text:
Truyền thông nối tiếp
Chia sẻ: Nguyen Duc Duy | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17
lượt xem 101
download
Truyền thông nối tiếp
Các máy tính truyền thông dữ liệu theo 2 cách: Song song và nối tiếp.Trong truyền dữ liệu song song thường cần 8 và nhiều vòng dây để truyền dữ liệu đến 1 thiết bị cách xa vài bước.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Truyền thông nối tiếp
- Ch¬ng 10 TruyÒn th«ng nèi tiÕp cña 8051 C¸c m¸y tÝnh truyÒn d÷ liÖu theo hai c¸ch: Song song vµ nèi tiÕp. Trong truyÒn d÷ liÖu song song thêng cÇn 8 hoÆc nhiÒu ®êng d©y dÉn ®Ó truyÒn d÷ liÖu ®Õn mét thiÕt bÞ chØ c¸ch xa vµi bíc. VÝ dô cña truyÒn d÷ liÖu song song lµ c¸c m¸y in vµ c¸c æ cøng, mçi thiÕt bÞ sö dông mét ®êng c¸p víi nhiÒu d©y dÉn. MÆc dï trong c¸c trêng hîp nh vËy th× nhiÒu d÷ liÖu ®îc truyÒn ®i trong mét kho¶ng thêi gian ng¾n b»ng c¸ch dïng nhiÒu d©y dÉn song song nhng kho¶ng c¸ch th× kh«ng thÓ lín ®îc. §Ó truyÒn ddx liÖu ®i xa th× ph¶i sö dông ph¬ng ph¸p truyÒn nèi tiÕp. Trong truyÒn th«ng nèi tiÕp d÷ liÖu ®îc göi ®i tõng bÝt mét so víi truyÒn song song th× mét hoÆc nhiÒu byte ®îc truyÒn ®i cïng mét lóc. TruyÒn th«ng nèi tiÕp cña 8051 lµ chñ ®Ò cña ch¬ng nµy. 8051 ®· ®îc cµi s½n kh¶ n¨ng truyÒn th«ng nèi tiÕp, do vËy cã thÓ truyÒn nh¸nh d÷ liÖu víi chØ mét sè Ýt d©y dÉn. 10.1 C¸c c¬ së cña truyÒn th«ng nèi tiÕp. Khi mét bé vi xö lý truyÒn th«ng víi thÕ giíi bªn ngoµi th× nã cÊp d÷ liÖu díi d¹ng tõng khóc 8 bÝt (byte) mét. Trong mét sè trêng hîp ch¼ng h¹n nh c¸c m¸y in th× th«ng tin ®¬n gi¶n ®îc lÊy tõ ®êng bus d÷ liÖu 8 bÝt vµ ®îc göi ®i tíi bus d÷ liÖu 8 bÝt cña m¸y in. §iÒu nµy cã thÓ lµm viÖc chØ khi ®êng c¸p bus kh«ng qu¸ dµi v× c¸c ®êng c¸p dµi lµm suy gi¶m thËm chÝ lµm mÐo tÝn hiÖu. Ngoµi ra, ®êng d÷ liÖu 8 bÝt gi¸ thêng ®¾t. V× nh÷ng lý do nµy, viÖc truyÒn th«ng nèi tiÕp ®îc dïng ®Ó truyÒn d÷ liÖu gi÷a hai hÖ thèng ë c¸ch xa nhau hµng tr¨m ®Õn hµng triÖu dÆm. H×nh 10.1 lµ s¬ ®å truyÒn nèi tiÕp so víi s¬ ®å truyÒn song song. Serial Transfer Parallen Transfer D0 Sender Receiver Sender Receiver D7 H×nh 10.1: S¬ ®å truyÒn d÷ liÖu nèi tiÕp so víi s¬ ®å truyÒn song song. Thùc tÕ lµ trong truyÒn th«ng nèi tiÕp lµ mét ®êng d÷ liÖu duy nhÊt ®îc dïng thay cho mét ®êng d÷ liÖu 8 bÝt cña truyÒn th«ng song song lµm cho nã kh«ng chØ rÎ h¬n rÊt nhiÒu mµ nã cßn më ra kh¶ n¨ng ®Ó hai m¸y tÝnh ë c¸ch xa nhau cã truyÒn th«ng qua ®êng tho¹i. §èi víi truyÒn th«ng nèi tiÕp th× ®Ó lµm ®îc c¸c byte d÷ liÖu ph¶i ®îc chuyÓn ®æi thµnh c¸c bÝt nèi tiÕp sö dông thanh ghi giao dÞch vµo - song song - ra - nèi tiÕp. Sau ®ã nã cã thÓ ®îc truyÒn quan mét ®êng d÷ liÖu ®¬n. §iÒu nµy còng cã nghÜa lµ ë ®Çu thu còng ph¶i cã mét thanh ghi vµo - nèi tiÕp - ra - song song ®Ó nhËn d÷ liÖu nèi tiÕp vµ sau ®ã gãi chóng thµnh tõng byte mét. TÊt nhiªn, nÕu d÷ liÖu ®îc truyÒn qua ®êng tho¹i th× nã ph¶i ®îc chuyÓn ®æi tõ c¸c sè 0 vµ 1 sang ©m thanh ë d¹ng sãng h×nh sin. ViÖc chuyÓn ®æi nµy thùc thi bëi mét thiÕt bÞ cã tªn gäi lµ Modem lµ ch÷ viÕt t¾t cña “Modulator/ demodulator” (®iÒu chÕ/ gi¶i ®iÒu chÕ).
- Khi cù ly truyÒn ng¾n th× tÝn hiÖu sè cã thÓ ®îc truyÒn nh nãi ë trªn, mét d©y dÉn ®¬n gi¶n vµ kh«ng cÇn ®iÒu chÕ. §©y lµ c¸ch c¸c bµn PC vµ IBM truyÒn d÷ liÖu ®Õn bo m¹ch mÑ. Tuy nhiªn, ®Ó truyÒn d÷ liÖu ®i xa dïng c¸c ®êng truyÒn ch¼ng h¹n nh ®êng tho¹i th× viÖc truyÒn th«ng d÷ liÖu nèi tiÕp yªu cÇu mét modem ®Ó ®iÒu chÕ (chuyÓn c¸c sè 0 vµ 1 vÒ tÝn hiÖu ©m thanh) vµ sau ®ã gi¶i ®iÒu chÕ (chuyÓn tÝn hiÖu ©m thanh vÒ c¸c sè 0 vµ 1). TruyÒn th«ng d÷ liÖu nèi tiÕp sö dông hai ph¬ng ph¸p ®ång bé vµ dÞ bé. Ph¬ng ph¸p ®ång bé truyÒn mét khèi d÷ liÖu (c¸c ký tù) t¹i cïng thêi ®iÓm trong khi ®ã truyÒn dÞ bé chØ truyÒn tõng byte mét. Cã thÓ viÕt phÇn mÒm ®Ó sö dông mét trong hai ph¬ng ph¸p nµy, nh÷ng ch¬ng tr×nh cã thÓ rÊt dµi vµ buån tÎ. V× lý do nµy mµ nhiÒu nhµ s¶n xuÊt ®· cho ra thÞ trêng nhiÒu lo¹i IC chuyªn dông phôc vô cho truyÒn th«ng d÷ liÖu nèi tiÕp. Nh÷ng IC nµy phôc vô nh c¸c bé thu - ph¸t dÞ bé tæng hîp VART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) vµ c¸c bé thu - ph¸t ®ång - dÞ bé tæng hîp UBART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter). Bé vi ®iÒu khiÓn 8051 cã mét cµi s½n mét UART mµ nã sÏ ®îc bµn kú ë môc 10.3. §¬n c«ng Bé ph¸t Bé thu B¸n ®¬n c«ng Bé ph¸t Bé thu Bé thu Bé ph¸t Song c«ng Bé ph¸t Bé thu Bé thu Bé ph¸t H×nh 10.2: TruyÒn d÷ liÖu ®¬n c«ng, b¸n c«ng vµ song c«ng. 10.1.1 TruyÒn d÷ liÖu b¸n c«ng vµ song c«ng. Trong truyÒn d÷ liÖu nÕu d÷ liÖu cã thÓ ®îc võa ph¸t vµ võa ®îc thu th× gäi lµ truyÒn song c«ng. §iÒu nµy t¬ng ph¶n víi truyÒn ®¬n c«ng ch¼ng h¹n nh c¸c m¸y in chØ nhËn d÷ liÖu tõ m¸y tÝnh. TruyÒn song c«ng cã thÓ cã hai lo¹i lµ b¸n song c«ng vµ song c«ng hoµn toµn phô thuéc vµo truyÒn d÷ liÖu cã thÓ x¶y ra ®ång thêi kh«ng? NÕu d÷ liÖu ®îc truyÒn theo mét ®êng t¹i mét thêi ®iÓm th× ®îc gäi lµ truyÒn b¸n song c«ng. NÕu d÷ liÖu cã thÓ ®i theo c¶ hai ®êng cïng mét lóc th× gäi lµ song c«ng toµn phÇn. TÊt nhiªn, truyÒn song c«ng ®ßi hái hai ®êng d÷ liÖu (ngoµi ®êng ©m cña tÝn hiÖu), mét ®Ó ph¸t vµ mét ®Ó thu d÷ liÖu cïng mét lóc. 10.1.2 TruyÒn th«ng nèi tiÕp dÞ bé vµ ®ãng khung d÷ liÖu. D÷ liÖu ®i vµo ë ®Çu thu cña ®êng d÷ liÖu trong truyÒn d÷ liÖu nãi tiÕp toµn lµ c¸c sè 0 vµ 1, nã thËt lµ khã lµm cho d÷ liÖu Êy cã nghÜa lµ nÕu bªn ph¸t vµ bªn thu kh«ng cïng thèng nhÊt vÒ mét tÖp c¸c luËt, mét thñ tôc, vÒ c¸ch d÷ liÖu ®îc ®ãng gãi, bao nhiªu bÝt t¹o nªn mét ký tù vµ khi nµo d÷ liÖu b¾t ®Çu vµ kÕt thóc. 10.1.3 C¸c bÝt b¾t ®Çu vµ dõng. TruyÒn th«ng d÷ liÖu nèi tiÕp dÞ bé ®îc sö dông réng r·i cho c¸c phÐp truyÒn híng kü tù, cßn c¸c bé truyÒn d÷ liÖu theo khèi th× sö dông ph¬ng ph¸t ®ång bé. Trong ph¬ng ph¸p dÞ bé, mçi ký tù ®îc bè trÝ gi÷a c¸c bÝt b¾t ®Çu (start) vµ bÝt dõng
- (stop). C«ng viÖc nµy gäi lµ ®ãng gãi d÷ liÖu. Trong ®ãng gãi d÷ liÖu ®èi víi truyÒn th«ng dÞ bé th× d÷ liÖu ch¼ng h¹n lµ c¸c ký tù m· ASCII ®îc ®ãng gãi gi÷a mét bÝt b¾t ®Çu vµ mét bÝt dõng. BÝt b¾t ®Çu lu«n lu«n chØ lµ mét bÝt, cßn bÝt dõng cã thÓ lµ mét hoÆc hai bÝt. BÝt b¾t ®Çu lu«n lµ bÝt thÊp (0) vµ c¸c bÝt dõng lu«n lµ c¸c bÝt cao (bÝt 1). VÝ dô, h·y xÐt vÝ dô trªn h×nh 10.3 trong ®ã ký tù “A” cña m· ASCII (8 bÝt nhÞ ph©n lµ 0100 0001) ®ãng gãi khung gi÷a mét bÝt b¾t ®Çu vµ mét bÝt dõng. Lu ý r»ng bÝt thÊp nhÊt LSB ®îc göi ra ®Çu tiªn. Stop 0 1 0 0 0 0 0 1 Start Mark Space bÝt bÝt d7 d0 Goes out last Goes out first H×nh 10.3: §ãng khung mét ký tù “A” cña m· ASCII (41H) cã tÝn hiÖu lµ 1 (cao) ®îc coi nh lµ mét dÊu (mark), cßn kh«ng cã tÝn hiÖu tøc lµ 0 (thÊp) th× ®îc coi lµ kho¶ng trèng (space). Lu ý r»ng phÐp truyÒn b¾t ®Çu víi start sau ®ã bÝt D0, bÝt thÊp nhÊt LSB, sau c¸c bÝt cßn l¹i cho ®Õn bÝt D7, bÝt cao nhÊt MSB vµ cuèi cïng lµ bÝt dõng stop ®Ó b¸o kÕt thóc ký tù “A”. Trong truyÒn th«ng nèi tiÕp dÞ bé th× c¸c chÝp IC ngo¹i vi vµ c¸c modem cã thÓ ®îc lËp tr×nh cho d÷ liÖu víi kÝch thíc theo 7 bÝt hoÆc 8 bÝt. §©y lµ cha kÓ c¸c bÝt dõng stop cã thÓ lµ 1 hoÆc 2 bÝt. Trong khi c¸c hÖ ASCII cò h¬n (tríc ®©y) th× c¸c ký tù lµ 7 bÝt th× ngay nay do viÖc më réng c¸c ký tù ASCII nªn d÷ liÖu nh×n chung lµ 8 bÝt. Trong c¸c hÖ cò h¬n do tèc ®é chËm cña c¸c thiÕt bÞ thu th× ph¶i sö dông hai bÝt dõng ®Ó ®¶m b¶o thêi gian tæ chøc truyÒn byte kÕ tiÕp. Tuy nhiªn, trong c¸c m¸y tÝnh PC hiÖn t¹i chØ sö dông 1 bÝt stop nh lµ chuÈn. Gi¶ sö r»ng chóng ta ®ang truyÒn mét tÖp v¨n b¶n c¸c ký tù ASCII sö dông 1 bÝt stop th× ta cã tæng céng lµ 10 bÝt cho mçi ký tù gåm: 8 bÝt cho ký tù ASCII chuÈn vµ 1 bÝt start cïng 1 bÝt stop. Do vËy, ®èi víi mçi ký tù 8 bÝt th× cÇn thªm 2 bÝ vÞ chi lµ mÊt 25% tæng phÝ. Trong mét sè hÖ thèng ®Ó nh»m duy tr× tÝnh toµn vÑn cña d÷ liÖu th× ngêi ta cßn thªm mét bÝt lÎ (parity bÝt). §iÒu nµy cã nghÜa lµ ®èi víi mçi ký tù (7 hoÆc 8 bÝt tuú tõng hÖ) ta cã thªm mét bÝt ngoµi c¸c bÝt start vµ stop. BÝt ch½n lÎ lµ bÝt ch½n hoÆc bÝt lÎ. NÕu lµ bÝt lÎ lµ sè bÝt cña d÷ liÖu bao gåm c¶ bÝt ch½n lÎ sÏ lµ mét sè lÎ c¸c s« 1. T¬ng tù nh vËy ®èi víi trêng hîp bÝt ch½n th× sè bÝt cña d÷ liÖu bao gåm c¶ bÝt ch½n - lÎ sÏ lµ mét sè ch½n cña c¸c sè 1. VÝ dô, ký tù “A” cña m· ASCII ë d¹ng nhÞ ph©n lµ 0100 0001, cã bÝt 0 lµ bÝt ch½n. C¸c chÝp UART ®Òu cho phÐp viÖc lËp tr×nh bÝt ch½n - lÎ vÒ ch½n, lÎ hoÆc kh«ng ph©n biÖt ch½n lÎ. 10.1.4 Tèc ®é truyÒn d÷ liÖu. Tèc ®é truyÒn d÷ liÖu trong truyÒn th«ng d÷ liÖu nèi tiÕp ®îc gäi lµ bÝt trong gi©y bps (bÝt per second). Ngoµi ra, cßn ®îc sö dông mét thuËt ng÷ réng r·i n÷a lµ tèc ®é baud. Tuy nhiªn, c¸c tèc baud vµ bps lµ hoµn toµn kh«ng b»ng nhau. §iÒu nµy lµ do tèc baud lµ thuËt ng÷ cña modem vµ ®îc ®Þnh nghÜa nh lµ s« lÇn thay ®æi cña tÝn hiÖu trong mét gi©y. Trong c¸c modem cã nh÷ng trêng hîp khi mét sù thay ®æi cña tÝn hiÖu th× nã truyÒn vµi bÝt d÷ liÖu. Nhng ®èi víi mét d©y dÉn th× tèc ®é baud vµ bps lµ nh nhau nªn trong cuèn s¸ch nµy chóng ta cã thÓ dïng thay ®æi c¸c thuËt ng÷ nµy cho nhau.
