Последовательный порт микроконтроллера 8051

Сбросить запрос прерывания от ножки INT1;||+---------Прерывание от ножки INT1возникает по фронту;|+----------Сбросить запрос прерывания от ножки INT1;+-----------Отключить таймер T0;||+------------Обнулить флаг таймера T0;|+-------------Отключить таймер T1;+--------------Обнулить флаг таймера T1 Рисунок 11. Программа измерения частоты Если теперь на вход микроконтроллера T0 подать сигнал с неизвестной частотой, то в регистрах TH0 и TL0 будет записана его частота в килогерцах.

Прерывание от ножки INT1 возникает по фронту;

||;

Сбросить запрос прерывания от ножки INT1;||+---------Прерывание от ножки INT1возникает по фронту;|+----------Сбросить запрос прерывания от ножки INT1;+-----------Включить таймер T0;||+------------Обнулить флаг таймера T0;|+-------------Включить таймер T1;+--------------Обнулить флаг таймера T1 TstTimeOut: jnb TF1, TstTimeOut;Если 1 мс прошла mov TCON, #00000000b;то отключить частотомер;

Прерывание от ножки INT1возникает по фронту;

||;

Перевести таймер T0 в шестнадцатиразрядный режим;||+---------Работать от сигнала на ножке T0;|+----------Запретить управление таймером от ножки INT0;||++-----------Перевести таймер T1 в шестнадцатиразрядный режим;|+-------------Синхронизироваться от внутреннего генератора;+--------------Запретить управление таймером от ножки INT1 mov TH0, #0;Обнулить старший байт счётчика mov TL0, #0;Обнулить младший байт счётчика;---измерение вести 1 мс--------------------------------------------------------- mov TH1, #HIGH(-1000);Загрузить старший байт таймера mov TL1, #LOW(-1000);Загрузить младший байт таймера mov TCON,#01010000b;Включить частотомер;

||;

Перевести таймер T0 в шестнадцатиразрядный режим;||+----Синхронизироваться от внутреннего генератора;|+-----Включать таймер от ножки микроконтроллера INT0;||++------Перевести таймер T1 в тринадцатиразрядный режим;|+--------Синхронизироваться от внутреннего генератора;+---------Запретить управление таймером от ножки INT1 mov TH0, #0;Обнулить старший байт таймера mov TL0, #0;Обнулить младший байт таймера setb TR0;Включить измеритель ширины импульса TstLog0: jnb INT0, TstLog0;Подождать начало импульсаTstLog1: jb INT0, TstLog1;Подождать конец импульса Clr TR0;Отключить измеритель ширины импульса Рисунок 9. Программа измерения длительности импульсов Если теперь на вход микроконтроллера INT0 подать импульс с неизвестной длительностью, то в регистрах TH0 и TL0 будет записана его длительность в микросекундах. Использование таймера в качестве частотомера. Известно, что измерение частоты можно произвести, подсчитав количество периодов неизвестной частоты за единицу времени. Принцип измерения частоты иллюстрируется рисунком 10. Рисунок 10. Принцип измерения частоты Для измерения частоты измеряемый сигнал подаётся на вывод микроконтроллера Tx. Таймер/счётчик настраивается в режим счётчика записью в бит C/Tx логической единицы. Содержимое таймера обнуляется. Таймер включается на строго определённый интервал времени. Этот интервал задаётся оставшимся таймером. Пример программы измерения частоты сигнала на ножке микроконтроллера T0 приведён на рисунке 11. mov TMOD,#00010101b;

||;

Через универсальный последовательный порт осуществляются прием и передача информации, представленной в последовательном коде (младшими битами вперед). Наличие буферного регистра приемника позволяет совмещать операцию чтения ранее принятого байта с приемом очередного. Но если к моменту окончания приема байта предыдущий не был считан из SBUF, то он будет потерян. Работой последовательного порта управляют три регистра:

• Регистр управления/статуса приемопередатчика SCON
• Бит SMOD регистра управления мощностью PCON
• Буферный регистр приемопередатчика SBUF

Последовательный порт может работать в четырех различных режимах.

