《实训RS232toUSBPL2303》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实训RS232toUSBPL2303（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、综合实训RS232toUSB/PL2303程金 自动化与电气工程学院 *RS232 to USB1.单片机串口通信所有的串行通信的工作方式 : 1.异步方式：以帧作为传送单位，每一帧由起始位 、数据位、校验位和停止位组成，结构如图。l2.同步方式l 同步方式仅在开始用若干字符作为同步号令，然 后连续发送数据，如图所示。由于没有在每一个字符 中，配置起始、停止位，所以结构紧凑，传输效率高 、速度快，其组成如下图所示：l 同步传输方式比异步传输方式速度快，这是它的优势。但 同步传输方式也有其缺点，即它必须要用一个时钟来协调 收发器的工作，所以它的设备也较复杂。 l例如IIC通信，SPI通信等三串行
2、通信的数据通路形式：1.单工方式：指通信双方，一 方只能发送，另一方只能接收， 传送方向是单一的。2.半双工方式:通信双方只有 一根传输线(共地)，但任何一方 都可以发送，当一方发送时，另 一方只能接收。3.全双工方式：需要通信双方 连接两条传输线(共地)，一条是 将数据从甲方送到乙方，另一条 是从乙方送到甲方。允许双向同 时发送。MCS-51串行通信接口l单片机串口的特点：全双工、异步、串口l单片机串口由RXD和TXD构成。lMCS-51单片机是 位CPU;l串行通信接口中，数据是一位一 位按顺序向外传送的。l在串行通信中，数据是一位一位按顺序进行传送的，而计算机内 部的数据是并行传输的。因
3、此当计算机向外发送数据时，必须先 将并行数据转换为串行数据，然后再发送；反之，当计算机接收 数据时，又必须先将串行数据转换为并行数据，然后再输入计算 机内部。lMCS-51单片机串口有一个核心部件通用的异步接收/发送器 ，简称UART（Universal Asynohronous Receiver/Transmitter） ，就是完成并串或串并变换的硬件电路，其结构如图7-6所 示。 1 通用的异步接收/发送器UART硬件UART结构图工作原理：l接收数据时，串行数据由RXD端（Receive Data）经接收门进入移位 寄存器，再经移位寄存器输出并行数据到接收缓冲器SBUF，最后通过 数据总
4、线送到CPU，是一个双缓冲结构，以避免接收过程中出现帧重 叠错误。l发送信息时，CPU将数据经过数据总线送给发送缓冲器SBUF后，直接 由控制器控制SBUF移位，经发送门输出至TXD，为单缓冲结构，由于 （CPU主动）不会发生帧重叠错误，l发送缓冲器与接收缓冲器在物理上是相互独立的，但在逻辑上只有一 个，共用地址单元99H。对发送缓冲器只存在写操作，对接收缓冲器 只能读操作。l接收和发送数据的速度由控制器发出的移位脉冲所控制，其可由内部 定时器T1产生的时钟获得，此时定时器T1作为波特率发生器使用。二、串行通信的传送速度串行通信的数据传送是按位进行的，每秒所传送的位 数称为波特率，如果数据传送
5、的速度为每秒120帧，每 个帧包含10位，则每秒传送1200位，即波特率为1200。 10120=l200bit/s=1200baut每位传送的时间T等于波特率的倒数，如上例波特率 为1200则每位传送时间为T = 0.833ms 国际上规定的标准波特率系列为300、600、1200、 1800、2400、4800、9600和19200bit/s 。四、串行通信的校验方式，奇校验：根据数据中1的个数，决定校验位是 否置1。以使1的个数总和为奇数。偶校验，根据数据中1的个数，决定校验位是 否置1，以使1的个数总和为偶数。2.一组数据的校验方法在一组数据之后发送数据代数和或在一组数据之 后加发数据