- Tèc ®é truyÒn d÷ liÖu cña mét hÖ m¸y tÝnh ®· cho phô thuéc vµo c¸c cæng truyÒn th«ng kÕt nèi vµo trong hÖ thèng ®o. VÝ dô, c¸c m¸y tÝnh PC/XT tríc ®©y cña IBM cã thÓ truyÒn d÷ liÖu víi tèc ®é 100 ®Õn 9600 bps. Tuy nhiªn, trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y th× c¸c m¸y tÝnh PC dùa trªn Pentium truyÒn d÷ liÖu víi tèc ®é lªn tíi 56kbps. CÇn ph¶i nãi thªm r»ng trong truyÒn th«ng d÷ liÖu nèi tiÕp dÞ bé th× tèc ®é baud nh×n chung lµ bÞ giíi h¹n ë 100.000 bps. 10.1.5 C¸c chuÈn RS232. §Ó cho phÐp t¬ng thÝch gi÷a c¸c thiÕt bÞ truyÒn th«ng d÷ liÖu ®îc s¶n xuÊt bëi c¸c h·ng kh¸c nhau th× mét chuÈn giao diÖn ®îc gäi lµ RS232 ®· ®îc thiÕt lËp bëi hiÖp héi c«ng nghiÖp ®iÖn tö EIA vµo n¨m 19960. N¨m 1963 nã ®îc söa chØnh vµ ®îc gäi lµ RS232A vµ vµo c¸c n¨m 1965 vµ 1969 th× ®îc ®æi thµnh RS232B vµ RS232C. ë ®©y chóng ta ®¬n gi¶n chØ nãi ®Õn RS232. Ngµy nay RS232 lµ chuÈn giao diÖn I/O vµo - ra nèi tiÕp ®îc sö dông réng r·i nhÊt. ChuÈn nµy ®îc sö dông trong m¸y tÝnh PC vµ hµng lo¹t c¸c thiÕt bÞ kh¸c nhau. Tuy nhiªn, v× nã ®îc thiÕt lËp tríc hä l«-gÝc TTL rÊt l©u do vËy ®iÖn ¸p ®Çu vµo vµ ®Çu ra cña nã kh«ng t¬ng thÝch víi møc TTL. Trong RS232 th× møc 1 ®îc biÓu diÓn bëi - 3v ®Õn 25v trong khi ®ã møc 0 th× øng víi ®iÖn ¸p + 3v ®Õn +25v lµm cho ®iÖn ¸p - 3v ®Õn + 3v lµ kh«ng x¸c ®Þnh. V× lý do nµy ®Ó kÕt nèi mét RS232 bÊt kú ®Õn mét hÖ vi ®iÒu khiÓn th× ta ph¶i sö dông c¸c bé biÕn ®æi ®iÖn ¸p nh MAX232 ®Ó chuyÓn ®æi c¸c møc l«-gÝc TTL vÒ møc ®iÖn ¸p RS232 vµ ngîc l¹i. C¸c chÝp IC MAX232 nh×n chung ®îc coi nh c¸ bé ®iÒu khiÓn ®êng truyÒn. KÕt nèi RS232 ®Õn MAX232 ®îc tho¶ thuËn ë phÇn 10.2. 10.1.6 C¸c ch©n cña RS232. B¶ng 10.1 cung cÊp s¬ ®å ch©n cña c¸p RSE232 vµ c¸c tªn gäi cña chóng thêng ®îc gäi lµ ®Çu nèi DB - 25. Trong lý hiÖu th× ®Çu nèi c¾m vµo (®Çu ®ùc) gäi lµ DB - 25p vµ ®Çu nèi c¸i ®îc gäi lµ DB - 25s. 1 13 14 25 H×nh 10.4: §Çu nèi DB - 25 cña RS232. V× kh«ng ph¶i tÊt c¶ mäi ch©n ®Òu ®îc sö dông trong c¸p c¶u m¸y tÝnh PC, nªn IBM ®a ra phiªn b¶n cña chuÈn vµo/ra nèi tiÕp chØ sö dông cã 9 ch©n gäi lµ DB - 9 nh tr×nh bµy ë b¶ng 10:2 vµ h×nh 10.5. B¶ng 10.1: C¸c ch©n cña RS232, 25 ch©n (DB - 25). Sè ch©n M« t¶ 1 §Êt c¸ch ly (Protective Cround) 2 D÷ liÖu ®îc truyÒn TxD (Tr¸Nsmitted data) 3 D÷ liÖu ®îc ph©n RxD (Received data) 4 Yªu cÇu göi RTS (Request To Send) 5 Xo¸ ®Ó göi CIS (Clear To Send) 6 D÷ liÖu s½n sµng DSR (Data Set Ready) 7 §Êt cña tÝn hiÖu GND (Signal Cround) 8 T¸ch tÝn hiÖu m¹ng d÷ liÖu DCD (Data Carrier Detect) 9/10 NhËn ®Ó kiÓm tra d÷ liÖu (Received for data testing)
- 11 Cha dïng 12 T¸ch tÝn hiÖu m¹ng d÷ liÖu thø cÊp (Secondary data carrier detect) 13 Xo¸ ®Î nhËn d÷ liÖu thø cÊp (Secondary Clear to Send) 14 D÷ liÖu ®îc truyÒn thø cÊp (Secondary Transmit Signal Element Timing) 15 TruyÒn ph©n chia thêi gian phÇn tö tÝn hiÖu (Transmit Signal Element 16 Timing) 17 D÷ liÖu ®îc nhËn thø cÊp (Secondary Received data) 18 NhËn ph©n chia thêi gian phÇn tö tÝn hiÖu (Receiveo Signal Element 19 Timing) 20 Cha dïng 21 Yªu cÇu ®Ó nhËn thø cÊp (Secondary Request to Send) 22 §Çu d÷ liÖu s½n sµng (Data Terminal Ready) 23 Ph¸t hiÖn chÊt lîng tÝn hiÖu (Signal Qualyty Detector) 24 B¸o chu«ng (Ring Indicator) 25 Chän tèc ®é tÝn hiÖu d÷ liÖu (Data Signal Rate Select) TruyÒn ph©n chia thêi gian tÝn hiÖu (Transmit Signal Element Timing) Cha dïng 10.1.7 Ph©n lo¹i truyÒn th«ng d÷ liÖu. ThuËt ng÷ hiÖn nay ph©n chia thiÕt bÞ truyÒn th«ng d÷ liÖu thµnh mét thiÕt bÞ ®Çu cuèi d÷ liÖu DTE (Data Terminal Equipment) hoÆc thiÕt bÞ truyÒn th«ng d÷ liÖu DCE (Data Communication Equipment). DTE chñ yÕu lµ c¸c m¸y tÝnh vµ c¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi göi vµ nhËn d÷ liÖu, cßn DCE lµ thiÕt bÞ truyÒn th«ng ch¼ng h¹n nh c¸c modem chÞu tr¸ch nhiÖm vÒ truyÒn d÷ liÖu. Lu ý r»ng tÊt c¶ mäi ®Þnh nghÜa vÒ chøc n¨ng c¸c ch©n RS232 trong c¸c b¶ng 10.1 vµ 10.2 ®Òu xuÊt ph¸t tõ gèc ®é cña DTE. KÕt nèi ®¬n gi¶n nhÊt gi÷a mét PC vµ bé vi ®iÒu khiÓn yªu cÇu tèi thiÓu lµ nh÷ng ch©n sau: TxD, RxD vµ ®Êt nh chØ ra ë h×nh 10.6. §Ó ý r»ng trªn h×nh nµy th× c¸c ch©n TxD vµ RxD ®îc ®æi cho nhau. H×nh 10.5: S¬ ®å ®Çu nèi DB - 9 cña RS232. 1 5 6 9 B¶ng 10.2: C¸c tÝn hiÖu cña c¸c ch©n ®Çu nèi DB - 9 trªn m¸y tÝnh IBM PC. M« t¶ Sè ch©n 1 Da ta carrier detect (DCD) Tr¸nh tÝn hiÖu m¹ng d÷ liÖu 2 Received data (RxD) D÷ liÖu ®îc nhËn 3 Transmitted data (TxD) D÷ liÖu ®îc göi 4 Data terminal ready (DTR) §Çu d÷ liÖu s½n sµng 5 Signal ground (GND) §Êt cña tÝn hiÖu 6 Data set ready (DSR) D÷ liÖu s½n sµng 7 Request to send (RTS) Yªu cÇu göi 8 Clear to send (CTS) Xo¸ ®Ó göi 9 Ring indicator (RL) B¸o chu«ng
- DTE DTE TxD TxD RxD RxD ground H×nh 10.6: Nèi kÕt kh«ng modem. 10.1.8 KiÓm tra c¸c tÝn hiÖu b¾t tay cña RS232. §Ó b¶o ®¶m truyÒn d÷ liÖu nhanh vµ tin cËy gi÷a hai thiÕt bÞ th× viÖc truyÒn d÷ liÖu ph¶i ®îc phèi hîp tèt. Ch¼ng h¹n nh trong trêng hîp cña m¸y in, do mét thùc tÕ lµ trong truyÒn th«ng d÷ liÖu nèi tiÕp thiÕt bÞ thu cã thÓ kh«ng cã chç ®Ó chøa d÷ liÖu, do ®ã ph¶i cã c¸ch ®Ó b¸o cho bªn ph¸t dõng göi d÷ liÖu. RÊt nhiÒu ch©n cña RS232 ®îc dïng cho c¸c tÝn hiÖu b¾t tay. Díi ®©y lµ m« t¶ vÒ chóng nh lµ mét tham kh¶o vµ chóng cã thÓ ®îc bá qua v× chóng kh«ng ®îc hç trî bëi chÝp UART cña 8051. 1. §Çu d÷ liÖu s½n sµng DTR: Khi thiÕt bÞ ®Çu cuèi (hoÆc mét cæng COM cña PC) ®îc bËt th× sau khi tù kiÓm tra nã göi mét tÝn hiÖu DTR b¸o r»ng nã s½n sµng cho truyÒn th«ng. NÕu cã mét c¸i g× ®ã trôc trÆc víi cæng COM th× tÝn hiÖu nµy kh«ng ®îc kÝch ho¹t. §©y lµ tÝn hiÖu tÝch cùc møc thÊp vµ cã thÓ ®îc dïng ®Ó b¸o cho modem biÕt r»ng m¸y tÝnh ®ang ho¹t ®éng vµ ®ang s½n sµng. §©y lµ ch©n ®Çu ra tõ DTC (cæng COM cña PC) vµ ch©n ®Çu ra cña modem. 2. D÷ liÖu s½n sµng QSR: Khi DCE (ch¼ng h¹n modem) ®îc bËt lªn vµ ®· ch¹y xong ch¬ng tr×nh tù kiÓm tra th× nã ®ßi hái DSR ®Ó b¸o r»ng cã ®· s½n sµng cho truyÒn th«ng. Do vËy, nã lµ ®Çu ra cña modem (DCE) vµ ®Çu vµo cña PC (DTE). §©y lµ tÝn hiÖu tÝch cùc møc thÊp. NÕu v× lý do nµo ®ã mµ modem kh«ng kÝch ho¹t b¸o cho PC biÕt (hoÆc thiÕt bÞ ®Çu cuèi) r»ng nã kh«ng thÓ nhËn hoÆc göi d÷ liÖu. 3. Yªu cÇu göi RTS: Khi thiÕt bÞ DTE (ch¼ng h¹n mét PC) cã mét byte d÷ liÖu cÇn göi th× nã yªu cÇu RTS ®Ó b¸o cho modem biÕt r»ng nã cã mét byte cÇn ph¶i göi ®i. RTS lµ mét ®Çu ra tÝch cùc møc thÊp tõ DTE vµ mét ®Çu vµo tíi modem. 4. TÝn hiÖu x¸o ®Ó göi CTS: §Ó ®¸p l¹i RTS th× khi modem cã ®Ó chøa d÷ liÖu mµ nã cÇn nhËn th× nã göi mét tÝn hiÖu CTS tíi DTE (PC) ®Ó b¸o r»ng b©y giê nã cã thÓ nhËn d÷ liÖu. TÝn hiÖu ®Çu vµo nµy tíi DTE dïng ®Ó khëi ®éng viÖc truyÒn d÷ liÖu. 5. T¸ch tÝn hiÖu mang d÷ liÖu DCD: Modem yªu cÇu tÝn hiÖu DCD b¸o cho DTE biÕt r»ng ®· t¸ch ®îc mét tÝn hiÖu mang d÷ liÖu hîp lÖ vµ r»ng kÕt nèi gi÷a nã vµ modem kh¸c ®· ®îc thiÕt lËp. Do vËy, DCD lµ mét ®Çu ra cña modem vµ ®Çu vµo cña PC (DTE). 6. B¸o chu«ng RI: Mét ®Çu ra tõ modem (DCE) vµ mét ®Çu vµo tíi m¸y tÝnh PC (DTE) b¸o r»ng ®iÖn tho¹i ®ang b¸o chu«ng. Nã t¾t vµ bËt ®ång bé víi ©m thanh ®ang ®æ chu«ng. Trong 6 tÝn hiÖu b¾t tay th× tÝn hiÖu nµy lµ Ýt ®îc dïng nhÊt do mét thùc tÕ lµ c¸c modem ®· chÞu tr¸ch nhiÖm vÒ tr¶ lêi ®iÖn tho¹i. Tuy nhiªn, nÕu trong mét hÖ thèng ®· cho mµ PC ph¶i chÞu tr¸ch nhiÖm tr¶ lêi ®iÖn tho¹i th× tÝn hiÖu nµy cã thÓ ®îc dïng.
- Tõ m« t¶ trªn th× viÖc truyÒn th«ng PC vµ modem cã thÓ ®îc tãm t¾t nh sau: Trong khi c¸c tÝn hiÖu DTR vµ DSR ®îc dïng bëi PC vµ modem ®Ó b¸o r»ng chóng ®ang ho¹t ®éng tèt th× c¸c tÝn hiÖu RTS vµ CTS thùc tÕ ®ang kiÓm tra luång d÷ liÖu. Khi PC muèn göi d÷ liÖu th× nã yªu cÇu RTS vµ ®¸p l¹i, nÕu modem s½n sµng (cã chç chøa d÷ liÖu) ®Ó nhËn d÷ liÖu th× nã göi l¹i tÝn hiÖu CTS. Cßn nÕu kh«ng cã chç cho d÷ liÖu th× modem kh«ng kÝch ho¹t CTS vµ PC th«i kh«ng yªu cÇu DTR vµ thö l¹i. C¸c tÝn hiÖu RTS vµ CTS còng ®îc cäi nh tÝn hiÖu luång ®iÒu khiÓn phÇn cøng. §Õn ®©y kÕt thóc sù m« t¶t 9 ch©n quan träng nhÊt cña c¸c tÝn hiÖu b¾t tay RS232 vµ c¸c tÝn hiÖu TxD, RxD vµ ®Êt (Ground). TÝn hiÖu Ground nµy còng ®îc coi nh lµ tÝn hiÖu SG - ®Êt cña tÝn hiÖu. 10.1.9 C¸c cæng COM cña IBM PC vµ t¬ng thÝch. C¸c m¸y tÝnh IBM PC vµ t¬ng thÝch dùa trªn c¸c bé vi xö lý ´ 86 (8086, 286, 384, 486 vµ Pentium) thêng cã hai cæng COM. C¶ hai cæng COM ®Òu cã c¸c ®Çu nèi kiÓu RS232. NhiÒu m¸y tÝnh PC sö dông mçi ®Çu nèi mét kiÓu æ c¾m DB - 25 vµ DB - 9. Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, cæng COM1 ®îc dïng cho chuét vµ COM2 ®îc dïng cho c¸c thiÕt bÞ ch¼ng h¹n nh Modem. Chóng ta cã thÓ nèi cæng nèi tiÕp cña 8051 ®Õn cæng COM2 cña mét m¸y tÝnh PC cho c¸c thÝ nghiÖm vÒ truyÒn th«ng nèi tiÕp. Víi nÒn kiÕn thøc vÒ truyÒn th«ng nèi tiÕp nµy chóng ta ®· s½n sµng lµm viÖc víi 8051. 10.2 Nèi ghÐp 8051 tíi RS232. Nh ®· nãi ë phÇn 10.1, chuÈn RS232 kh«ng t¬ng thÝch víi møc l«-gÝc TTL, do vËy nã yªu cÇu mét bé ®iÒu khiÓn ®êng truyÒn ch¼ng h¹n nh chÝp MAX232 ®Ó chuyÓn ®æi c¸c møc ®iÖn ¸p RS232 vÒ c¸c møc TTL vµ ngîc l¹i. Néi dung chÝnh cña phÇn nµy lµ bµn vÒ nèi ghÐp 8051 víi c¸c ®Çu nèi RS232 th«ng qua chÝp MAX232. 10.2.1 C¸c ch©n RxD vµ TxD trong 8051. 8051 cã hai ch©n ®îc dïng chuyªn cho truyÒn vµ nhËn d÷ liÖu nèi tiÕp. Hai ch©n nµy ®îc gäi lµ TxD vµ RxD vµ lµ mét phÇn cña cæng P3 (®ã lµ P3.0 vµ P3.1). ch©n 11 cña 8051 lµ P3.1 ®îc g¸n cho TxD vµ ch©n 10 (P3.0) ®îc dïng cho RxD. C¸c ch©n nµy t¬ng thÝch víi møc l«-gÝch TTL. Do vËy chóng ®ßi hái mét bé ®iÒu khiÓn ®êng truyÒn ®Ó chóng t¬ng thÝch víi RS232. Mét bé ®iÒu khiÓn nh vËy lµ chÝp MAX232. 10.2.2 Bé ®iÒu khiÓn ®êng truyÒn MAX232. V× RS232 kh«ng t¬ng thÝch víi c¸c bé vi xö lý vµ vi ®iÒu khiÓn hiÖn nay nªn ta cÇn mét bé ®iÒu khiÓn ®êng truyÒn (bé chuyÓn ®æi ®iÖn ¸p) ®Ó chuyÓn ®æi c¸c tÝn hiÖu RS232 vÒ c¸c møc ®iÖn ¸p TTL sÏ ®îc chÊp nhËn bëi c¸c ch©n TxD vµ RxD cña 8051. Mét vÝ dô cña mét bé chuyÓn ®æi nh vËy lµ chÝp MAX232 tõ hµng Maxim ®Þa chØ Website cña h·ng www.maxim-ic.com. Bé MAX232 chuyÓn ®æi tõ c¸c møc ®iÖn ¸p RS232 sÏ vÒ møc ®iÖn ¸p TTL vµ ngîc l¹i. Mét ®iÓm m¹nh cña chÝp MAX232 lµ nã dïng ®iÖn ¸p nguång +5v cïng víi ®iÖn ¸p nguån cña 8051. Hay nãic c¸ch kh¸c víi nguån ®iÖn ¸p nuèi +5 chóng ta mµ cã thÓ nu«i 8051 vµ MAX232 mµ kh«ng ph¶i dïng hai nguån nu«i kh¸c nhau nh phæ biÕn trong c¸c hÖ thèng tríc ®©y. Bé ®iÒu khiÓn MAX232 cã hai bé ®iÒu khiÓn thêng ®Ó nhËn vµ truyÒn d÷ liÖu nh tr×nh bµy trªn h×nh 10.7. C¸c bé ®iÒu khiÓn ®êng ®îc dïng cho TxD ®îc gäi lµ T1 vµ T2. Trong nhiÒu øng dông th× chØ cã mét cÆp ®îc dïng. VÝ dô T1 vµ R1 ®îc dïng víi nhau ®èi víi TxD vµ RxD cña 8051, cßn cÆp R2 vµ T2 th× cha dïng ®Õn. §Ó ý r»ng trong MAX232 bé ®iÒu khiÓn T1 cã g¸n T1in vµ T1out trªn c¸c ch©n sè 11 vµ 1 t¬ng øng. Ch©n T1in lµ ë phÝa TTL vµ ®îc nèi tíi ch©n RxD cña bé vi ®iÒu khiÓn, cßn T1out lµ ë phÝa RS232 ®îc nèi tíi ch©n RxD cña ®Çu nèi DB cña RS232. Bé ®iÒu khiÓn ®êng R1 còng cã g¸n R1in vµ R1out trªn c¸c ch©n sè 13 vµ 12 t¬ng øng. Ch©n R1in (ch©n sè 13) lµ ë phÝa RS232 ®îc nèi tíi ch©n TxD cña ®Çu nèi DB
- cña RS232 vµ ch©n R1out (ch©n sè 12) lµ ë phÝa TTL mµ nã ®îc nèi tíi ch©n RxD cña bé vi ®iÒu khiÓn, xem h×nh 10.7. §Ó ý r»ng nèi ghÐp modem kh«ng lµ nèi ghÐp mµ ch©n TxD bªn ph¸t ®îc nèi víi RxD cña bªn thu vµ ngîc l¹i. Vcc + C3 C1 16 8051 2 + + Max232 6 C4 P3.1 11 2 5 2 5 C2 + TxD T1IIN T1OUT 10 3 4 2 11 14 P3.0 2 12 R1OUT R1IIN RxD 13 2 T2IIN T2OUT DB - 9 10 7 R2OUT R2IIN 9 8 15 TTL side Rs232 side H×nh 10.7: a) S¬ ®å bªn trong cña MAX232 b) S¬ ®å nèi ghÐp cña MAX232 víi 8051 theo moden kh«ng. Bé MAX232 ®ßi hái 4 tô ®iÖn gi¸ trÞ tõ 1 ®Õn 22mF. gi¸ trÞ phæ biÕn nhÊt cho c¸c tô nµy lµ 22mF. 10.2.3 Bé ®iÒu khiÓn MAX232. §Ó tiÕt kiÖm kh«ng gian trªn b¶ng m¹ch, nhiÒu nhµ thiÕt kÕ sö dông chÝp MAX232 tõ h·ng Maxim. Bé ®iÒu khiÓn MAX232 thùc hiÖn cïng nh÷ng c«ng viÖc nh MAX232 l¹i kh«ng cÇn ®Õn c¸c tô ®iÖn. Tuy nhiªn, chÝp MAX232 l¹i ®¾t h¬n rÊt nhiÒu so víi MAX233 kh«ng cã s¬ ®å ch©n gièng nhau (kh«ng t¬ng thÝch). Chóng ta kh«ng thÓ lÊy mét chÝp MAX232 ra khái mét b¶ng m¹ch vµ thay vµo ®ã RS233. H·y xem h×nh 10.8 ®Ó thÊy MAX233 kh«ng cÇn ®Õn tô. Vcc 13 7 11 8051 14 15 12 Max232 16 P3.1 11 17 10 2 5 2 5 TxD T1IIN T1OUT T1IIN 3 4 2 2 5 10 P3.0 R1OUT R1IIN RxD 3 4 T2IIN T2OUT DB - 9 1 18 R2OUT R2IIN 20 19 6 9 TTL side Rs232 side H×nh 10.8: a) S¬ ®å bªn trong cña MAX233. b) Sê ®å nèi ghÐp cña MAX233 víi 8051 theo modem kh«ng. 10.3 LËp tr×nh truyÒn th«ng nèi tiÕp cho 8051.