• Режим 0. Синхронный режим. Информация передается, и принимается через вывод входа приемника RxD. Принимаются или передается 8 бит данных. Через вывод TxD выдаются импульсы синхронизации, которые сопровождают каждый бит. Скорость передачи фиксирована и составляет 1/12 F_ген.
• Режим 1. Асинхронный 8-ми битовый режим. Передаются (через TXD) или принимаются (через RXD) 10 бит: старт-бит (логический 0), 8 бит данных (младшим разрядом вперед) и стоп-бит (логическая 1). При приеме, стоп-бит поступает в бит RB8 регистра SCON. Скорость передачи в режиме 1 переменная: для управления скоростью передачи вы можете использовать таймер Т1 и/или Т2.
• Режим 2. Асинхронный 9-ти битовый режим с фиксированной скоростью передачи. Передаются (через TXD) или принимаются (через RXD) 11 бит: старт-бит. 8 бит данных (младшим разрядом вперед), программируемый 9-й бит данных и стоп-бит. При передаче, в 9-й бит данных (бит ТВ8 регистра SCON) может быть записан логический 0 или 1, например, значение бита четности (бит Р регистра PSW). При приеме, 9-й бит данных поступает в бит RB8 регистра SCON. Присутствие стоп-бита контролируется схемой обнаружения ошибки кадра. Скорость передачи программируется и может быть равна либо 1/32, либо 1/64 частоты резонатора в зависимости от управляющего бита SMOD.
• Режим 3. Асинхронный 9-ти битовый режим. совпадает с режимом 2 во всех деталях, за исключением частоты приема/передачи, которая задается таймером.

Во всех четырех режимах передача начинается любой командой, которая использует SBUF как регистр-приемник. Прием в режиме 0 начинается при условии RI = 0, REN = 1. Прием в других режимах начинается с приходом старт-бита, если бит REN установлен.

Регистр управления/статуса приемопередатчика SCON

Управление режимом работы приемопередатчика осуществляется через специальный регистр с символическим именем SCON. Этот регистр содержит не только управляющие биты, определяющие режим работы последовательного порта, но и девятый бит принимаемых или передаваемых данных (RB8 и ТВ8) и биты прерывания приемопередатчика (R1 и Т1).

Функциональное назначение бит регистра управления/статуса приемопередатчика SCON.

Символ

Позиция

Имя и назначение

SM0

SCON.7

Биты управления режимом работы приемопередатчика. Устанавливаются/сбрасываются программно см. примечание 1

SM0	SM1	Режим работы приемопередатчика
		Сдвигающий регистр расширения ввода/вывода
		8 битовый приемопередатчик, изменяемая скорость передачи
		9 битовый приемопередатчик. Фиксированная скорость передачи
		9 битовый приемопередатчик, изменяемая скорость передачи

SM1

SCON.6

SM2

SCON.5

Бит управления режимом приемопередатчика. Устанавливается программно для запрета приема сообщения, в котором девятьй бит имеет значение 0

REN

SCON.4

Бит разрешения приема. Устанавливается/сбрасывается программно для разрешения/запрета приема последовательных данных

TB8

SCON. 3

Передача бита 8. Устанавливается/сбрасывается программно для задания девятого передаваемого бита в режиме 9-битового передатчика

RB8

SCON.2

Прием бита 8. Устанавливается/сбрасывается аппаратно для фиксации девятого принимаемого бита в режиме 9-битового приемника

TI

SCON. 1

Флаг прерывания передатчика. Устанавливается аппаратно при окончании передачи байта. Сбрасывается программно после обслуживания прерывания

RI

SCON.0

Флаг прерывания приемника. Устанавливается аппаратно при приеме байта. Сбрасывается программно после обслуживания прерывания

Прикладная программа путем загрузки в старшие биты регистра SCON двухбитного кода определяет режим работы приемопередатчика. Во всех четырех режимах работы передача инициализируется любой командой, в которой буферный регистр SBUF указан как получатель байта. Как уже отмечалось, прием в режиме 0 осуществляется при условии, что R1 = 0 и REN = 1, в остальных режимах - при условии, что REN = 1.

В бите ТВ8 программно устанавливается значение девятого бита данных, который будет передан 8 режиме 2 или 3. В бите RB8 в этих режимах фиксируется девятый принимаемый бит данных. В режиме 1 в бит RB8 заносится стоп-бит. В режиме 0 бит RB8 не используется.

Флаг прерывания передатчика ТI устанавливается аппаратно в конце периода передачи стоп-бита во всех режимах. Соответствующая подпрограмма обслуживания прерывания должна сбрасывать бит TL.

Флаг прерывания приемника RI устанавливается аппаратно в конце периода приема восьмого бита данных в режиме 0 и в середине периода приема стоп-бита в режимах 1, 2 и 3. Подпрограмма обслуживания прерывания должна сбрасывать бит RI.

Скорость приема/передачи информации через последовательный порт

Скорость приема/передачи, т.е. частота работы приемопередатчика в различных режимах, определяется различными способами.

В режиме 0 частота передачи зависит только от резонансной частоты кварцевого резонатора f _РЕЗ:

f=f_РЕЗ/12.

За машинный цикл последовательный порт передает один бит информации. В режимах 1, 2 и 3 скорость приема/передачи зависит от значения управляющего бита SMOD в регистре специальных функций PCON.

Дата добавления: 2014-01-07