write-波特率高八位(dlab=1)
2readiir中断标识寄存器
2writefcrfifo控制寄存器
3read/writelcr线路控制寄存器
4read/writemcrmodem控制寄存器
5readlsr线路状态寄存器
6readmsrmodem状态寄存器
7read/write-scratch register

pc机支持1-4个串行口,即com1-com4,其基地址在bios数据区0000:0400-0000:0406中描述,对应地址分别为3f8/2f8/3e8/2e8,com1及com3使用pc机中断4,com2及com4使用中断3。
  
  在上表中,8250共有12个寄存器,使用了8个地址,其中部分寄存器共用一个地址,由dlab=0/1来区分,在dlab=1用于设定通讯所需的波特率。常用的波特率参数见下表:
 
速率(bps)波特率高八位波特率低八位
  5009h00h
  30001h80h
  60000hc0h
  240000h30h
  480000h18h
  960000h0ch
  1920000h06h
  3840000h03h
  5760000h02h
  11520000h01h

  以下几个表格为8250的寄存器的功能描述:
  中断允许寄存器(ier):
  位注 释
  7未使用
  6未使用
  5进入低功耗模式(16750)
  4进入睡眠模式(16750)
  3允许modem状态中断
  2允许接收线路状态中断
  1允许发送保持器空中断
  0允许接收数据就绪中断

  bit0置1将允许接收到数据时产生中断,bit1置1时允许发送保持寄存器空时产生中断,bit2置1将在lsr变化时产生中断,相应的bit3置位将在msr变化时产生中断。
  中断识别寄存器(iir):
  位注 释
  bit6:7=00无fifo
  bit6:7=01允许fifo,但不可用
  bit6:7=11允许fifo
  bit5允许64字节fifo(16750)
  bit4未使用
  bit316550超时中断
  bit2:1=00modem状态中断(cts/ri/dtr/dcd)
  bit2:1=01发送保持寄存器空中断
  bit2:1=10接收数据就绪中断
  bit2:1=11接收线路状态中断
  bit0=0有中断产生
  bit0=1无中断产生

  iir为只读寄存器,bit6:7用来指示fifo的状态,均为0时则无fifo,此时为8250或16450芯片,为01时有fifo但不可以使用,为11时fifo有效并可以正常工作。bit3用来指示超时中断(16550/16750)。
  
  bit0用来指示是否有中断发生,bit1:2标识具体的中断类型,这些中断具有不同的优先级别,其中lsr中

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