- Trong phÇn nµy chóng ta sÏ nghiªn cøu vÒ c¸c thanh ghi truyÒn th«ng nèi tiÕp cña 8051 vµ c¸ch lËp tr×nh chóng ®Ó truyÒn vµ nhËn d÷ liÖu nèi tiÕp. V× c¸c m¸y tÝnh IBM PC vµ t¬ng thÝch ®îc sö dông rÊt réng r·i ®Ó truyÒn th«ng víi c¸c hÖ dùa trªn 8051, do vËy ta chñ yÕu tËp trung vµo truyÒn th«ng nèi tiÕp cña 8051 víi cæng COM cña PC. §Ó cho phÐp truyÒn d÷ liÖu gi÷a m¸y tÝn PC vµ hÖ thèng 8051 mµ kh«ng cã bÊt kú lçi nµo th× chóng ta ph¶i biÕt ch¾c r»ng tèc ®é baud cña hÖ 8051 ph¶i phï hîp víi tèc ®é baud cña c«ng COM m¸y tÝnh PC ®îc cho trong b¶ng 10.3. Chóng ta cã thÓ kiÓm tra c¸c tèc ®é baud nµy b»ng c¸ch vµo ch¬ng tr×nh Windows Terminal vµ bÊm chuét lªn tuú chän Communication Settings. Ch¬ng tr×nh Terminal.exe cña Window3.1 còng lµm viÖc tèt trªn Windows95 vµ Window98. Trong Window95 vµ cao h¬n ta cã thÓ sö dông chøc n¨ng Hyperterrminal. Hµm Hyperterminal hç trî c¸c tèc ®é Baud cao h¬n nhiÒu so víi c¸c tèc ®é cho trong b¶ng 10.3. B¶ng 10.3: C¸c tèc ®é Baud cña m¸y tÝnh PC486 vµ Pentium cho trong BIOS. 100 150 300 600 1200 2400 4800 9600 19200 VÝ dô 10.1: Víi tÇn sè XTAL lµ 11.0592MHz. H·y t×m gi¸ trÞ TH1 cÇn thiÕt ®Ó cã tèc ®é baud sau: a) 9600 b) 2400 c) 1200 Lêi gi¶i: Víi tÇn sè XTAL lµ 11.0592MHz th× ta cã tÇn sè chu tr×nh m¸y cña 8051 lµ 11.0592MHz : 12 = 921.6kHz vµ sau ®ã lÊy 921.6kHz/32 = 28.800Hz lµ tÇn sè ®îc cÊp bëi UART tíi bé ®Þnh thêi Timer1 ®Ó thiÕt lËp tèc ®é. a) 28.800/3 = 9600 trong ®ã - 3 = FD ®îc n¹p vµo TH1 b) 28.800/12 = 2400 trong ®ã - 12 = F4 ®îc n¹p vµo TH1 c) 28.800/24 = 1200 trong ®ã - 24 = F8 ®îc n¹p vµo TH1 Lu ý r»ng viÖc chia 1/12 cña tÇn sè th¹ch anh cho 32 lµ gi¸ trÞ mÆc ®Þnh khi kÝch ho¹t ch©n RESET cña 8051. Chóng ta cã thÓ thay ®æi gi¸ trÞ cµi ®Æt mÆc ®Þnh nµy. §iÒu nµy sÏ ®îc gi¶i thÝch ë cuèi ch¬ng. 28800Hz XTAL ¸ 12 ¸ 32 oscillator 921.6kHz by UART 10.3.1 Tèc ®é baud trong 8051. 8051 truyÒn vµ nhËn d÷ liÖu nèi tiÕp theo nhiÒu tèc ®é kh¸c nhau. Tèc ®é truyÒn cña nã cã thÓ lËp tr×nh ®îc. §iÒu µy thùc hiÖn nhê sù trî gióp cña bé ®Þnh thêi Timer1. Tríc khi ta ®i vµo bµn c¸ch lµm ®iÒu ®ã nh thÕ nµo th× ta sÏ xÐt quan hÖ gi÷a tÇn sè th¹ch anh vµ tèc ®é baud trong 8051. Nh ta ®· nãi ë ch¬ng tríc ®©y th× 8051 chia são th¹ch anh cho 12 ®Ó lÊy tÇn sè chu tr×nh m¸y. Trong trêng hîp XTAL = 11.0592MHz th× tÇn sè chu tr×nh lµ 921.6kHz (11.0592MHz : 12 = 921.6kHz). M¹ch ®iÖn UART truyÒn th«ng nèi tiÕp cña 8051 l¹i chia tÇn sè chu tr×nh m¸y cho 32 mét lÇn n÷a tríc khi nã ®îc dïng bëi bé ®Þnh thêi gian Timer1 ®Ó t¹o ra tèc ®é baud. Do vËy, 921.6kHz : 32 = 28.800Hz. §©y lµ sè ta sÏ dïng trong c¶ phÇn nµy ®Ó t×m gi¸ trÞ cña Timer1 ®Ó ®Æt tèc ®é baud. Muèn Timer1 ®Æt tèc ®é baud th× nã ph¶i ®îc lËp tr×nh vÒ chÕ ®é lµm viÖc mode2, ®ã lµ chÕ ®é thanh ghi 8 bÝt tù ®éng n¹p l¹i. §Ó cã tèc ®é baud t¬ng thÝch víi PC ta ph¶i
- n¹p TH1 theo c¸c gi¸ trÞ cho trong b¶ng 10.3. VÝ dô 10.1 tr×nh bµy c¸ch kiÓm tra gi¸ trÞ d÷ liÖu cho trong b¶ng 10.3. B¶ng 10.3: C¸c gi¸ trÞ cña thanh ghi TH1 trong Timer1 cho c¸c tèc ®é baud kh¸c nhau. Tèc ®é baud TH1 (thËp ph©n) TH1 (sè Hex) 9600 - 3 FD 4800 - 6 FA 2400 - 12 F4 1200 - 24 F8 10.3.2 Thanh ghi SBUF. SBUF lµ thanh ghi 8 bÝt ®îc dïng riªng cho truyÒn th«ng nèi tiÕp trong 8051. §èi víi mét byte d÷ liÖu cÇn ph¶i ®îc truyÒn qua ®êng TxD th× nã ph¶i ®îc ®Æt trong thanh ghi SBUF. T¬ng tù nh vËy SBUF gi÷ mét byte d÷ liÖu khi nã ®îc nhËn bë ®êng RxD cña 8051. SBUF cã thÓ ®îc truy cËp bëi mäi thanh ghi bÊt kú trong 8051. XÐt mét vÝ dô díi ®©y ®Ó thÊy SBUF ®îc truy cËp nh thÕ nµo? MOV SBUF, # “D” ; N¹p vµo SBUF gi¸ trÞ 44H m· ACSII cña ký tù D. MOV SBUF, A ; Sao thanh ghi A vµo SBUF. MOV A, SBUF ; Sao SBUF vµo thanh ghi A. Khi mét byte ®îc ghi vµo thanh ghi SBUF nã ®îc ®ãng khung víi c¸c bÝt Start vµ Stop vµ ®êng truyÒn nèi tiÕp quan ch©n TxD. T¬ng tù nh vËy, khi c¸c bÝt ®îc nhËn nèi tiÕp tõ RxD th× 8051 më khung nã ®Ó lo¹i trõ c¸c bÝt Start vµ Stop ®Ó lÊy ra mét byte tõ d÷ liÖu nhËn ®îc vµ ®Æt nã vµo thanh ghi SBUF. 10.3.3 Thanh ghi ®iÒu khiÓn nèi tiÕp SCON. Thanh ghi SCON lµ thanh ghi 8 bÝt ®îc dïng ®Ó lËp tr×nh viÖc ®ãng khung bÝt b¾t ®Çu Start, bÝt dõng Stop vµ c¸c bÝt d÷ liÖu cïng víi viÖc kh¸c. Díi ®©y lµ m« t¶ c¸c bÝt kh¸c nhau cña SCON: SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 T1 R1 SM0 SCON.7 Sè x¸c ®Þnh chÕ ®é lµm viÖc cæng nèi tiÕp SM1 SCON.6 Sè x¸c ®Þnh chÕ ®é lµm viÖc cæng nèi tiÕp SM2 SCON.5 Dïng cho truyÒn th«ng gi÷a c¸c bé vi xö lý (SM2 = 0) REN SCON.4 BËt/xo¸ b»ng phÇn mÒm ®Ó cho phÐp/ kh«ng cho thu TB8 SCON.3 Kh«ng sö dông réng r·i RB8 SCON.2 Kh«ng sö dông réng r·i T1 SCON.1 Cê ng¾t truyÒn ®Æt b»ng phÇn cøng khi b¾t ®Çu bÝt Stop ë chÕ ®é 1. R1 SCON.0 Cê ng¾t thu Xo¸ b»ng phÇn mÒm. Chó ý: H×nh 10.2: Thanh ghi ®iÒu khiÓn cæng nèi tiÕp SCON. 10.3.3.1 C¸c bÝt SM0, SM1. §©y lµ c¸c bÝt D7 vµ D6 cña thanh ghi SCON. Chóng ®îc dïng ®Ó x¸c ®Þnh chÕ ®é ®ãng khung d÷ liÖu b»ng c¸ch x¸c ®Þnh sè bÝt cña mét ký tù vµ c¸c bÝt Start vµ Stop. C¸c tæ hîp cña chóng lµ:
- SM0 SM1 0 0 ChÕ ®é nèi tiÕp 0 0 1 ChÕ ®é nèi tiÕp 1, 8 bÝt d÷ liÖu, Start, Stop 1 0 ChÕ ®é nèi tiÕp 2 1 1 ChÕ ®é nèi tiÕp 3 Trong bèn chÕ ®é ta chØ quan t©m ®Õn chÕ ®é 1, c¸c chÕ ®é kh¸c ®îc gi¶i thÝch ë Appendisk A3. Trong thanh ghi SCON khi chÕ ®é 1 ®îc chän th× d÷ liÖu ®îc ®ãng khung gåm 8 bÝt d÷ liÖu, 1 bÝt Start, 1 bÝt Stop ®Ó t¬ng thÝch víi cæng COM cña IBM PC vµ c¸c PC t¬ng thÝch kh¸c. Quan träng h¬n lµ chÕ ®é nèi tiÕp 1 cho phÐp tèc ®é baud thay ®æi vµ ®îc thiÕt lËp bëi Timer1 cña 8051. Trong chÕ ®é nèi tiÕp 1 th× mçi ký tù gåm cã 10 bÝt ®îc truyÒn trong ®ã cã bÝt ®Çu lµ bÝt Start, sau ®ã lµ 8 bÝt d÷ liÖu vµ cuèi cïng lµ bÝt Stop. 10.3.3.2 BÝt SM2. BÝt SM2 lµ bÝt D5 cña thanh ghi SCON. BÝt nµy cho phÐp kh¶ n¨ng ®a xö lý cña 8051 vµ nã n»m ngoµi ph¹m vi tr×nh bµy cña ch¬ng nµy. §èi víi c¸c øng dông cña chóng ta ®Æt SM2 = 0 v× ta kh«ng sö dông 8051 trong m«i trêng ®a xö lý. 10.3.3.3 BÝt REN. §©y lµ bÝt cho phÐp thu (Receive Enable), bÝt D4 cña thanh ghi SCON. BÝt REN còng ®îc tham chiÕu nh lµ SCON.4 v× SCON lµ thanh ghi cã thÓ ®¸nh ®Þa chØ theo bÝt. Khi bÝt REN cao th× nã cho phÐp 8051 thu d÷ liÖu trªn ch©n RxD cña nã. Vµ kÕt qu¶ lµ nÕu ta muèn 8051 võa truyÒn vµ nhËn d÷ liÖu th× bÝt REN ph¶i ®îc ®Æt lªn 1. Khi ®Æt REN th× bé thu bÞ cÊm. ViÖc ®Æt REN = 1 hay REN = 0 cã thÓ ®¹t ®îc b»ng lÖnh “SETB SCON.4” vµ “CLR SCON.4” t¬ng øng. Lu ý r»ng c¸c lÖnh nµy sö dông ®Æc ®iÓm ®¸nh ®Þa chØ theo bÝt cña thanh ghi SCON. BÝt nµy cã thÓ ®îc dïng ®Ó khèng chÕ mäi viÖc nhËn d÷ liÖu nèi tiÕp vµ nã lµ bÝt cùc kú quan träng trong thanh ghi SCON. 10.3.3.4 BÝt TB8 vµ RB8. BÝt TB8 lµ bÝt SCON.3 hay lµ bÝt D3 cña thanh ghi SCON. Nã ®îc dïng ®Ó cho chÕ ®é nèi tiÕp 2 vµ 3. Ta ®Æt TB8 v× nã kh«ng ®îc sö dông trong c¸c øng dông cña m×nh. BÝt RB8 (bÝt thu 8) lµ bÝt D2 cña thanh ghi SCON. Trong chÕ ®é nèi tiÕp 1 th× bÝt nµy nhËn mét b¶n sao cña bÝt Stop khi mét d÷ liÖu 8 bÝt ®îc nhËn. BÝt nµy còng nh bÝt TB8 rÊt hiÕm khi ®îc sö dông. Trong c¸c øng dông cña m×nh ta ®Æt RB8 = 0 v× nã ®îc sö dông cho chÕ ®é nèi tiÕp 2 vµ 3. 10.3.3.5 C¸c bÝt TI vµ RI. C¸c bÝt ng¾t truyÒn TI vµ ng¾t thu RI lµ c¸c bÝt D1 vµ D0 cña thanh ghi SCON. C¸c bÝt nµy lµ cùc kú quan träng cña thanh ghi SCON. Khi 8051 kÕt thóc truyÒn mét ký tù 8 bÝt th× nã bËt TI ®Ó b¸o r»ng nã s½n sµng truyÒn mét byte kh¸c. BÝt TI ®îc bËt lªn tríc bÝt Stop. Cßn khi 8051 nhËn ®îc d÷ liÖu nèi tiÕp qua ch©n RxD vµ nã t¸ch c¸c bÝt Start vµ Stop ®Ó lÊy ra 8 bÝt d÷ liÖu ®Ó ®Æt vµo SBUF, sau khi hoµn tÊt nã bËt cê RI ®Ó b¸o r»ng nã ®· nhËn xong mét byte vµ cÇn ph¶i lÊy ®i kÎo nã bÞ mÊt cê RI ®îc bËt khi ®ang t¸ch bÝt Stop. Trong c¸c vÝ dô díi ®©y sÏ nãi vÒ vai trß cña c¸c bÝt TI vµ RI. 10.3.4 LËp tr×nh 8051 ®Ó truyÒn d÷ liÖu nèi tiÕp. Khi lËp tr×nh 8051 ®Ó truyÒn c¸c byte ký tù nèi tiÕp th× cÇn ph¶i thùc hiÖn c¸c bíc sau ®©y: 1. N¹p thanh ghi TMOD gi¸ trÞ 204 b¸o r»ng sö dông Timer1 ë chÕ ®é 2 ®Ó thiÕt lËp chÕ ®é baud.
- 2. N¹p thanh ghi TH1 c¸c gi¸ trÞ cho trong b¶ng 10.4 ®Ó thiÕt lËp chÕ ®é baud truyÒn d÷ liÖu nèi tiÕp (víi gi¶ thiÕt tÇn sè XTAL = 11.0592MHz). 3. N¹p thanh ghi SCON gi¸ trÞ 50H b¸o chÕ ®é nèi tiÕp 1 ®Ó ®ãng khung 8 bÝt d÷ liÖu, 1 bÝt Start vµ 1 bÝt Stop. 4. BËt TR1 = 1®Ó khëi ®éng Timer1. 5. Xo¸ bÝt TI b»ng lÖnh “CLR TI” 6. Byte ký tù cÇn ph¶i truyÒn ®îc ghi vµo SBUF. 7. BÝt cê TI ®îc hiÓn thÞ b»ng lÖnh “JNB TI, xx” ®Ó b¸o ký tù ®· ®îc truyÒn hoµn tÊt cha. 8. §Ó truyÒn ký tù tiÕp theo quay trë vÒ bíc 5. VÝ dô 10.2 tr×nh bµy ch¬ng tr×nh ®Ó truyÒn nèi tiÕp víi tèc ®é 4800 baud. VÝ dô 10.3 tr×nh bµy c¸ch truyÒn liªn tôc ch÷ “YES”. VÝ dô 10.2: H·y viÕt ch¬ng tr×nh cho 8051 ®Ó truyÒn nèi tiÕp mét ký tù “A” víi tèc ®é 4800 baud liªn tôc. Lêi gi¶i: MOV TMOD, #20H ; Chän Timer1, chÕ ®é 2 (tù ®éng n¹p l¹i) MOV TH1, # - 6 ; Chän tèc ®é 4800 baud MOV SCON, #A” ; TruyÒn 8 bÝt d÷ liÖu, 1 bÝt Stop cho phÐp thu SETB TR1 ; Khëi ®éng Timer1 AGAIN: MOV SBUF, #”A” ; CÇn truyÒn ký tù “A” HERE: JNB TI, HERE ; Chê ®Õn bÝt cuèi cïng CLR TI ; Xo¸ bÝt TI cho ký tù kÕ tiÕp SJMP AGAIN ; TiÕp tôc göi l¹i ch÷ A VÝ dô 10.3: H·y viÕt ch¬ng tr×nh ®Ó truyÒn ch÷ “YES” nèi tiÕp liªn tôc víi tèc ®é 9600 baud (8 bÝt d÷ liÖu, 1 bÝt Stop). Lêi gi¶i: MOV TMOD, #20H ; Chän bé Timer1, chÕ ®é 2 MOV TH1, # - 3 ; Chän tèc ®é 9600 baud MOV SCON, #50H ; TruyÒn 8 bÝt d÷ liÖu, 1 bÝt Stop cho phÐp thu SETB TR1 ; Khëi ®éng Timer1 AGAIN: MOV A, # "Y" ; TruyÒn ký tù “Y” ACALL TRANS MOV A, # "E" ; TruyÒn ký tù “E” ACALL TRANS MOV A, # "S" ; TruyÒn ký tù “S” ACALL TRANS SJMP AGAIN ; TiÕp tôc ; Ch¬ng tr×nh con truyÒn d÷ liÖu nèi tiÕp. TRANS: MOV SBUF, A ; N¹p SBUF HERE: JNB TI, HERE ; Chê cho ®Õn khi truyÒn bÝt cuèi cïng CLR TI ; Chê s½n cho mét byte kÕ tiÕp RET 10.3.4.1 TÇm quan träng cña cê TI. §Ó hiÓu tÇm quan träng cña cê ng¾t TI ta h·y xÐt tr×nh tù c¸c bíc díi ®©y mµ 8051 ph¶i thùc hiÖn khi truyÒn mét ký tù quan ®êng TxD: 1. Byte ký tù cÇn ph¶i truyÒn ®îc ghi vµo SBUF. 2. TruyÒn bÝt Start 3. TruyÒn ký tù 8 bÝt lÇn lît tõng bÝt mét. 4. BÝt Stop ®îc truyÒn xong, trong qu¸ tr×nh truyÒn bÝt Stop th× cê TI ®îc bËt (TI = 1) bëi 8051 ®Ó b¸o s½n sµng ®Ó truyÒn ký tù kÕ tiÕp.