6、异或值。1.异步通信中单个字符的校验方法通常是在单个字符末位后面，附加一个校验位。一、数据缓冲器SBUFl 发送数据通过指令MOV SBUF,A将数据写入SBUF，然后串口自 动将数据按事先设置的方式及速率从TXD(P3.1)端口输出， 数据发送完毕，串口向CPU申请中断，且通过硬件将TI置1 ，表示发送已经结束，等待写入第二帧数据。l 接收数据当有数据送给单片机串口时，串口按事先设置的方式及 速率自动从端口TXD(P3.1) 接收数据，数据校验正确后送 SBUF,一帧数据接收完毕 RI=1，串口向CPU请求中断且表 示接收已经结束。单片机只要通过执行：MOV A, SBUF 串行口的控制寄存
7、器MCS-51的串行口有四种工作方式，用户可以通过对串行控制寄 存器SCON编程来设定。此外，还有波特率控制寄存器PCON，必 须详细了解这些特殊功能寄存器，才能正确应用串行通信接口。1串行口控制寄存器SCON特殊功能寄存器SCON的地址为98H，具有位地址，可位寻址， 复位时为00H，其格式如下：SM0、SM1：串行口的方式选择位，见表7-1。 SM2：方式2和方式3的多机通信控制位； Mode 0 时，SM2=0； Mode 1 时，若SM2=1，且收到有效的停止位，则RI=1,（产生RI 中断），否则RI=0 ； Mode 2 或 3 时，若SM2=1，且收到的第9 位为1，则RI=1（
8、产生RI 中断）。 REN：允许串行接收位。为1，开始接收，为0，停止接收。 TB8：在方式2和方式3中，发送的第9位数据，需要时由软件置 位或复位。 RB8：在方式2和方式3中，接收到的第9位数据；在方式1时，RB8是接收到的停止位；在方式0，不使用RB8 TI：发送中断标志。TI必须由软件清“0” RI：接收中断标志，RI必须由软件清“0”。 2特殊功能寄存器PCON特殊功能寄存器PCON的地址为87H，没有位地址。 其格式如下：PCON的最高位是串行口波特率系数控制位SMOD，当SMOD 为“1”时,方式2，3中使波特率加倍。PCON的其他位为掉电方式 控制位。串行通信接口有4种工作方式
9、，它们由SCON中的SM0、SM1决定。下面从应 用的角度，重点讨论各种工作方式的功能特性和工作原理。1方式0移位寄存器方式方式0通过外接一个移位寄存器扩展一个并行的输入/输出口。（1）发送方式0发送时，串行口上外接74LS164移位寄存器。其接口如图7-7所示。（2）接收方式0接收时，串行口上外接并行输入串行输出移位寄存器74LS166，其接口如图7 -8所示。图7-7 方式0发送接口图 图7-8 方式0接收接口图 DATA串行接口的工作方式方式1：方式1为8位异步通信接口，1帧信息为10位，即1位起始 位（0）、8位数据（低位在前）及1位停止位（1）， 如图所示。TXD为发送端，RXD为接
10、收端，波特率由定 时器T1的溢出率来决定。方式1数据格式（1）发送： CPU向发送缓冲器SBUF写入一个数据后，便启动串行口在 TXD端输出帧信息，先发送起始位“0”，接着从低位开始依次输出8位数 据，最后输出停止位。发送完一帧信息后，发送中断标志TI置“1”，向 CPU请求中断。、（2）接收：当允许接收位REN置“1”后，接收器便采样RXD端电平，当采 样到“1”到“0”的跳变时，启动接收器接收。计数器的16个状态把1位时 间等分成16份，并在第7、8、9个计数状态时，采样RXD电平。因此， 每一位的数值采样三次，取其中至少有两次相同的值为确认值。启动后 ，如果三次采样的确认值不是“0”，则
11、起始位无效，复位接收电路重新 检测。如果确认值为“0”，起始位有效，则开始按从低位到高位的顺序 接收一帧的数据信息。必须注意，在方式1接收中设置有数据辨识功能：只有同时满足以下两个 条件时，接收到的数据才有效，才会将数据装入SBUF，并置RI为“1”， 向CPU请求中断；否则，所接收的数据帧无效。当SM2=1时，接收到的 停止位“1”装入RB8中。 RI=0。 接收到停止位为“1”。方式1的特点：1)波特率可变串口波特率由定时器T1产生，T1工作于方式2，并决定于 T1定时时间，而T1的定时时间决定于装入的时间常数N，因 此可根据时间常数N推出波特率，即2)传送数据为8位，连同一位起始位、一位