- 5. B»ng viÖ hiÓn thÞ cê TI ta biÕt ch¾c r»ng ta kh«ng n¹p qu¸ vµo thanh ghi SBUF. NÕu ta n¹p mét byte vµo SBUF tríc ghi TI ®îc bËt th× phÇn d÷ liÖu cña byte tríc cha truyÒn hÕt sÏ bÞ mÊt. Hay nãi c¸ch kh¸c lµ 8051 bËt cê TI khi ®· truyÒn xong mét byte vµ nã s½n sµng ®Ó truyÒn byte kÕ tiÕp. 6. Sau khi SBOF ®îc n¹p mét byte míi t× cê nh»m ®Ó cã thÓ truyÒn byte míi nµy. Tõ phÇn tr×nh bµy trªn ®©y ta kÕt luËn r»ng b»ng viÖc kiÓm tra bÝt cê ng¾t TI ta biÕt ®îc 8051 cã s½n sµng ®Ó truyÒn mét byte kh¸c kh«ng. Quan träng h¬n cÇn ph¶i nãi ë ®©y lµ bÝt cê TI ®îc bËt bëi tõ 8051 khi nã hoµn tÊt viÖc truyÒn mét byte d÷ liÖu, cßn viÖc xo¸ nã th× ph¶i ®îc lËp tr×nh viªn thùc hiÖn b»ng lÖnh “CLR TI”. Còng cÇn lu ý r»ng, nÕu ta ghi mét byte vµo thanh ghi SBUF tríc khi cê TI ®îc bËt th× sÏ cã nguy c¬ mÊt phÇn d÷ liÖu ®ang truyÒn. BÝt cê TI cã thÓ kiÓm tra b»ng lÖnh “JNB TI …” hoÆc cã thÓ sö dông ng¾t nh ta sÏ thÊy trong ch¬ng 11. 10.3.5 LËp tr×nh 8051 ®Ó nhËn d÷ liÖu. Trong lËp tr×nh cña 8051 ®Ó nhËn c¸c byte ký tù nèi tiÕp th× ph¶i thùc hiÖn c¸c bíc sau ®©y. 1. N¹p gi¸ trÞ 20H vµo thanh ghi TMOD ®Ó b¸o sö dông bé Timer1, chÕ ®é 2 (8 bÝtm, tù ®éng n¹p l¹i) ®Ó thiÕt lËp tèc ®é baud. 2. N¹p TH1 c¸c gi¸ trÞ cho trong b¶ng 10.4 ®Ó t¹o ra tèc ®é baud víi gi¶ thiÕt XTAL = 10.0592MHz. 3. N¹p gi¸ trÞ 50H vµo thanh ghi SCON ®Ó b¸o sö dông chÕ ®é truyÒn nèi tiÕp 1 lµ d÷ liÖu ®îc ®ãng gãi bëi 8 bÝt d÷ liÖu, 1 bÝt Start vµ 1 bÝt Stop. 4. BËt TR1 = 1 ®Ó khëi ®éng Timer1. 5. Xo¸ cê ng¾t RI b»ng lÖnh “CLR RI” 6. BÝt cê RI ®îc hiÓn thÞ b»ng lÖnh “JNB RI, xx” ®Ó xem toµn bé ký tù ®· ®îc nhËn cha. 7. Khi RI ®îc thiÕt lËp th× trong SBUF ®· cã 1 byte. C¸c néi dung cña nã ®îc cÊt lu vµo mét n¬i an toµn. 8. §Ó nhËn mét ký tù tiÕp theo quay trë vÒ bíc 5. VÝ dô 10.4: H·y lËp tr×nh cho 8051 ®Ó nhËn c¸c byte d÷ liÖu nèi tiÕp vµ ®Æt chóng vµo cæng P1. §Æt tèc ®é baud lµ 4800, 8 bÝt d÷ liÖu vµ 1 bÝt Stopl. Lêi gi¶i: MOV TMOD, #20H ; Chän bé Timer1, chÕ ®é 2 (tù ®éng n¹p l¹i) MOV TH1, # - 6 ; Chän tèc ®é 4800 baud MOV SCON, #50H ; Chän khung d÷ liÖu 8 bÝt Stop, bÝt. SETB TR1 ; Khëi ®éng bé Timer1 HERE: JNB R1, HERE ; §îi nhËn toµn bé lý tù vµo hÕt MOV A, SBUF ; Lu cÊt ký tù vµo thanh A MOV P1, A ; Göi ra cæng P.1 CLR RI ; S½n sµng nhËn byte kÕ tiÕp SJMP HERE ; TiÕp tôc nh¹n d÷ liÖu VÝ dô 10.5: Gi¶ sö cæng nèi tiÕp cña 8051 ®îc nèi vµo cæng COM cña m¸y tÝnh IBM CP vµ mµ ®ang sö ch¬ng tr×nh Termina. Exe ®Ó göi vµ nhËn d÷ liÖu nèi tiÕp. Cæng P1 vµ P2 cña 8051 ®îc nè tíi c¸c ®Ç LED vµ c¸c c«ng t¾c chuyÓn m¹ch t¬ng øng. H·y viÕt mét ch¬ng trr×nh cho 8051. a) Göi th«ng b¸o “We Are Ready” (chóng t«i ®· s½n sµng) tíi m¸y tÝnh PC.
- b) NhËn bÊt kú d÷ liÖu g× ®îc PC göi ®Õn vµ chuyÓn ®Õn c¸c ®Ìn LED ®ang nèi ®Õn c¸c ch©n cña cæng P1. c) NhËn d÷ liÖu trªn c¸c chuyÓn m¹ch ®îc nèi tíi P2 vµ göi nã tíi m¸y tÝnh PC nèi tiÕp. Ch¬ng tr×nh ph¶i thùc hiÖn mét lÇn a), nhng b) vµ c) ch¹y liªn tôc víi tèc ®é 4800 baud. Lêi gi¶i: ORG 0 MOV P2, #0FFH ; LÊy cæng P2 lµm cæng vµo MOV TMOD, #20H ; Chän bé Timer1, chÕ ®é 2 (tù ®éng n¹p l¹i) MOV TH1, # 0FAH ; Chän tèc ®é 4800 baud MOV SCON, #50H ; T¹o khung d÷ liÖu 8 bÝt, 1bÝt Stop cho phÐp REN. SETB TR1 ; Khëi ®éng bé Timer1 MOV DPTR, #MYDATA ; N¹p con trá ®Õn th«ng b¸o H - 1: CLR A MOVC A, ‘A + DPTR ; LÊy ký tù JZ DPTR ; NÕu ký tù cuèi cïng muèn göi ra ACALL SEND ; NÕu cha th× gäi ch¬ng tr×nh con SEND INC DPTR ; Ch¹y tiÕp SJMP H - 1 ; Quay l¹i vßng lÆp B - 1: MOV A, P2 ; §äc d÷ liÖu trªn cæng P2 ACALL RECV ; TruyÒn nã nèi tiÕp ACALL RECV ; NhËn d÷ liÖu nèi tiÕp MOV F1, A ; HiÓn thÞ nã ra c¸c ®Òn LED SJMP B - 1 ; ë l¹i vßng lÆp v« h¹n ; TruyÒn d÷ liÖu nèi tiÕp ACC cã d÷ liÖu SEND: MOV SBUF, A ; N¹p d÷ liÖu H- 2: JNB TI, H - 2 ; ë l¹i vßng lÆp v« h¹n CLR TI ; TruyÒn d÷ liÖu nèi tiÕp RET ; NhËn d÷ liÖu ; TruyÒn d÷ liÖu nèi tiÕp ACC cã d÷ liÖu RECV: JNB RI, RECV ; N¹p d÷ liÖu MOV A, SBUF ; ë l¹i ®©y cho ®Õn khi göi bÝt cuèi cïng CLR RI ; S½n sµng cho ký tù míi RET ; Trë vÒ mêi gäi ; NhËn d÷ liÖu nèi tiÕp trong ACC RECV: JNB RI, RECV ; §îi ë ®©y nhËn ký tù MOV A, SBUF ; Lu nã vµo trong ACC CLR RI ; S½n sµng nhËn ký tù m· tiÕp theo RET ; Trë vÒ nêi gäi ; Ng¨n xÕp cha th«ng b¸o MYDATA: DB “Chóng t«i ®· s½n sµng” 0 END 8051 LED To P1 PC TxD COM port RxD SW P2 10.3.5.1 TÇm quan träng cña cê RT. Khi nhËn c¸c bÝt quan ch©n RxD cña nã th× 8051 ph¶i ®i quan c¸c bíc sau: 1. Nã nhËn bÝt Start b¸o r»ng bÝt sau nã lµ bÝt d÷ liÖu ®Çu tiªn cÇn ph¶i nhËn.
- 2. Ký tù 8 bÝt ®îc nhËn lÇn lît tõng bÝt mét. Khi bÝt cuèi cïng ®îc nhËn th× mét byte ®îc h×nh thµnh vµ ®Æt vµo trong SBUF. 3. Khi bÝt Stop ®îc nhËn th× 8051 bËt RT = 1 ®Ó b¸o r»ng toµn bé ký tù ®îc nhËn vµ ph¶i lÊy ®i tríc khi nã bÞ byte míi nhËn vÒ ghi ®Ì lªn. 4. B»ng viÖc kiÓm tra bÝt cê RI khi nã ®îc bËt lªn chóng ta biÕt r»ng mét ký tù ®· ®îc nhËn vµ ®ang n»m trong SBUF. T¹i sao néi dung SBUF vµo n¬i an toµn trong mét thanh ghi hay bé nhí kh¸c tríc khi nã bÞ mÊt. 5. Sau khi SBUF ®îc ghi vµo n¬i an toµn th× cê RI ®îc xo¸ vÒ 0 b»ng lÖnh “CLR RI” nh»m cho c¸c ký tù kÕ tiÕp nhËn ®îc ®a vµo SBUF. NÕu kh«ng lµm ®îc ®iÒu nµy th× g©y ra mÊt ký tù võa nhËn ®îc. Tõ m« t¶ trªn ®©y ta rót ra kÕt luËn r»ng b»ng viÖc kiÓm tra cê RI ta biÕt 8051 ®· nhËn ®îc mét byte ký tù cha hay råi. NÕu ta kh«ng sao ®îc néi dung cña thanh ghi SBUF vµo n¬i an toµn th× cã nguy c¬ ta bÞ mÊt ký tù võa nhËn ®îc. Quan träng h¬n lµ ph¶i nhí r»ng cê RI ®îc 8051 bËt lªn nh lËp tr×nh viªn ph¶i xo¸ nã b»ng lÖnh “CLR RI”. Còng nªn nhê r»ng, nÕu ta sao néi dung SBUF vµo n¬i an toµn tríc khi RI ®îc bËt ta m¹o hiÓm ®· sao d÷ liÖu cha ®Çy ®ñ. BÝt cê RI cã thÓ ®îc kiÓm tra bëi lÖnh “JNB RI, xx” hoÆc b»ng ng¾t sÏ ®îc bµn ë ch¬ng 11. 10.3.6 Nh©n ®«i tèc ®é baud trong 8051. Cã hai c¸ch ®Ó t¨ng tèc ®é baud truyÒn d÷ liÖu trong 8051. 1. Sö dông tÇn sè th¹ch anh cao h¬n. 2. Thay ®æi mét bÝt trong thanh ghi ®iÒu khiÓn c«ng suÊt PCON (Power Control) nh chØ ra díi ®©y. D7 D0 SM0D GF0 GF0 PD IDL Ph¬ng ¸n mét lµ kh«ng thùc thi trong nhiÒu trêng hîp v× tÇn sè th¹ch anh cña hÖ thèng lµ cè ®Þnh. Quan träng h¬n lµ nã kh«ng kh¶ thi v× tÇn sè th¹ch anh míi kh«ng t¬ng thÝch víi tèc ®é baud cña c¸c cæng COM nèi tiÕp cña IBM PC. Do vËy, ta sÏ tËp trung th¨m dß ph¬ng ¸n hai, cã mét c¸ch nh©n ®«i tÇn sè baud b»ng phÇn mÒm trong 8051 víi tÇn sè th¹ch anh kh«ng ®æi. §iÒu nµy ®îc thùc hiÖn nhê thanh ghi PCON, ®©y lµ thanh ghi 8 bÝt. Trong 8 bÝt nµy th× cã mét sè bÝt kh«ng ®îc dïng ®Ó ®iÒu khiÓn c«ng suÊt cña 8051. BÝt dµnh cho truyÒn th«ng lµ D7, bÝt SMOD (chÕ ®é nèi tiÕp - serial mode). Khi 8051 ®îc bËt nguån th× bÝt SMOD cña thanh ghi PCON ë møc thÊp 0. Chóng ta cã thÓ ®Æt nã lªn 1 b»ng phÇn mÒm vµ do vËy nh©n ®«i ®îc tèc ®é baud. Thø tù c¸c lÖnh ®îc sö dông ®Ó thiÕt lËp bÝt D7 cña PCON lªn cao nh sau (thanh ghi PCON lµ thÓ ®¸nh ®Þa chØ theo bÝt). MOV A, PCON ; §Æt b¶n sao cña PCON vµo ACC SETB ACC.7 ; §Æt D7 cña ACC lªn 1. MOV PCON, A ; B©y giê SMOD = 1 mµ kh«ng thay ®æi bÊt kú bÝt nµo kh¸c. §Ó biÕt tèc ®é baud ®îc t¨ng lªn gÊp ®«i nh thÕ nµo b»ng ph¬ng ph¸p nµy ta xÐt vai trß cña bÝt SMOD trong PCON khi nã lµ 0 vµ 1. a) Khi SMOD = 0. Khi SMOD = 0 th× 8051 chia 1/12 tÇn sè th¹ch anh cho 32 vµ sö dông nã cho bé Timer1 ®Ó thiÕt lËp tèc ®é baud. Trong trêng hîp XTAL = 11.0592MHz th× ta cã: 11.0592MHz 921.6kHz TÇn sè chu tr×nh m¸y = = 921.6 kHz vµ = 28.800Hz v× SMOD = 12 32 0.
- §©y lµ tÇn sè ®îc Timer1 sö dông ®Ó ®Æt tèc ®é baud. §©y lµ c¬ së cho tÊt c¶ vÝ dô tõ tríc ®Õn giê v× nã lµ gi¸ trÞ mÆc ®Þnh cña 8051 khi bËt nguån. C¸c tèc ®é baud ®èi víi SMOD = 0 ®îc cho trong b¶ng 10.4. b) Khi SMOD = 1. Víi tÇn sè cè ®Þnh th¹ch anh ta cã thÓ nh©n ®«i tèc ®é baud b»ng c¸ch ®Æt bÝt SMOD = 1. Khi bÝt D7 cña PCON (bÝt SMOD) ®îc ®a lªn 1 th× 1/12 tÇn sè XTAL ®îc chia cho 16 (thay v× chia cho 32 nh khi SMOD = 0) vµ ®©y lµ tÇn sè ®îc Timer dïng ®Ó thiÕt lËp tèc ®é baud. Trong trêng hîp XTAL = 11.0592MHz ta cã: 11.0592MHz 921.6kHz TÇn sè chu tr×nh m¸y = = 921.6kHz vµ = 57.600kHz v× 12 16 SMOD = 1. §©y lµ tÇn sè mµ Timer1 dïng ®Ó ®Æt tèc ®é baud. B¶ng 10.5 lµ c¸c gi¸ trÞ cÇn ®îc n¹p vµo TH1 cïng víi c¸c tèc ®é baud cña 8051 khi SMOD = 0 vµ 1. B¶ng 10.5: So s¸nh tèc ®é baud khi SMOD thay ®æi. TH1 (thËp ph©n) TH1 (Hex) Tèc ®é baud SMOD = 0 SMOD = 1 -3 FD 9600 19200 -6 DA 4800 9600 -12 F4 2400 4800 -24 E8 1200 2400 VÝ dô 10.6: gi¶ sö tÇn sè XTAL = 11.0592MHz cho ch¬ng tr×nh díi ®©y, h·y ph¸t biÓu a) ch¬ng tr×nh nµy lµm g×? b) h·y tÝnh to¸n tÇn sè ®îc Timer1 sö dông ®Ó ®Æt tèc ®é baud? vµ c) h·y t×m tèc ®é baud truyÒn d÷ liÖu. MOV A, PCON ; Sao néi dung thanh ghi PCON vµo thanh ghi ACC SETB ACC.7 ; §Æt D7 = 0 MOV PCON, A ; §Æt SMOD = 1 ®Ó t¨ng gÊp ®«i tÇn sè baud víi tÇn sè XTAL cè ®Þnh ; MOV TMOD, #20H ; Chän bé Timer1, chÕ ®é 2, tù ®éng n¹p l¹i MOV TH1, - 3 ; Chän tèc ®é baud 19200 (57600/3=19200) v× SMOD = 1 ; MOV SCON, #50H ; §ãng khung d÷ liÖu gåm 8 bÝt d÷ liÖu, 1 Stop vµ cho phÐp RI. SETB TR1 ; Khëi ®éng Timer1 MOV A, #”B” ; TruyÒn ký tù B A-1: CLR TI ; Kh¼ng ®Þnh TI = 0 MOV SBUF, A ; TruyÒn nã H-1: JNB TI, H-1 ; Chê ë ®©y cho ®Õn khi bÝt cuèi ®îc göi ®i SJMP A-1 ; TiÕp tôc göi “B” Lêi gi¶i: a) Ch¬ng tr×nh nµy truyÒn liªn tôc m· ASCII cña ch÷ B (ë d¹ng nhÞ ph©n lµ 0100 0010) b) Víi tÇn sè XTAL = 11.0592MHz vµ SMOD = 1 trong ch¬ng tr×nh trªn ta cã: 11.0592MHz/12 = 921.6kHz lµ tÇn sè chu tr×nh m¸y 921.6kHz/16 = 57.6kHz lµ tÇn sè ®îc Timer1 sö dông ®Ó ®Æt tèc ®é baud c) 57.6kHz/3 = 19.200 lµ tèc ®é cÇn t×m VÝ dô 10.7: T×m gi¸ trÞ TH1 (ë d¹ng thËp ph©n vµ hex) ®Ó ®¹t tèc ®é baud cho c¸c trêng hîp sau.
- a) 9600 b) 4800 nÕu SMOD = 1 vµ tÇn sè XTAL = 11.0592MHz Lêi gi¶i: Víi tÇn sè XTAL = 11.0592MHz vµ SMOD = 1 ta cã tÇn sè cÊp cho Timer1 lµ 57.6kHz. a) 57.600/9600 = 6 do vËy TH1 = - 6 hay TH1 = FAH b) 57.600/4800 = 12 do vËy TH1 = - 12 hay TH1 = F4H SMOD=1 11.0592MHz 57600Hz To ¸ 16 timer1 28800Hz to set XTAL ¸ 12 28800Hz baud oscillator 921.6kHz ¸ 32 rate SMOD=0 VÝ dô 10.8: H·y t×m tèc ®é baud nÕu TH1 = -2, SMOD = 1 vµ tÇn sè XTAL = 11.0592MHz. Tèc ®é nµy cã ®îc hç trî bëi c¸c m¸y tÝnh IBM PC vµ t¬ng thÝch kh«ng? Lêi gi¶i: Víi tÇn sè XTAL = 11.0592MHz vµ SMOD = 1 ta cã tÇn sè cÊp cho Timer1 lµ 57.6kHz. Tèc ®é baud lµ 57.600kHz/2 = 28.800. Tèc ®é nµy kh«ng ®îc hç trî bëi c¸c m¸y tÝnh IBM PC vµ t¬ng thÝch. Tuy nhiªn, PC cã thÓ ®îc lËp tr×nh ®Ó truyÒn d÷ liÖu víi tèc ®é nh vËy. PhÇn mÒm cña nhiÒu modem cã thÓ lµm cho ®iÒu nµy vµ Hyperterminal cña Windows 95 còng cã thÓ hç trî tèc ®é nµy vµ c¸c tèc ®é kh¸c n÷a. 10.3.7 TruyÒn d÷ liÖudùa trªn c¸c ng¾t. Ta ph¶i thÊy r»ng thËt l·ng phÝ ®Ó c¸c bé vi ®iÒu khiÓn ph¶i bËt lªn xuèng c¸c cê TI vµ RI. Do vËy, ®Ó t¨ng hiÖu suÊt cña 8051 ta cã thÓ lËp tr×nh c¸c cæng truyÒn th«ng nèi tiÕp cña nã b»ng c¸c ng¾t. §©y chÝnh lµ néi dung chÝnh sÏ bµn luËn ë ch¬ng 11 díi ®©y.
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Cơ sở dữ liệu 1_Chương 1: Giới thiệu
18 p | 164 | 46
-
gMIC - Phần mềm ứng dụng GIS cho ngành Thông tin và Truyền thông
8 p | 67 | 14
-
Xây dựng các kho dữ liệu trong lĩnh vực truyền thông xã hội bằng cách sử dụng các công cụ khai phá văn bản của SPSS
13 p | 41 | 10
-
Đề xuất giải pháp biểu diễn cơ sở dữ liệu thời gian bằng mô hình thực thể quan hệ (ER) truyền thống
13 p | 42 | 10
-
Phân tích dữ liệu môi trường truyền thông xã hội và dữ liệu có cấu trúc với BigInsights InfoSphere
28 p | 57 | 8
-
Giáo trình Nhập môn công nghệ phần mềm: Phần 2
125 p | 16 | 3
-
Bài giảng Truyền thông dữ liệu - Chương 5: Cơ sở của giao thức
0 p | 7 | 1
-
Bài giảng Truyền thông dữ liệu - Chương 4: Xử lý số liệu
0 p | 4 | 1
-
Bài giảng Truyền thông dữ liệu - Chương 3: Thực hiện đồng bộ qua kết nối số liệu
19 p | 8 | 1
-
Bài giảng Truyền thông dữ liệu - Chương 2: Giao tiếp vật lý
34 p | 3 | 1
-
Bài giảng Truyền thông dữ liệu - Chương 1: Mô hình tham chiếu liên kết các hệ thống mở (Open Systems Interconnection Reference Model)
11 p | 7 | 1
-
Giải pháp cung cấp tài nguyên truyền thông phân tán
10 p | 4 | 1
-
Bài giảng Nhập môn hệ thống thông tin - Bài 6: Viễn thông và mạng
75 p | 3 | 1
-
Bài giảng Cơ sở dữ liệu - Chương 1: Giới thiệu về cơ sở dữ liệu
76 p | 11 | 1
-
Bài giảng Chương 9: Phân tích lưu lượng kiểm thử a/b mạng truyền thông
75 p | 7 | 1
-
Bài giảng Hệ cơ sở dữ liệu - Chương 1: Giới thiệu về cơ sở dữ liệu
116 p | 7 | 1
-
Bài giảng Truyền thông dữ liệu - Chương 6: Thực tập
5 p | 5 | 1

markdown:
# Truyền thông nối tiếp
Chia sẻ: Nguyen Duc Duy | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17
lượt xem 101
download
![](http://image.tlvnimg.com/document/thumbnail/2009/20091124/duyxiah/80x100/10_truyen_thong_noi_tiep_9933.jpg)
##
Truyền thông nối tiếp
[Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ](javascript:void(0);)
Download
![](http://static.tlvnimg.com/b2013az/templates/version1/default/images/down16x21.png)
Các máy tính truyền thông dữ liệu theo 2 cách: Song song và nối tiếp.Trong truyền dữ liệu song song thường cần 8 và nhiều vòng dây để truyền dữ liệu đến 1 thiết bị cách xa vài bước.
Bình luận(0)
[Đăng nhập để gửi bình luận!](javascript:void(0);)
##
Nội dung Text: Truyền thông nối tiếp
- Ch¬ng 10 TruyÒn th«ng nèi tiÕp cña 8051 C¸c m¸y tÝnh truyÒn d÷ liÖu theo hai c¸ch: Song song vµ nèi tiÕp. Trong truyÒn d÷ liÖu song song thêng cÇn 8 hoÆc nhiÒu ®êng d©y dÉn ®Ó truyÒn d÷ liÖu ®Õn mét thiÕt bÞ chØ c¸ch xa vµi bíc. VÝ dô cña truyÒn d÷ liÖu song song lµ c¸c m¸y in vµ c¸c æ cøng, mçi thiÕt bÞ sö dông mét ®êng c¸p víi nhiÒu d©y dÉn. MÆc dï trong c¸c trêng hîp nh vËy th× nhiÒu d÷ liÖu ®îc truyÒn ®i trong mét kho¶ng thêi gian ng¾n b»ng c¸ch dïng nhiÒu d©y dÉn song song nhng kho¶ng c¸ch th× kh«ng thÓ lín ®îc. §Ó truyÒn ddx liÖu ®i xa th× ph¶i sö dông ph¬ng ph¸p truyÒn nèi tiÕp. Trong truyÒn th«ng nèi tiÕp d÷ liÖu ®îc göi ®i tõng bÝt mét so víi truyÒn song song th× mét hoÆc nhiÒu byte ®îc truyÒn ®i cïng mét lóc. TruyÒn th«ng nèi tiÕp cña 8051 lµ chñ ®Ò cña ch¬ng nµy. 8051 ®· ®îc cµi s½n kh¶ n¨ng truyÒn th«ng nèi tiÕp, do vËy cã thÓ truyÒn nh¸nh d÷ liÖu víi chØ mét sè Ýt d©y dÉn. 10.1 C¸c c¬ së cña truyÒn th«ng nèi tiÕp. Khi mét bé vi xö lý truyÒn th«ng víi thÕ giíi bªn ngoµi th× nã cÊp d÷ liÖu díi d¹ng tõng khóc 8 bÝt (byte) mét. Trong mét sè trêng hîp ch¼ng h¹n nh c¸c m¸y in th× th«ng tin ®¬n gi¶n ®îc lÊy tõ ®êng bus d÷ liÖu 8 bÝt vµ ®îc göi ®i tíi bus d÷ liÖu 8 bÝt cña m¸y in. §iÒu nµy cã thÓ lµm viÖc chØ khi ®êng c¸p bus kh«ng qu¸ dµi v× c¸c ®êng c¸p dµi lµm suy gi¶m thËm chÝ lµm mÐo tÝn hiÖu. Ngoµi ra, ®êng d÷ liÖu 8 bÝt gi¸ thêng ®¾t. V× nh÷ng lý do nµy, viÖc truyÒn th«ng nèi tiÕp ®îc dïng ®Ó truyÒn d÷ liÖu gi÷a hai hÖ thèng ë c¸ch xa nhau hµng tr¨m ®Õn hµng triÖu dÆm. H×nh 10.1 lµ s¬ ®å truyÒn nèi tiÕp so víi s¬ ®å truyÒn song song. Serial Transfer Parallen Transfer D0 Sender Receiver Sender Receiver D7 H×nh 10.1: S¬ ®å truyÒn d÷ liÖu nèi tiÕp so víi s¬ ®å truyÒn song song. Thùc tÕ lµ trong truyÒn th«ng nèi tiÕp lµ mét ®êng d÷ liÖu duy nhÊt ®îc dïng thay cho mét ®êng d÷ liÖu 8 bÝt cña truyÒn th«ng song song lµm cho nã kh«ng chØ rÎ h¬n rÊt nhiÒu mµ nã cßn më ra kh¶ n¨ng ®Ó hai m¸y tÝnh ë c¸ch xa nhau cã truyÒn th«ng qua ®êng tho¹i. §èi víi truyÒn th«ng nèi tiÕp th× ®Ó lµm ®îc c¸c byte d÷ liÖu ph¶i ®îc chuyÓn ®æi thµnh c¸c bÝt nèi tiÕp sö dông thanh ghi giao dÞch vµo - song song - ra - nèi tiÕp. Sau ®ã nã cã thÓ ®îc truyÒn quan mét ®êng d÷ liÖu ®¬n. §iÒu nµy còng cã nghÜa lµ ë ®Çu thu còng ph¶i cã mét thanh ghi vµo - nèi tiÕp - ra - song song ®Ó nhËn d÷ liÖu nèi tiÕp vµ sau ®ã gãi chóng thµnh tõng byte mét. TÊt nhiªn, nÕu d÷ liÖu ®îc truyÒn qua ®êng tho¹i th× nã ph¶i ®îc chuyÓn ®æi tõ c¸c sè 0 vµ 1 sang ©m thanh ë d¹ng sãng h×nh sin. ViÖc chuyÓn ®æi nµy thùc thi bëi mét thiÕt bÞ cã tªn gäi lµ Modem lµ ch÷ viÕt t¾t cña “Modulator/ demodulator” (®iÒu chÕ/ gi¶i ®iÒu chÕ).
- Khi cù ly truyÒn ng¾n th× tÝn hiÖu sè cã thÓ ®îc truyÒn nh nãi ë trªn, mét d©y dÉn ®¬n gi¶n vµ kh«ng cÇn ®iÒu chÕ. §©y lµ c¸ch c¸c bµn PC vµ IBM truyÒn d÷ liÖu ®Õn bo m¹ch mÑ. Tuy nhiªn, ®Ó truyÒn d÷ liÖu ®i xa dïng c¸c ®êng truyÒn ch¼ng h¹n nh ®êng tho¹i th× viÖc truyÒn th«ng d÷ liÖu nèi tiÕp yªu cÇu mét modem ®Ó ®iÒu chÕ (chuyÓn c¸c sè 0 vµ 1 vÒ tÝn hiÖu ©m thanh) vµ sau ®ã gi¶i ®iÒu chÕ (chuyÓn tÝn hiÖu ©m thanh vÒ c¸c sè 0 vµ 1). TruyÒn th«ng d÷ liÖu nèi tiÕp sö dông hai ph¬ng ph¸p ®ång bé vµ dÞ bé. Ph¬ng ph¸p ®ång bé truyÒn mét khèi d÷ liÖu (c¸c ký tù) t¹i cïng thêi ®iÓm trong khi ®ã truyÒn dÞ bé chØ truyÒn tõng byte mét. Cã thÓ viÕt phÇn mÒm ®Ó sö dông mét trong hai ph¬ng ph¸p nµy, nh÷ng ch¬ng tr×nh cã thÓ rÊt dµi vµ buån tÎ. V× lý do nµy mµ nhiÒu nhµ s¶n xuÊt ®· cho ra thÞ trêng nhiÒu lo¹i IC chuyªn dông phôc vô cho truyÒn th«ng d÷ liÖu nèi tiÕp. Nh÷ng IC nµy phôc vô nh c¸c bé thu - ph¸t dÞ bé tæng hîp VART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) vµ c¸c bé thu - ph¸t ®ång - dÞ bé tæng hîp UBART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter). Bé vi ®iÒu khiÓn 8051 cã mét cµi s½n mét UART mµ nã sÏ ®îc bµn kú ë môc 10.3. §¬n c«ng Bé ph¸t Bé thu B¸n ®¬n c«ng Bé ph¸t Bé thu Bé thu Bé ph¸t Song c«ng Bé ph¸t Bé thu Bé thu Bé ph¸t H×nh 10.2: TruyÒn d÷ liÖu ®¬n c«ng, b¸n c«ng vµ song c«ng. 10.1.1 TruyÒn d÷ liÖu b¸n c«ng vµ song c«ng. Trong truyÒn d÷ liÖu nÕu d÷ liÖu cã thÓ ®îc võa ph¸t vµ võa ®îc thu th× gäi lµ truyÒn song c«ng. §iÒu nµy t¬ng ph¶n víi truyÒn ®¬n c«ng ch¼ng h¹n nh c¸c m¸y in chØ nhËn d÷ liÖu tõ m¸y tÝnh. TruyÒn song c«ng cã thÓ cã hai lo¹i lµ b¸n song c«ng vµ song c«ng hoµn toµn phô thuéc vµo truyÒn d÷ liÖu cã thÓ x¶y ra ®ång thêi kh«ng? NÕu d÷ liÖu ®îc truyÒn theo mét ®êng t¹i mét thêi ®iÓm th× ®îc gäi lµ truyÒn b¸n song c«ng. NÕu d÷ liÖu cã thÓ ®i theo c¶ hai ®êng cïng mét lóc th× gäi lµ song c«ng toµn phÇn. TÊt nhiªn, truyÒn song c«ng ®ßi hái hai ®êng d÷ liÖu (ngoµi ®êng ©m cña tÝn hiÖu), mét ®Ó ph¸t vµ mét ®Ó thu d÷ liÖu cïng mét lóc. 10.1.2 TruyÒn th«ng nèi tiÕp dÞ bé vµ ®ãng khung d÷ liÖu. D÷ liÖu ®i vµo ë ®Çu thu cña ®êng d÷ liÖu trong truyÒn d÷ liÖu nãi tiÕp toµn lµ c¸c sè 0 vµ 1, nã thËt lµ khã lµm cho d÷ liÖu Êy cã nghÜa lµ nÕu bªn ph¸t vµ bªn thu kh«ng cïng thèng nhÊt vÒ mét tÖp c¸c luËt, mét thñ tôc, vÒ c¸ch d÷ liÖu ®îc ®ãng gãi, bao nhiªu bÝt t¹o nªn mét ký tù vµ khi nµo d÷ liÖu b¾t ®Çu vµ kÕt thóc. 10.1.3 C¸c bÝt b¾t ®Çu vµ dõng. TruyÒn th«ng d÷ liÖu nèi tiÕp dÞ bé ®îc sö dông réng r·i cho c¸c phÐp truyÒn híng kü tù, cßn c¸c bé truyÒn d÷ liÖu theo khèi th× sö dông ph¬ng ph¸t ®ång bé. Trong ph¬ng ph¸p dÞ bé, mçi ký tù ®îc bè trÝ gi÷a c¸c bÝt b¾t ®Çu (start) vµ bÝt dõng
- (stop). C«ng viÖc nµy gäi lµ ®ãng gãi d÷ liÖu. Trong ®ãng gãi d÷ liÖu ®èi víi truyÒn th«ng dÞ bé th× d÷ liÖu ch¼ng h¹n lµ c¸c ký tù m· ASCII ®îc ®ãng gãi gi÷a mét bÝt b¾t ®Çu vµ mét bÝt dõng. BÝt b¾t ®Çu lu«n lu«n chØ lµ mét bÝt, cßn bÝt dõng cã thÓ lµ mét hoÆc hai bÝt. BÝt b¾t ®Çu lu«n lµ bÝt thÊp (0) vµ c¸c bÝt dõng lu«n lµ c¸c bÝt cao (bÝt 1). VÝ dô, h·y xÐt vÝ dô trªn h×nh 10.3 trong ®ã ký tù “A” cña m· ASCII (8 bÝt nhÞ ph©n lµ 0100 0001) ®ãng gãi khung gi÷a mét bÝt b¾t ®Çu vµ mét bÝt dõng. Lu ý r»ng bÝt thÊp nhÊt LSB ®îc göi ra ®Çu tiªn. Stop 0 1 0 0 0 0 0 1 Start Mark Space bÝt bÝt d7 d0 Goes out last Goes out first H×nh 10.3: §ãng khung mét ký tù “A” cña m· ASCII (41H) cã tÝn hiÖu lµ 1 (cao) ®îc coi nh lµ mét dÊu (mark), cßn kh«ng cã tÝn hiÖu tøc lµ 0 (thÊp) th× ®îc coi lµ kho¶ng trèng (space). Lu ý r»ng phÐp truyÒn b¾t ®Çu víi start sau ®ã bÝt D0, bÝt thÊp nhÊt LSB, sau c¸c bÝt cßn l¹i cho ®Õn bÝt D7, bÝt cao nhÊt MSB vµ cuèi cïng lµ bÝt dõng stop ®Ó b¸o kÕt thóc ký tù “A”. Trong truyÒn th«ng nèi tiÕp dÞ bé th× c¸c chÝp IC ngo¹i vi vµ c¸c modem cã thÓ ®îc lËp tr×nh cho d÷ liÖu víi kÝch thíc theo 7 bÝt hoÆc 8 bÝt. §©y lµ cha kÓ c¸c bÝt dõng stop cã thÓ lµ 1 hoÆc 2 bÝt. Trong khi c¸c hÖ ASCII cò h¬n (tríc ®©y) th× c¸c ký tù lµ 7 bÝt th× ngay nay do viÖc më réng c¸c ký tù ASCII nªn d÷ liÖu nh×n chung lµ 8 bÝt. Trong c¸c hÖ cò h¬n do tèc ®é chËm cña c¸c thiÕt bÞ thu th× ph¶i sö dông hai bÝt dõng ®Ó ®¶m b¶o thêi gian tæ chøc truyÒn byte kÕ tiÕp. Tuy nhiªn, trong c¸c m¸y tÝnh PC hiÖn t¹i chØ sö dông 1 bÝt stop nh lµ chuÈn. Gi¶ sö r»ng chóng ta ®ang truyÒn mét tÖp v¨n b¶n c¸c ký tù ASCII sö dông 1 bÝt stop th× ta cã tæng céng lµ 10 bÝt cho mçi ký tù gåm: 8 bÝt cho ký tù ASCII chuÈn vµ 1 bÝt start cïng 1 bÝt stop. Do vËy, ®èi víi mçi ký tù 8 bÝt th× cÇn thªm 2 bÝ vÞ chi lµ mÊt 25% tæng phÝ. Trong mét sè hÖ thèng ®Ó nh»m duy tr× tÝnh toµn vÑn cña d÷ liÖu th× ngêi ta cßn thªm mét bÝt lÎ (parity bÝt). §iÒu nµy cã nghÜa lµ ®èi víi mçi ký tù (7 hoÆc 8 bÝt tuú tõng hÖ) ta cã thªm mét bÝt ngoµi c¸c bÝt start vµ stop. BÝt ch½n lÎ lµ bÝt ch½n hoÆc bÝt lÎ. NÕu lµ bÝt lÎ lµ sè bÝt cña d÷ liÖu bao gåm c¶ bÝt ch½n lÎ sÏ lµ mét sè lÎ c¸c s« 1. T¬ng tù nh vËy ®èi víi trêng hîp bÝt ch½n th× sè bÝt cña d÷ liÖu bao gåm c¶ bÝt ch½n - lÎ sÏ lµ mét sè ch½n cña c¸c sè 1. VÝ dô, ký tù “A” cña m· ASCII ë d¹ng nhÞ ph©n lµ 0100 0001, cã bÝt 0 lµ bÝt ch½n. C¸c chÝp UART ®Òu cho phÐp viÖc lËp tr×nh bÝt ch½n - lÎ vÒ ch½n, lÎ hoÆc kh«ng ph©n biÖt ch½n lÎ. 10.1.4 Tèc ®é truyÒn d÷ liÖu. Tèc ®é truyÒn d÷ liÖu trong truyÒn th«ng d÷ liÖu nèi tiÕp ®îc gäi lµ bÝt trong gi©y bps (bÝt per second). Ngoµi ra, cßn ®îc sö dông mét thuËt ng÷ réng r·i n÷a lµ tèc ®é baud. Tuy nhiªn, c¸c tèc baud vµ bps lµ hoµn toµn kh«ng b»ng nhau. §iÒu nµy lµ do tèc baud lµ thuËt ng÷ cña modem vµ ®îc ®Þnh nghÜa nh lµ s« lÇn thay ®æi cña tÝn hiÖu trong mét gi©y. Trong c¸c modem cã nh÷ng trêng hîp khi mét sù thay ®æi cña tÝn hiÖu th× nã truyÒn vµi bÝt d÷ liÖu. Nhng ®èi víi mét d©y dÉn th× tèc ®é baud vµ bps lµ nh nhau nªn trong cuèn s¸ch nµy chóng ta cã thÓ dïng thay ®æi c¸c thuËt ng÷ nµy cho nhau.