12、停止位组成一帧， 即一帧为10位，发送由TXD输出，接收由RXD输入，可构 成全双工的串行通信端口。 例：设计波特率为4800b/s，晶振频率为11.0592MHz，定时 器T1工作在方式2，SMOD0，则计数器初值为 。3方式2、方式3串行口工作在方式2、方式3时，为9位异步通信口，1帧信息由11位组成，即1位起 始位、8位数据D0D7（低位在前）、1位可编程的第9位D8（发送时，第9位为 SCON中的TB8；接收时，第9位为SCON中的RB8）及1位停止位，如图7-10所示 。方式2、方式3数据格式（1）发送：当CPU向发送缓冲器SBUF写入一个数据后，便立即启动发送器发送。先发 送起始位
13、“0”，接着从低位开始依次输出8位数据，再发送SCON中的TB8，最后输出停止 位。发送完一帧信息后，发送中断标志TI置“1”，向CPU请求中断。 （2）接收：使用与方式1类似的方法识别起始位。 必须注意，方式2、方式3接收中也设置有数据辨识功能：只有同时满足 以下两个条件时，接收到的数据才有效，才能将接收到的数据装入SBUF和RB8 ，并置RI为“1”；否则，所接收的数据帧无效。 RI=0。 接收到的停止位为“1”。 方式2、方式3的区别：方式2的波特率为fosc/32或fosc/64，而方式3的波特率可 变。 三、串口工作方式 2、3 1)方式2波特率固定，并等于。方式3波特率计算方法同方
14、式1,即等于。2)一帧数据为11位，包括1位起始位、8位数据 位、1位可编程位、1位停止位。数据位低位在前高 位在后，第9位可编程位发送时从SCON中的TB8 取出，接收时第9位存SCON中的RB8。返回本章首页一、计算波特率串口方式0串口方式1和串口方式3串口方式2串口初始化编程二、对SCON、PCON、TMOD初始化以设计一8051单片机控制系统为例，设主振频率为12MHz，要求串 口发送数据为8位、波特率为1200bps.则初始化步骤为：1.先按波特率要求，计算T1的时间常数N，设SMOD=1。 已知主振频率为12MHz，波特率为1200bps.，串口工作于方式1,求得 N=203.92
15、0CCH 2.写出初始化程序MOV SCON,#50H ;串行口工作于方式1MOV PCON,#80H ;SMOD=1， MOV TMOD,#20H ;T1工作方式2定时方式 MOV THl,#0CCH ;设置时间常间为N MOV TLl,#0CCH ;自动装入时间常数 SETB TR1 ;启动T1返回本章首页RS232 to USB-PL23031.PL2303简介l PL2303 是Prolific 公司生产的一种高度集成的 RS232-USB 接口转换器，可提供一个RS232 全双 工异步串行通信装置与USB 功能接口便利联接的解 决方案。l该器件内置USB功能控制器、USB 收发器、振
16、荡器 和带有全部调制解调器控制信号的UART， 只需外接 几只电容就可实现USB 信号与RS232 信号的转换。1.PL2303简介l完全兼容USB1.1 协议；l可调节的35 V 输出电压，满足3V、3.3V和5V不同 应用需求；l支持完整的RS232接口，可编程设置的波特率： 75b/s6 Mb/s，并为外部串行接口提供电源；l512 字节可调的双向数据缓存；支持默认的ROM和外 部EEPROM存储设备配置信息,具有I2C 总线接口,支 持从外部MODEM 信号远程唤醒；l支持Windows98,Windows2000,WindowsXP等操作 系统；l28引脚的SOIC封装. 管脚图2.USB 端口电路lUSB采用四线电缆，其中两根是用来传送数据 的串行通道，另两根为下游设备提供电源 .VBUSDGNDD+VBUS D+ DGNDp电气特性：pUSB集线器的D+和D-上， 分别接15K