- Tèc ®é truyÒn d÷ liÖu cña mét hÖ m¸y tÝnh ®· cho phô thuéc vµo c¸c cæng truyÒn th«ng kÕt nèi vµo trong hÖ thèng ®o. VÝ dô, c¸c m¸y tÝnh PC/XT tríc ®©y cña IBM cã thÓ truyÒn d÷ liÖu víi tèc ®é 100 ®Õn 9600 bps. Tuy nhiªn, trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y th× c¸c m¸y tÝnh PC dùa trªn Pentium truyÒn d÷ liÖu víi tèc ®é lªn tíi 56kbps. CÇn ph¶i nãi thªm r»ng trong truyÒn th«ng d÷ liÖu nèi tiÕp dÞ bé th× tèc ®é baud nh×n chung lµ bÞ giíi h¹n ë 100.000 bps. 10.1.5 C¸c chuÈn RS232. §Ó cho phÐp t¬ng thÝch gi÷a c¸c thiÕt bÞ truyÒn th«ng d÷ liÖu ®îc s¶n xuÊt bëi c¸c h·ng kh¸c nhau th× mét chuÈn giao diÖn ®îc gäi lµ RS232 ®· ®îc thiÕt lËp bëi hiÖp héi c«ng nghiÖp ®iÖn tö EIA vµo n¨m 19960. N¨m 1963 nã ®îc söa chØnh vµ ®îc gäi lµ RS232A vµ vµo c¸c n¨m 1965 vµ 1969 th× ®îc ®æi thµnh RS232B vµ RS232C. ë ®©y chóng ta ®¬n gi¶n chØ nãi ®Õn RS232. Ngµy nay RS232 lµ chuÈn giao diÖn I/O vµo - ra nèi tiÕp ®îc sö dông réng r·i nhÊt. ChuÈn nµy ®îc sö dông trong m¸y tÝnh PC vµ hµng lo¹t c¸c thiÕt bÞ kh¸c nhau. Tuy nhiªn, v× nã ®îc thiÕt lËp tríc hä l«-gÝc TTL rÊt l©u do vËy ®iÖn ¸p ®Çu vµo vµ ®Çu ra cña nã kh«ng t¬ng thÝch víi møc TTL. Trong RS232 th× møc 1 ®îc biÓu diÓn bëi - 3v ®Õn 25v trong khi ®ã møc 0 th× øng víi ®iÖn ¸p + 3v ®Õn +25v lµm cho ®iÖn ¸p - 3v ®Õn + 3v lµ kh«ng x¸c ®Þnh. V× lý do nµy ®Ó kÕt nèi mét RS232 bÊt kú ®Õn mét hÖ vi ®iÒu khiÓn th× ta ph¶i sö dông c¸c bé biÕn ®æi ®iÖn ¸p nh MAX232 ®Ó chuyÓn ®æi c¸c møc l«-gÝc TTL vÒ møc ®iÖn ¸p RS232 vµ ngîc l¹i. C¸c chÝp IC MAX232 nh×n chung ®îc coi nh c¸ bé ®iÒu khiÓn ®êng truyÒn. KÕt nèi RS232 ®Õn MAX232 ®îc tho¶ thuËn ë phÇn 10.2. 10.1.6 C¸c ch©n cña RS232. B¶ng 10.1 cung cÊp s¬ ®å ch©n cña c¸p RSE232 vµ c¸c tªn gäi cña chóng thêng ®îc gäi lµ ®Çu nèi DB - 25. Trong lý hiÖu th× ®Çu nèi c¾m vµo (®Çu ®ùc) gäi lµ DB - 25p vµ ®Çu nèi c¸i ®îc gäi lµ DB - 25s. 1 13 14 25 H×nh 10.4: §Çu nèi DB - 25 cña RS232. V× kh«ng ph¶i tÊt c¶ mäi ch©n ®Òu ®îc sö dông trong c¸p c¶u m¸y tÝnh PC, nªn IBM ®a ra phiªn b¶n cña chuÈn vµo/ra nèi tiÕp chØ sö dông cã 9 ch©n gäi lµ DB - 9 nh tr×nh bµy ë b¶ng 10:2 vµ h×nh 10.5. B¶ng 10.1: C¸c ch©n cña RS232, 25 ch©n (DB - 25). Sè ch©n M« t¶ 1 §Êt c¸ch ly (Protective Cround) 2 D÷ liÖu ®îc truyÒn TxD (Tr¸Nsmitted data) 3 D÷ liÖu ®îc ph©n RxD (Received data) 4 Yªu cÇu göi RTS (Request To Send) 5 Xo¸ ®Ó göi CIS (Clear To Send) 6 D÷ liÖu s½n sµng DSR (Data Set Ready) 7 §Êt cña tÝn hiÖu GND (Signal Cround) 8 T¸ch tÝn hiÖu m¹ng d÷ liÖu DCD (Data Carrier Detect) 9/10 NhËn ®Ó kiÓm tra d÷ liÖu (Received for data testing)
- 11 Cha dïng 12 T¸ch tÝn hiÖu m¹ng d÷ liÖu thø cÊp (Secondary data carrier detect) 13 Xo¸ ®Î nhËn d÷ liÖu thø cÊp (Secondary Clear to Send) 14 D÷ liÖu ®îc truyÒn thø cÊp (Secondary Transmit Signal Element Timing) 15 TruyÒn ph©n chia thêi gian phÇn tö tÝn hiÖu (Transmit Signal Element 16 Timing) 17 D÷ liÖu ®îc nhËn thø cÊp (Secondary Received data) 18 NhËn ph©n chia thêi gian phÇn tö tÝn hiÖu (Receiveo Signal Element 19 Timing) 20 Cha dïng 21 Yªu cÇu ®Ó nhËn thø cÊp (Secondary Request to Send) 22 §Çu d÷ liÖu s½n sµng (Data Terminal Ready) 23 Ph¸t hiÖn chÊt lîng tÝn hiÖu (Signal Qualyty Detector) 24 B¸o chu«ng (Ring Indicator) 25 Chän tèc ®é tÝn hiÖu d÷ liÖu (Data Signal Rate Select) TruyÒn ph©n chia thêi gian tÝn hiÖu (Transmit Signal Element Timing) Cha dïng 10.1.7 Ph©n lo¹i truyÒn th«ng d÷ liÖu. ThuËt ng÷ hiÖn nay ph©n chia thiÕt bÞ truyÒn th«ng d÷ liÖu thµnh mét thiÕt bÞ ®Çu cuèi d÷ liÖu DTE (Data Terminal Equipment) hoÆc thiÕt bÞ truyÒn th«ng d÷ liÖu DCE (Data Communication Equipment). DTE chñ yÕu lµ c¸c m¸y tÝnh vµ c¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi göi vµ nhËn d÷ liÖu, cßn DCE lµ thiÕt bÞ truyÒn th«ng ch¼ng h¹n nh c¸c modem chÞu tr¸ch nhiÖm vÒ truyÒn d÷ liÖu. Lu ý r»ng tÊt c¶ mäi ®Þnh nghÜa vÒ chøc n¨ng c¸c ch©n RS232 trong c¸c b¶ng 10.1 vµ 10.2 ®Òu xuÊt ph¸t tõ gèc ®é cña DTE. KÕt nèi ®¬n gi¶n nhÊt gi÷a mét PC vµ bé vi ®iÒu khiÓn yªu cÇu tèi thiÓu lµ nh÷ng ch©n sau: TxD, RxD vµ ®Êt nh chØ ra ë h×nh 10.6. §Ó ý r»ng trªn h×nh nµy th× c¸c ch©n TxD vµ RxD ®îc ®æi cho nhau. H×nh 10.5: S¬ ®å ®Çu nèi DB - 9 cña RS232. 1 5 6 9 B¶ng 10.2: C¸c tÝn hiÖu cña c¸c ch©n ®Çu nèi DB - 9 trªn m¸y tÝnh IBM PC. M« t¶ Sè ch©n 1 Da ta carrier detect (DCD) Tr¸nh tÝn hiÖu m¹ng d÷ liÖu 2 Received data (RxD) D÷ liÖu ®îc nhËn 3 Transmitted data (TxD) D÷ liÖu ®îc göi 4 Data terminal ready (DTR) §Çu d÷ liÖu s½n sµng 5 Signal ground (GND) §Êt cña tÝn hiÖu 6 Data set ready (DSR) D÷ liÖu s½n sµng 7 Request to send (RTS) Yªu cÇu göi 8 Clear to send (CTS) Xo¸ ®Ó göi 9 Ring indicator (RL) B¸o chu«ng
- DTE DTE TxD TxD RxD RxD ground H×nh 10.6: Nèi kÕt kh«ng modem. 10.1.8 KiÓm tra c¸c tÝn hiÖu b¾t tay cña RS232. §Ó b¶o ®¶m truyÒn d÷ liÖu nhanh vµ tin cËy gi÷a hai thiÕt bÞ th× viÖc truyÒn d÷ liÖu ph¶i ®îc phèi hîp tèt. Ch¼ng h¹n nh trong trêng hîp cña m¸y in, do mét thùc tÕ lµ trong truyÒn th«ng d÷ liÖu nèi tiÕp thiÕt bÞ thu cã thÓ kh«ng cã chç ®Ó chøa d÷ liÖu, do ®ã ph¶i cã c¸ch ®Ó b¸o cho bªn ph¸t dõng göi d÷ liÖu. RÊt nhiÒu ch©n cña RS232 ®îc dïng cho c¸c tÝn hiÖu b¾t tay. Díi ®©y lµ m« t¶ vÒ chóng nh lµ mét tham kh¶o vµ chóng cã thÓ ®îc bá qua v× chóng kh«ng ®îc hç trî bëi chÝp UART cña 8051. 1. §Çu d÷ liÖu s½n sµng DTR: Khi thiÕt bÞ ®Çu cuèi (hoÆc mét cæng COM cña PC) ®îc bËt th× sau khi tù kiÓm tra nã göi mét tÝn hiÖu DTR b¸o r»ng nã s½n sµng cho truyÒn th«ng. NÕu cã mét c¸i g× ®ã trôc trÆc víi cæng COM th× tÝn hiÖu nµy kh«ng ®îc kÝch ho¹t. §©y lµ tÝn hiÖu tÝch cùc møc thÊp vµ cã thÓ ®îc dïng ®Ó b¸o cho modem biÕt r»ng m¸y tÝnh ®ang ho¹t ®éng vµ ®ang s½n sµng. §©y lµ ch©n ®Çu ra tõ DTC (cæng COM cña PC) vµ ch©n ®Çu ra cña modem. 2. D÷ liÖu s½n sµng QSR: Khi DCE (ch¼ng h¹n modem) ®îc bËt lªn vµ ®· ch¹y xong ch¬ng tr×nh tù kiÓm tra th× nã ®ßi hái DSR ®Ó b¸o r»ng cã ®· s½n sµng cho truyÒn th«ng. Do vËy, nã lµ ®Çu ra cña modem (DCE) vµ ®Çu vµo cña PC (DTE). §©y lµ tÝn hiÖu tÝch cùc møc thÊp. NÕu v× lý do nµo ®ã mµ modem kh«ng kÝch ho¹t b¸o cho PC biÕt (hoÆc thiÕt bÞ ®Çu cuèi) r»ng nã kh«ng thÓ nhËn hoÆc göi d÷ liÖu. 3. Yªu cÇu göi RTS: Khi thiÕt bÞ DTE (ch¼ng h¹n mét PC) cã mét byte d÷ liÖu cÇn göi th× nã yªu cÇu RTS ®Ó b¸o cho modem biÕt r»ng nã cã mét byte cÇn ph¶i göi ®i. RTS lµ mét ®Çu ra tÝch cùc møc thÊp tõ DTE vµ mét ®Çu vµo tíi modem. 4. TÝn hiÖu x¸o ®Ó göi CTS: §Ó ®¸p l¹i RTS th× khi modem cã ®Ó chøa d÷ liÖu mµ nã cÇn nhËn th× nã göi mét tÝn hiÖu CTS tíi DTE (PC) ®Ó b¸o r»ng b©y giê nã cã thÓ nhËn d÷ liÖu. TÝn hiÖu ®Çu vµo nµy tíi DTE dïng ®Ó khëi ®éng viÖc truyÒn d÷ liÖu. 5. T¸ch tÝn hiÖu mang d÷ liÖu DCD: Modem yªu cÇu tÝn hiÖu DCD b¸o cho DTE biÕt r»ng ®· t¸ch ®îc mét tÝn hiÖu mang d÷ liÖu hîp lÖ vµ r»ng kÕt nèi gi÷a nã vµ modem kh¸c ®· ®îc thiÕt lËp. Do vËy, DCD lµ mét ®Çu ra cña modem vµ ®Çu vµo cña PC (DTE). 6. B¸o chu«ng RI: Mét ®Çu ra tõ modem (DCE) vµ mét ®Çu vµo tíi m¸y tÝnh PC (DTE) b¸o r»ng ®iÖn tho¹i ®ang b¸o chu«ng. Nã t¾t vµ bËt ®ång bé víi ©m thanh ®ang ®æ chu«ng. Trong 6 tÝn hiÖu b¾t tay th× tÝn hiÖu nµy lµ Ýt ®îc dïng nhÊt do mét thùc tÕ lµ c¸c modem ®· chÞu tr¸ch nhiÖm vÒ tr¶ lêi ®iÖn tho¹i. Tuy nhiªn, nÕu trong mét hÖ thèng ®· cho mµ PC ph¶i chÞu tr¸ch nhiÖm tr¶ lêi ®iÖn tho¹i th× tÝn hiÖu nµy cã thÓ ®îc dïng.
- Tõ m« t¶ trªn th× viÖc truyÒn th«ng PC vµ modem cã thÓ ®îc tãm t¾t nh sau: Trong khi c¸c tÝn hiÖu DTR vµ DSR ®îc dïng bëi PC vµ modem ®Ó b¸o r»ng chóng ®ang ho¹t ®éng tèt th× c¸c tÝn hiÖu RTS vµ CTS thùc tÕ ®ang kiÓm tra luång d÷ liÖu. Khi PC muèn göi d÷ liÖu th× nã yªu cÇu RTS vµ ®¸p l¹i, nÕu modem s½n sµng (cã chç chøa d÷ liÖu) ®Ó nhËn d÷ liÖu th× nã göi l¹i tÝn hiÖu CTS. Cßn nÕu kh«ng cã chç cho d÷ liÖu th× modem kh«ng kÝch ho¹t CTS vµ PC th«i kh«ng yªu cÇu DTR vµ thö l¹i. C¸c tÝn hiÖu RTS vµ CTS còng ®îc cäi nh tÝn hiÖu luång ®iÒu khiÓn phÇn cøng. §Õn ®©y kÕt thóc sù m« t¶t 9 ch©n quan träng nhÊt cña c¸c tÝn hiÖu b¾t tay RS232 vµ c¸c tÝn hiÖu TxD, RxD vµ ®Êt (Ground). TÝn hiÖu Ground nµy còng ®îc coi nh lµ tÝn hiÖu SG - ®Êt cña tÝn hiÖu. 10.1.9 C¸c cæng COM cña IBM PC vµ t¬ng thÝch. C¸c m¸y tÝnh IBM PC vµ t¬ng thÝch dùa trªn c¸c bé vi xö lý ´ 86 (8086, 286, 384, 486 vµ Pentium) thêng cã hai cæng COM. C¶ hai cæng COM ®Òu cã c¸c ®Çu nèi kiÓu RS232. NhiÒu m¸y tÝnh PC sö dông mçi ®Çu nèi mét kiÓu æ c¾m DB - 25 vµ DB - 9. Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, cæng COM1 ®îc dïng cho chuét vµ COM2 ®îc dïng cho c¸c thiÕt bÞ ch¼ng h¹n nh Modem. Chóng ta cã thÓ nèi cæng nèi tiÕp cña 8051 ®Õn cæng COM2 cña mét m¸y tÝnh PC cho c¸c thÝ nghiÖm vÒ truyÒn th«ng nèi tiÕp. Víi nÒn kiÕn thøc vÒ truyÒn th«ng nèi tiÕp nµy chóng ta ®· s½n sµng lµm viÖc víi 8051. 10.2 Nèi ghÐp 8051 tíi RS232. Nh ®· nãi ë phÇn 10.1, chuÈn RS232 kh«ng t¬ng thÝch víi møc l«-gÝc TTL, do vËy nã yªu cÇu mét bé ®iÒu khiÓn ®êng truyÒn ch¼ng h¹n nh chÝp MAX232 ®Ó chuyÓn ®æi c¸c møc ®iÖn ¸p RS232 vÒ c¸c møc TTL vµ ngîc l¹i. Néi dung chÝnh cña phÇn nµy lµ bµn vÒ nèi ghÐp 8051 víi c¸c ®Çu nèi RS232 th«ng qua chÝp MAX232. 10.2.1 C¸c ch©n RxD vµ TxD trong 8051. 8051 cã hai ch©n ®îc dïng chuyªn cho truyÒn vµ nhËn d÷ liÖu nèi tiÕp. Hai ch©n nµy ®îc gäi lµ TxD vµ RxD vµ lµ mét phÇn cña cæng P3 (®ã lµ P3.0 vµ P3.1). ch©n 11 cña 8051 lµ P3.1 ®îc g¸n cho TxD vµ ch©n 10 (P3.0) ®îc dïng cho RxD. C¸c ch©n nµy t¬ng thÝch víi møc l«-gÝch TTL. Do vËy chóng ®ßi hái mét bé ®iÒu khiÓn ®êng truyÒn ®Ó chóng t¬ng thÝch víi RS232. Mét bé ®iÒu khiÓn nh vËy lµ chÝp MAX232. 10.2.2 Bé ®iÒu khiÓn ®êng truyÒn MAX232. V× RS232 kh«ng t¬ng thÝch víi c¸c bé vi xö lý vµ vi ®iÒu khiÓn hiÖn nay nªn ta cÇn mét bé ®iÒu khiÓn ®êng truyÒn (bé chuyÓn ®æi ®iÖn ¸p) ®Ó chuyÓn ®æi c¸c tÝn hiÖu RS232 vÒ c¸c møc ®iÖn ¸p TTL sÏ ®îc chÊp nhËn bëi c¸c ch©n TxD vµ RxD cña 8051. Mét vÝ dô cña mét bé chuyÓn ®æi nh vËy lµ chÝp MAX232 tõ hµng Maxim ®Þa chØ Website cña h·ng www.maxim-ic.com. Bé MAX232 chuyÓn ®æi tõ c¸c møc ®iÖn ¸p RS232 sÏ vÒ møc ®iÖn ¸p TTL vµ ngîc l¹i. Mét ®iÓm m¹nh cña chÝp MAX232 lµ nã dïng ®iÖn ¸p nguång +5v cïng víi ®iÖn ¸p nguån cña 8051. Hay nãic c¸ch kh¸c víi nguån ®iÖn ¸p nuèi +5 chóng ta mµ cã thÓ nu«i 8051 vµ MAX232 mµ kh«ng ph¶i dïng hai nguån nu«i kh¸c nhau nh phæ biÕn trong c¸c hÖ thèng tríc ®©y. Bé ®iÒu khiÓn MAX232 cã hai bé ®iÒu khiÓn thêng ®Ó nhËn vµ truyÒn d÷ liÖu nh tr×nh bµy trªn h×nh 10.7. C¸c bé ®iÒu khiÓn ®êng ®îc dïng cho TxD ®îc gäi lµ T1 vµ T2. Trong nhiÒu øng dông th× chØ cã mét cÆp ®îc dïng. VÝ dô T1 vµ R1 ®îc dïng víi nhau ®èi víi TxD vµ RxD cña 8051, cßn cÆp R2 vµ T2 th× cha dïng ®Õn. §Ó ý r»ng trong MAX232 bé ®iÒu khiÓn T1 cã g¸n T1in vµ T1out trªn c¸c ch©n sè 11 vµ 1 t¬ng øng. Ch©n T1in lµ ë phÝa TTL vµ ®îc nèi tíi ch©n RxD cña bé vi ®iÒu khiÓn, cßn T1out lµ ë phÝa RS232 ®îc nèi tíi ch©n RxD cña ®Çu nèi DB cña RS232. Bé ®iÒu khiÓn ®êng R1 còng cã g¸n R1in vµ R1out trªn c¸c ch©n sè 13 vµ 12 t¬ng øng. Ch©n R1in (ch©n sè 13) lµ ë phÝa RS232 ®îc nèi tíi ch©n TxD cña ®Çu nèi DB
- cña RS232 vµ ch©n R1out (ch©n sè 12) lµ ë phÝa TTL mµ nã ®îc nèi tíi ch©n RxD cña bé vi ®iÒu khiÓn, xem h×nh 10.7. §Ó ý r»ng nèi ghÐp modem kh«ng lµ nèi ghÐp mµ ch©n TxD bªn ph¸t ®îc nèi víi RxD cña bªn thu vµ ngîc l¹i. Vcc + C3 C1 16 8051 2 + + Max232 6 C4 P3.1 11 2 5 2 5 C2 + TxD T1IIN T1OUT 10 3 4 2 11 14 P3.0 2 12 R1OUT R1IIN RxD 13 2 T2IIN T2OUT DB - 9 10 7 R2OUT R2IIN 9 8 15 TTL side Rs232 side H×nh 10.7: a) S¬ ®å bªn trong cña MAX232 b) S¬ ®å nèi ghÐp cña MAX232 víi 8051 theo moden kh«ng. Bé MAX232 ®ßi hái 4 tô ®iÖn gi¸ trÞ tõ 1 ®Õn 22mF. gi¸ trÞ phæ biÕn nhÊt cho c¸c tô nµy lµ 22mF. 10.2.3 Bé ®iÒu khiÓn MAX232. §Ó tiÕt kiÖm kh«ng gian trªn b¶ng m¹ch, nhiÒu nhµ thiÕt kÕ sö dông chÝp MAX232 tõ h·ng Maxim. Bé ®iÒu khiÓn MAX232 thùc hiÖn cïng nh÷ng c«ng viÖc nh MAX232 l¹i kh«ng cÇn ®Õn c¸c tô ®iÖn. Tuy nhiªn, chÝp MAX232 l¹i ®¾t h¬n rÊt nhiÒu so víi MAX233 kh«ng cã s¬ ®å ch©n gièng nhau (kh«ng t¬ng thÝch). Chóng ta kh«ng thÓ lÊy mét chÝp MAX232 ra khái mét b¶ng m¹ch vµ thay vµo ®ã RS233. H·y xem h×nh 10.8 ®Ó thÊy MAX233 kh«ng cÇn ®Õn tô. Vcc 13 7 11 8051 14 15 12 Max232 16 P3.1 11 17 10 2 5 2 5 TxD T1IIN T1OUT T1IIN 3 4 2 2 5 10 P3.0 R1OUT R1IIN RxD 3 4 T2IIN T2OUT DB - 9 1 18 R2OUT R2IIN 20 19 6 9 TTL side Rs232 side H×nh 10.8: a) S¬ ®å bªn trong cña MAX233. b) Sê ®å nèi ghÐp cña MAX233 víi 8051 theo modem kh«ng. 10.3 LËp tr×nh truyÒn th«ng nèi tiÕp cho 8051.
- Trong phÇn nµy chóng ta sÏ nghiªn cøu vÒ c¸c thanh ghi truyÒn th«ng nèi tiÕp cña 8051 vµ c¸ch lËp tr×nh chóng ®Ó truyÒn vµ nhËn d÷ liÖu nèi tiÕp. V× c¸c m¸y tÝnh IBM PC vµ t¬ng thÝch ®îc sö dông rÊt réng r·i ®Ó truyÒn th«ng víi c¸c hÖ dùa trªn 8051, do vËy ta chñ yÕu tËp trung vµo truyÒn th«ng nèi tiÕp cña 8051 víi cæng COM cña PC. §Ó cho phÐp truyÒn d÷ liÖu gi÷a m¸y tÝn PC vµ hÖ thèng 8051 mµ kh«ng cã bÊt kú lçi nµo th× chóng ta ph¶i biÕt ch¾c r»ng tèc ®é baud cña hÖ 8051 ph¶i phï hîp víi tèc ®é baud cña c«ng COM m¸y tÝnh PC ®îc cho trong b¶ng 10.3. Chóng ta cã thÓ kiÓm tra c¸c tèc ®é baud nµy b»ng c¸ch vµo ch¬ng tr×nh Windows Terminal vµ bÊm chuét lªn tuú chän Communication Settings. Ch¬ng tr×nh Terminal.exe cña Window3.1 còng lµm viÖc tèt trªn Windows95 vµ Window98. Trong Window95 vµ cao h¬n ta cã thÓ sö dông chøc n¨ng Hyperterrminal. Hµm Hyperterminal hç trî c¸c tèc ®é Baud cao h¬n nhiÒu so víi c¸c tèc ®é cho trong b¶ng 10.3. B¶ng 10.3: C¸c tèc ®é Baud cña m¸y tÝnh PC486 vµ Pentium cho trong BIOS. 100 150 300 600 1200 2400 4800 9600 19200 VÝ dô 10.1: Víi tÇn sè XTAL lµ 11.0592MHz. H·y t×m gi¸ trÞ TH1 cÇn thiÕt ®Ó cã tèc ®é baud sau: a) 9600 b) 2400 c) 1200 Lêi gi¶i: Víi tÇn sè XTAL lµ 11.0592MHz th× ta cã tÇn sè chu tr×nh m¸y cña 8051 lµ 11.0592MHz : 12 = 921.6kHz vµ sau ®ã lÊy 921.6kHz/32 = 28.800Hz lµ tÇn sè ®îc cÊp bëi UART tíi bé ®Þnh thêi Timer1 ®Ó thiÕt lËp tèc ®é. a) 28.800/3 = 9600 trong ®ã - 3 = FD ®îc n¹p vµo TH1 b) 28.800/12 = 2400 trong ®ã - 12 = F4 ®îc n¹p vµo TH1 c) 28.800/24 = 1200 trong ®ã - 24 = F8 ®îc n¹p vµo TH1 Lu ý r»ng viÖc chia 1/12 cña tÇn sè th¹ch anh cho 32 lµ gi¸ trÞ mÆc ®Þnh khi kÝch ho¹t ch©n RESET cña 8051. Chóng ta cã thÓ thay ®æi gi¸ trÞ cµi ®Æt mÆc ®Þnh nµy. §iÒu nµy sÏ ®îc gi¶i thÝch ë cuèi ch¬ng. 28800Hz XTAL ¸ 12 ¸ 32 oscillator 921.6kHz by UART 10.3.1 Tèc ®é baud trong 8051. 8051 truyÒn vµ nhËn d÷ liÖu nèi tiÕp theo nhiÒu tèc ®é kh¸c nhau. Tèc ®é truyÒn cña nã cã thÓ lËp tr×nh ®îc. §iÒu µy thùc hiÖn nhê sù trî gióp cña bé ®Þnh thêi Timer1. Tríc khi ta ®i vµo bµn c¸ch lµm ®iÒu ®ã nh thÕ nµo th× ta sÏ xÐt quan hÖ gi÷a tÇn sè th¹ch anh vµ tèc ®é baud trong 8051. Nh ta ®· nãi ë ch¬ng tríc ®©y th× 8051 chia são th¹ch anh cho 12 ®Ó lÊy tÇn sè chu tr×nh m¸y. Trong trêng hîp XTAL = 11.0592MHz th× tÇn sè chu tr×nh lµ 921.6kHz (11.0592MHz : 12 = 921.6kHz). M¹ch ®iÖn UART truyÒn th«ng nèi tiÕp cña 8051 l¹i chia tÇn sè chu tr×nh m¸y cho 32 mét lÇn n÷a tríc khi nã ®îc dïng bëi bé ®Þnh thêi gian Timer1 ®Ó t¹o ra tèc ®é baud. Do vËy, 921.6kHz : 32 = 28.800Hz. §©y lµ sè ta sÏ dïng trong c¶ phÇn nµy ®Ó t×m gi¸ trÞ cña Timer1 ®Ó ®Æt tèc ®é baud. Muèn Timer1 ®Æt tèc ®é baud th× nã ph¶i ®îc lËp tr×nh vÒ chÕ ®é lµm viÖc mode2, ®ã lµ chÕ ®é thanh ghi 8 bÝt tù ®éng n¹p l¹i. §Ó cã tèc ®é baud t¬ng thÝch víi PC ta ph¶i
- n¹p TH1 theo c¸c gi¸ trÞ cho trong b¶ng 10.3. VÝ dô 10.1 tr×nh bµy c¸ch kiÓm tra gi¸ trÞ d÷ liÖu cho trong b¶ng 10.3. B¶ng 10.3: C¸c gi¸ trÞ cña thanh ghi TH1 trong Timer1 cho c¸c tèc ®é baud kh¸c nhau. Tèc ®é baud TH1 (thËp ph©n) TH1 (sè Hex) 9600 - 3 FD 4800 - 6 FA 2400 - 12 F4 1200 - 24 F8 10.3.2 Thanh ghi SBUF. SBUF lµ thanh ghi 8 bÝt ®îc dïng riªng cho truyÒn th«ng nèi tiÕp trong 8051. §èi víi mét byte d÷ liÖu cÇn ph¶i ®îc truyÒn qua ®êng TxD th× nã ph¶i ®îc ®Æt trong thanh ghi SBUF. T¬ng tù nh vËy SBUF gi÷ mét byte d÷ liÖu khi nã ®îc nhËn bë ®êng RxD cña 8051. SBUF cã thÓ ®îc truy cËp bëi mäi thanh ghi bÊt kú trong 8051. XÐt mét vÝ dô díi ®©y ®Ó thÊy SBUF ®îc truy cËp nh thÕ nµo? MOV SBUF, # “D” ; N¹p vµo SBUF gi¸ trÞ 44H m· ACSII cña ký tù D. MOV SBUF, A ; Sao thanh ghi A vµo SBUF. MOV A, SBUF ; Sao SBUF vµo thanh ghi A. Khi mét byte ®îc ghi vµo thanh ghi SBUF nã ®îc ®ãng khung víi c¸c bÝt Start vµ Stop vµ ®êng truyÒn nèi tiÕp quan ch©n TxD. T¬ng tù nh vËy, khi c¸c bÝt ®îc nhËn nèi tiÕp tõ RxD th× 8051 më khung nã ®Ó lo¹i trõ c¸c bÝt Start vµ Stop ®Ó lÊy ra mét byte tõ d÷ liÖu nhËn ®îc vµ ®Æt nã vµo thanh ghi SBUF. 10.3.3 Thanh ghi ®iÒu khiÓn nèi tiÕp SCON. Thanh ghi SCON lµ thanh ghi 8 bÝt ®îc dïng ®Ó lËp tr×nh viÖc ®ãng khung bÝt b¾t ®Çu Start, bÝt dõng Stop vµ c¸c bÝt d÷ liÖu cïng víi viÖc kh¸c. Díi ®©y lµ m« t¶ c¸c bÝt kh¸c nhau cña SCON: SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 T1 R1 SM0 SCON.7 Sè x¸c ®Þnh chÕ ®é lµm viÖc cæng nèi tiÕp SM1 SCON.6 Sè x¸c ®Þnh chÕ ®é lµm viÖc cæng nèi tiÕp SM2 SCON.5 Dïng cho truyÒn th«ng gi÷a c¸c bé vi xö lý (SM2 = 0) REN SCON.4 BËt/xo¸ b»ng phÇn mÒm ®Ó cho phÐp/ kh«ng cho thu TB8 SCON.3 Kh«ng sö dông réng r·i RB8 SCON.2 Kh«ng sö dông réng r·i T1 SCON.1 Cê ng¾t truyÒn ®Æt b»ng phÇn cøng khi b¾t ®Çu bÝt Stop ë chÕ ®é 1. R1 SCON.0 Cê ng¾t thu Xo¸ b»ng phÇn mÒm. Chó ý: H×nh 10.2: Thanh ghi ®iÒu khiÓn cæng nèi tiÕp SCON. 10.3.3.1 C¸c bÝt SM0, SM1. §©y lµ c¸c bÝt D7 vµ D6 cña thanh ghi SCON. Chóng ®îc dïng ®Ó x¸c ®Þnh chÕ ®é ®ãng khung d÷ liÖu b»ng c¸ch x¸c ®Þnh sè bÝt cña mét ký tù vµ c¸c bÝt Start vµ Stop. C¸c tæ hîp cña chóng lµ:
- SM0 SM1 0 0 ChÕ ®é nèi tiÕp 0 0 1 ChÕ ®é nèi tiÕp 1, 8 bÝt d÷ liÖu, Start, Stop 1 0 ChÕ ®é nèi tiÕp 2 1 1 ChÕ ®é nèi tiÕp 3 Trong bèn chÕ ®é ta chØ quan t©m ®Õn chÕ ®é 1, c¸c chÕ ®é kh¸c ®îc gi¶i thÝch ë Appendisk A3. Trong thanh ghi SCON khi chÕ ®é 1 ®îc chän th× d÷ liÖu ®îc ®ãng khung gåm 8 bÝt d÷ liÖu, 1 bÝt Start, 1 bÝt Stop ®Ó t¬ng thÝch víi cæng COM cña IBM PC vµ c¸c PC t¬ng thÝch kh¸c. Quan träng h¬n lµ chÕ ®é nèi tiÕp 1 cho phÐp tèc ®é baud thay ®æi vµ ®îc thiÕt lËp bëi Timer1 cña 8051. Trong chÕ ®é nèi tiÕp 1 th× mçi ký tù gåm cã 10 bÝt ®îc truyÒn trong ®ã cã bÝt ®Çu lµ bÝt Start, sau ®ã lµ 8 bÝt d÷ liÖu vµ cuèi cïng lµ bÝt Stop. 10.3.3.2 BÝt SM2. BÝt SM2 lµ bÝt D5 cña thanh ghi SCON. BÝt nµy cho phÐp kh¶ n¨ng ®a xö lý cña 8051 vµ nã n»m ngoµi ph¹m vi tr×nh bµy cña ch¬ng nµy. §èi víi c¸c øng dông cña chóng ta ®Æt SM2 = 0 v× ta kh«ng sö dông 8051 trong m«i trêng ®a xö lý. 10.3.3.3 BÝt REN. §©y lµ bÝt cho phÐp thu (Receive Enable), bÝt D4 cña thanh ghi SCON. BÝt REN còng ®îc tham chiÕu nh lµ SCON.4 v× SCON lµ thanh ghi cã thÓ ®¸nh ®Þa chØ theo bÝt. Khi bÝt REN cao th× nã cho phÐp 8051 thu d÷ liÖu trªn ch©n RxD cña nã. Vµ kÕt qu¶ lµ nÕu ta muèn 8051 võa truyÒn vµ nhËn d÷ liÖu th× bÝt REN ph¶i ®îc ®Æt lªn 1. Khi ®Æt REN th× bé thu bÞ cÊm. ViÖc ®Æt REN = 1 hay REN = 0 cã thÓ ®¹t ®îc b»ng lÖnh “SETB SCON.4” vµ “CLR SCON.4” t¬ng øng. Lu ý r»ng c¸c lÖnh nµy sö dông ®Æc ®iÓm ®¸nh ®Þa chØ theo bÝt cña thanh ghi SCON. BÝt nµy cã thÓ ®îc dïng ®Ó khèng chÕ mäi viÖc nhËn d÷ liÖu nèi tiÕp vµ nã lµ bÝt cùc kú quan träng trong thanh ghi SCON. 10.3.3.4 BÝt TB8 vµ RB8. BÝt TB8 lµ bÝt SCON.3 hay lµ bÝt D3 cña thanh ghi SCON. Nã ®îc dïng ®Ó cho chÕ ®é nèi tiÕp 2 vµ 3. Ta ®Æt TB8 v× nã kh«ng ®îc sö dông trong c¸c øng dông cña m×nh. BÝt RB8 (bÝt thu 8) lµ bÝt D2 cña thanh ghi SCON. Trong chÕ ®é nèi tiÕp 1 th× bÝt nµy nhËn mét b¶n sao cña bÝt Stop khi mét d÷ liÖu 8 bÝt ®îc nhËn. BÝt nµy còng nh bÝt TB8 rÊt hiÕm khi ®îc sö dông. Trong c¸c øng dông cña m×nh ta ®Æt RB8 = 0 v× nã ®îc sö dông cho chÕ ®é nèi tiÕp 2 vµ 3. 10.3.3.5 C¸c bÝt TI vµ RI. C¸c bÝt ng¾t truyÒn TI vµ ng¾t thu RI lµ c¸c bÝt D1 vµ D0 cña thanh ghi SCON. C¸c bÝt nµy lµ cùc kú quan träng cña thanh ghi SCON. Khi 8051 kÕt thóc truyÒn mét ký tù 8 bÝt th× nã bËt TI ®Ó b¸o r»ng nã s½n sµng truyÒn mét byte kh¸c. BÝt TI ®îc bËt lªn tríc bÝt Stop. Cßn khi 8051 nhËn ®îc d÷ liÖu nèi tiÕp qua ch©n RxD vµ nã t¸ch c¸c bÝt Start vµ Stop ®Ó lÊy ra 8 bÝt d÷ liÖu ®Ó ®Æt vµo SBUF, sau khi hoµn tÊt nã bËt cê RI ®Ó b¸o r»ng nã ®· nhËn xong mét byte vµ cÇn ph¶i lÊy ®i kÎo nã bÞ mÊt cê RI ®îc bËt khi ®ang t¸ch bÝt Stop. Trong c¸c vÝ dô díi ®©y sÏ nãi vÒ vai trß cña c¸c bÝt TI vµ RI. 10.3.4 LËp tr×nh 8051 ®Ó truyÒn d÷ liÖu nèi tiÕp. Khi lËp tr×nh 8051 ®Ó truyÒn c¸c byte ký tù nèi tiÕp th× cÇn ph¶i thùc hiÖn c¸c bíc sau ®©y: 1. N¹p thanh ghi TMOD gi¸ trÞ 204 b¸o r»ng sö dông Timer1 ë chÕ ®é 2 ®Ó thiÕt lËp chÕ ®é baud.
- 2. N¹p thanh ghi TH1 c¸c gi¸ trÞ cho trong b¶ng 10.4 ®Ó thiÕt lËp chÕ ®é baud truyÒn d÷ liÖu nèi tiÕp (víi gi¶ thiÕt tÇn sè XTAL = 11.0592MHz). 3. N¹p thanh ghi SCON gi¸ trÞ 50H b¸o chÕ ®é nèi tiÕp 1 ®Ó ®ãng khung 8 bÝt d÷ liÖu, 1 bÝt Start vµ 1 bÝt Stop. 4. BËt TR1 = 1®Ó khëi ®éng Timer1. 5. Xo¸ bÝt TI b»ng lÖnh “CLR TI” 6. Byte ký tù cÇn ph¶i truyÒn ®îc ghi vµo SBUF. 7. BÝt cê TI ®îc hiÓn thÞ b»ng lÖnh “JNB TI, xx” ®Ó b¸o ký tù ®· ®îc truyÒn hoµn tÊt cha. 8. §Ó truyÒn ký tù tiÕp theo quay trë vÒ bíc 5. VÝ dô 10.2 tr×nh bµy ch¬ng tr×nh ®Ó truyÒn nèi tiÕp víi tèc ®é 4800 baud. VÝ dô 10.3 tr×nh bµy c¸ch truyÒn liªn tôc ch÷ “YES”. VÝ dô 10.2: H·y viÕt ch¬ng tr×nh cho 8051 ®Ó truyÒn nèi tiÕp mét ký tù “A” víi tèc ®é 4800 baud liªn tôc. Lêi gi¶i: MOV TMOD, #20H ; Chän Timer1, chÕ ®é 2 (tù ®éng n¹p l¹i) MOV TH1, # - 6 ; Chän tèc ®é 4800 baud MOV SCON, #A” ; TruyÒn 8 bÝt d÷ liÖu, 1 bÝt Stop cho phÐp thu SETB TR1 ; Khëi ®éng Timer1 AGAIN: MOV SBUF, #”A” ; CÇn truyÒn ký tù “A” HERE: JNB TI, HERE ; Chê ®Õn bÝt cuèi cïng CLR TI ; Xo¸ bÝt TI cho ký tù kÕ tiÕp SJMP AGAIN ; TiÕp tôc göi l¹i ch÷ A VÝ dô 10.3: H·y viÕt ch¬ng tr×nh ®Ó truyÒn ch÷ “YES” nèi tiÕp liªn tôc víi tèc ®é 9600 baud (8 bÝt d÷ liÖu, 1 bÝt Stop). Lêi gi¶i: MOV TMOD, #20H ; Chän bé Timer1, chÕ ®é 2 MOV TH1, # - 3 ; Chän tèc ®é 9600 baud MOV SCON, #50H ; TruyÒn 8 bÝt d÷ liÖu, 1 bÝt Stop cho phÐp thu SETB TR1 ; Khëi ®éng Timer1 AGAIN: MOV A, # "Y" ; TruyÒn ký tù “Y” ACALL TRANS MOV A, # "E" ; TruyÒn ký tù “E” ACALL TRANS MOV A, # "S" ; TruyÒn ký tù “S” ACALL TRANS SJMP AGAIN ; TiÕp tôc ; Ch¬ng tr×nh con truyÒn d÷ liÖu nèi tiÕp. TRANS: MOV SBUF, A ; N¹p SBUF HERE: JNB TI, HERE ; Chê cho ®Õn khi truyÒn bÝt cuèi cïng CLR TI ; Chê s½n cho mét byte kÕ tiÕp RET 10.3.4.1 TÇm quan träng cña cê TI. §Ó hiÓu tÇm quan träng cña cê ng¾t TI ta h·y xÐt tr×nh tù c¸c bíc díi ®©y mµ 8051 ph¶i thùc hiÖn khi truyÒn mét ký tù quan ®êng TxD: 1. Byte ký tù cÇn ph¶i truyÒn ®îc ghi vµo SBUF. 2. TruyÒn bÝt Start 3. TruyÒn ký tù 8 bÝt lÇn lît tõng bÝt mét. 4. BÝt Stop ®îc truyÒn xong, trong qu¸ tr×nh truyÒn bÝt Stop th× cê TI ®îc bËt (TI = 1) bëi 8051 ®Ó b¸o s½n sµng ®Ó truyÒn ký tù kÕ tiÕp.
- 5. B»ng viÖ hiÓn thÞ cê TI ta biÕt ch¾c r»ng ta kh«ng n¹p qu¸ vµo thanh ghi SBUF. NÕu ta n¹p mét byte vµo SBUF tríc ghi TI ®îc bËt th× phÇn d÷ liÖu cña byte tríc cha truyÒn hÕt sÏ bÞ mÊt. Hay nãi c¸ch kh¸c lµ 8051 bËt cê TI khi ®· truyÒn xong mét byte vµ nã s½n sµng ®Ó truyÒn byte kÕ tiÕp. 6. Sau khi SBOF ®îc n¹p mét byte míi t× cê nh»m ®Ó cã thÓ truyÒn byte míi nµy. Tõ phÇn tr×nh bµy trªn ®©y ta kÕt luËn r»ng b»ng viÖc kiÓm tra bÝt cê ng¾t TI ta biÕt ®îc 8051 cã s½n sµng ®Ó truyÒn mét byte kh¸c kh«ng. Quan träng h¬n cÇn ph¶i nãi ë ®©y lµ bÝt cê TI ®îc bËt bëi tõ 8051 khi nã hoµn tÊt viÖc truyÒn mét byte d÷ liÖu, cßn viÖc xo¸ nã th× ph¶i ®îc lËp tr×nh viªn thùc hiÖn b»ng lÖnh “CLR TI”. Còng cÇn lu ý r»ng, nÕu ta ghi mét byte vµo thanh ghi SBUF tríc khi cê TI ®îc bËt th× sÏ cã nguy c¬ mÊt phÇn d÷ liÖu ®ang truyÒn. BÝt cê TI cã thÓ kiÓm tra b»ng lÖnh “JNB TI …” hoÆc cã thÓ sö dông ng¾t nh ta sÏ thÊy trong ch¬ng 11. 10.3.5 LËp tr×nh 8051 ®Ó nhËn d÷ liÖu. Trong lËp tr×nh cña 8051 ®Ó nhËn c¸c byte ký tù nèi tiÕp th× ph¶i thùc hiÖn c¸c bíc sau ®©y. 1. N¹p gi¸ trÞ 20H vµo thanh ghi TMOD ®Ó b¸o sö dông bé Timer1, chÕ ®é 2 (8 bÝtm, tù ®éng n¹p l¹i) ®Ó thiÕt lËp tèc ®é baud. 2. N¹p TH1 c¸c gi¸ trÞ cho trong b¶ng 10.4 ®Ó t¹o ra tèc ®é baud víi gi¶ thiÕt XTAL = 10.0592MHz. 3. N¹p gi¸ trÞ 50H vµo thanh ghi SCON ®Ó b¸o sö dông chÕ ®é truyÒn nèi tiÕp 1 lµ d÷ liÖu ®îc ®ãng gãi bëi 8 bÝt d÷ liÖu, 1 bÝt Start vµ 1 bÝt Stop. 4. BËt TR1 = 1 ®Ó khëi ®éng Timer1. 5. Xo¸ cê ng¾t RI b»ng lÖnh “CLR RI” 6. BÝt cê RI ®îc hiÓn thÞ b»ng lÖnh “JNB RI, xx” ®Ó xem toµn bé ký tù ®· ®îc nhËn cha. 7. Khi RI ®îc thiÕt lËp th× trong SBUF ®· cã 1 byte. C¸c néi dung cña nã ®îc cÊt lu vµo mét n¬i an toµn. 8. §Ó nhËn mét ký tù tiÕp theo quay trë vÒ bíc 5. VÝ dô 10.4: H·y lËp tr×nh cho 8051 ®Ó nhËn c¸c byte d÷ liÖu nèi tiÕp vµ ®Æt chóng vµo cæng P1. §Æt tèc ®é baud lµ 4800, 8 bÝt d÷ liÖu vµ 1 bÝt Stopl. Lêi gi¶i: MOV TMOD, #20H ; Chän bé Timer1, chÕ ®é 2 (tù ®éng n¹p l¹i) MOV TH1, # - 6 ; Chän tèc ®é 4800 baud MOV SCON, #50H ; Chän khung d÷ liÖu 8 bÝt Stop, bÝt. SETB TR1 ; Khëi ®éng bé Timer1 HERE: JNB R1, HERE ; §îi nhËn toµn bé lý tù vµo hÕt MOV A, SBUF ; Lu cÊt ký tù vµo thanh A MOV P1, A ; Göi ra cæng P.1 CLR RI ; S½n sµng nhËn byte kÕ tiÕp SJMP HERE ; TiÕp tôc nh¹n d÷ liÖu VÝ dô 10.5: Gi¶ sö cæng nèi tiÕp cña 8051 ®îc nèi vµo cæng COM cña m¸y tÝnh IBM CP vµ mµ ®ang sö ch¬ng tr×nh Termina. Exe ®Ó göi vµ nhËn d÷ liÖu nèi tiÕp. Cæng P1 vµ P2 cña 8051 ®îc nè tíi c¸c ®Ç LED vµ c¸c c«ng t¾c chuyÓn m¹ch t¬ng øng. H·y viÕt mét ch¬ng trr×nh cho 8051. a) Göi th«ng b¸o “We Are Ready” (chóng t«i ®· s½n sµng) tíi m¸y tÝnh PC.
- b) NhËn bÊt kú d÷ liÖu g× ®îc PC göi ®Õn vµ chuyÓn ®Õn c¸c ®Ìn LED ®ang nèi ®Õn c¸c ch©n cña cæng P1. c) NhËn d÷ liÖu trªn c¸c chuyÓn m¹ch ®îc nèi tíi P2 vµ göi nã tíi m¸y tÝnh PC nèi tiÕp. Ch¬ng tr×nh ph¶i thùc hiÖn mét lÇn a), nhng b) vµ c) ch¹y liªn tôc víi tèc ®é 4800 baud. Lêi gi¶i: ORG 0 MOV P2, #0FFH ; LÊy cæng P2 lµm cæng vµo MOV TMOD, #20H ; Chän bé Timer1, chÕ ®é 2 (tù ®éng n¹p l¹i) MOV TH1, # 0FAH ; Chän tèc ®é 4800 baud MOV SCON, #50H ; T¹o khung d÷ liÖu 8 bÝt, 1bÝt Stop cho phÐp REN. SETB TR1 ; Khëi ®éng bé Timer1 MOV DPTR, #MYDATA ; N¹p con trá ®Õn th«ng b¸o H - 1: CLR A MOVC A, ‘A + DPTR ; LÊy ký tù JZ DPTR ; NÕu ký tù cuèi cïng muèn göi ra ACALL SEND ; NÕu cha th× gäi ch¬ng tr×nh con SEND INC DPTR ; Ch¹y tiÕp SJMP H - 1 ; Quay l¹i vßng lÆp B - 1: MOV A, P2 ; §äc d÷ liÖu trªn cæng P2 ACALL RECV ; TruyÒn nã nèi tiÕp ACALL RECV ; NhËn d÷ liÖu nèi tiÕp MOV F1, A ; HiÓn thÞ nã ra c¸c ®Òn LED SJMP B - 1 ; ë l¹i vßng lÆp v« h¹n ; TruyÒn d÷ liÖu nèi tiÕp ACC cã d÷ liÖu SEND: MOV SBUF, A ; N¹p d÷ liÖu H- 2: JNB TI, H - 2 ; ë l¹i vßng lÆp v« h¹n CLR TI ; TruyÒn d÷ liÖu nèi tiÕp RET ; NhËn d÷ liÖu ; TruyÒn d÷ liÖu nèi tiÕp ACC cã d÷ liÖu RECV: JNB RI, RECV ; N¹p d÷ liÖu MOV A, SBUF ; ë l¹i ®©y cho ®Õn khi göi bÝt cuèi cïng CLR RI ; S½n sµng cho ký tù míi RET ; Trë vÒ mêi gäi ; NhËn d÷ liÖu nèi tiÕp trong ACC RECV: JNB RI, RECV ; §îi ë ®©y nhËn ký tù MOV A, SBUF ; Lu nã vµo trong ACC CLR RI ; S½n sµng nhËn ký tù m· tiÕp theo RET ; Trë vÒ nêi gäi ; Ng¨n xÕp cha th«ng b¸o MYDATA: DB “Chóng t«i ®· s½n sµng” 0 END 8051 LED To P1 PC TxD COM port RxD SW P2 10.3.5.1 TÇm quan träng cña cê RT. Khi nhËn c¸c bÝt quan ch©n RxD cña nã th× 8051 ph¶i ®i quan c¸c bíc sau: 1. Nã nhËn bÝt Start b¸o r»ng bÝt sau nã lµ bÝt d÷ liÖu ®Çu tiªn cÇn ph¶i nhËn.
- 2. Ký tù 8 bÝt ®îc nhËn lÇn lît tõng bÝt mét. Khi bÝt cuèi cïng ®îc nhËn th× mét byte ®îc h×nh thµnh vµ ®Æt vµo trong SBUF. 3. Khi bÝt Stop ®îc nhËn th× 8051 bËt RT = 1 ®Ó b¸o r»ng toµn bé ký tù ®îc nhËn vµ ph¶i lÊy ®i tríc khi nã bÞ byte míi nhËn vÒ ghi ®Ì lªn. 4. B»ng viÖc kiÓm tra bÝt cê RI khi nã ®îc bËt lªn chóng ta biÕt r»ng mét ký tù ®· ®îc nhËn vµ ®ang n»m trong SBUF. T¹i sao néi dung SBUF vµo n¬i an toµn trong mét thanh ghi hay bé nhí kh¸c tríc khi nã bÞ mÊt. 5. Sau khi SBUF ®îc ghi vµo n¬i an toµn th× cê RI ®îc xo¸ vÒ 0 b»ng lÖnh “CLR RI” nh»m cho c¸c ký tù kÕ tiÕp nhËn ®îc ®a vµo SBUF. NÕu kh«ng lµm ®îc ®iÒu nµy th× g©y ra mÊt ký tù võa nhËn ®îc. Tõ m« t¶ trªn ®©y ta rót ra kÕt luËn r»ng b»ng viÖc kiÓm tra cê RI ta biÕt 8051 ®· nhËn ®îc mét byte ký tù cha hay råi. NÕu ta kh«ng sao ®îc néi dung cña thanh ghi SBUF vµo n¬i an toµn th× cã nguy c¬ ta bÞ mÊt ký tù võa nhËn ®îc. Quan träng h¬n lµ ph¶i nhí r»ng cê RI ®îc 8051 bËt lªn nh lËp tr×nh viªn ph¶i xo¸ nã b»ng lÖnh “CLR RI”. Còng nªn nhê r»ng, nÕu ta sao néi dung SBUF vµo n¬i an toµn tríc khi RI ®îc bËt ta m¹o hiÓm ®· sao d÷ liÖu cha ®Çy ®ñ. BÝt cê RI cã thÓ ®îc kiÓm tra bëi lÖnh “JNB RI, xx” hoÆc b»ng ng¾t sÏ ®îc bµn ë ch¬ng 11. 10.3.6 Nh©n ®«i tèc ®é baud trong 8051. Cã hai c¸ch ®Ó t¨ng tèc ®é baud truyÒn d÷ liÖu trong 8051. 1. Sö dông tÇn sè th¹ch anh cao h¬n. 2. Thay ®æi mét bÝt trong thanh ghi ®iÒu khiÓn c«ng suÊt PCON (Power Control) nh chØ ra díi ®©y. D7 D0 SM0D GF0 GF0 PD IDL Ph¬ng ¸n mét lµ kh«ng thùc thi trong nhiÒu trêng hîp v× tÇn sè th¹ch anh cña hÖ thèng lµ cè ®Þnh. Quan träng h¬n lµ nã kh«ng kh¶ thi v× tÇn sè th¹ch anh míi kh«ng t¬ng thÝch víi tèc ®é baud cña c¸c cæng COM nèi tiÕp cña IBM PC. Do vËy, ta sÏ tËp trung th¨m dß ph¬ng ¸n hai, cã mét c¸ch nh©n ®«i tÇn sè baud b»ng phÇn mÒm trong 8051 víi tÇn sè th¹ch anh kh«ng ®æi. §iÒu nµy ®îc thùc hiÖn nhê thanh ghi PCON, ®©y lµ thanh ghi 8 bÝt. Trong 8 bÝt nµy th× cã mét sè bÝt kh«ng ®îc dïng ®Ó ®iÒu khiÓn c«ng suÊt cña 8051. BÝt dµnh cho truyÒn th«ng lµ D7, bÝt SMOD (chÕ ®é nèi tiÕp - serial mode). Khi 8051 ®îc bËt nguån th× bÝt SMOD cña thanh ghi PCON ë møc thÊp 0. Chóng ta cã thÓ ®Æt nã lªn 1 b»ng phÇn mÒm vµ do vËy nh©n ®«i ®îc tèc ®é baud. Thø tù c¸c lÖnh ®îc sö dông ®Ó thiÕt lËp bÝt D7 cña PCON lªn cao nh sau (thanh ghi PCON lµ thÓ ®¸nh ®Þa chØ theo bÝt). MOV A, PCON ; §Æt b¶n sao cña PCON vµo ACC SETB ACC.7 ; §Æt D7 cña ACC lªn 1. MOV PCON, A ; B©y giê SMOD = 1 mµ kh«ng thay ®æi bÊt kú bÝt nµo kh¸c. §Ó biÕt tèc ®é baud ®îc t¨ng lªn gÊp ®«i nh thÕ nµo b»ng ph¬ng ph¸p nµy ta xÐt vai trß cña bÝt SMOD trong PCON khi nã lµ 0 vµ 1. a) Khi SMOD = 0. Khi SMOD = 0 th× 8051 chia 1/12 tÇn sè th¹ch anh cho 32 vµ sö dông nã cho bé Timer1 ®Ó thiÕt lËp tèc ®é baud. Trong trêng hîp XTAL = 11.0592MHz th× ta cã: 11.0592MHz 921.6kHz TÇn sè chu tr×nh m¸y = = 921.6 kHz vµ = 28.800Hz v× SMOD = 12 32 0.
- §©y lµ tÇn sè ®îc Timer1 sö dông ®Ó ®Æt tèc ®é baud. §©y lµ c¬ së cho tÊt c¶ vÝ dô tõ tríc ®Õn giê v× nã lµ gi¸ trÞ mÆc ®Þnh cña 8051 khi bËt nguån. C¸c tèc ®é baud ®èi víi SMOD = 0 ®îc cho trong b¶ng 10.4. b) Khi SMOD = 1. Víi tÇn sè cè ®Þnh th¹ch anh ta cã thÓ nh©n ®«i tèc ®é baud b»ng c¸ch ®Æt bÝt SMOD = 1. Khi bÝt D7 cña PCON (bÝt SMOD) ®îc ®a lªn 1 th× 1/12 tÇn sè XTAL ®îc chia cho 16 (thay v× chia cho 32 nh khi SMOD = 0) vµ ®©y lµ tÇn sè ®îc Timer dïng ®Ó thiÕt lËp tèc ®é baud. Trong trêng hîp XTAL = 11.0592MHz ta cã: 11.0592MHz 921.6kHz TÇn sè chu tr×nh m¸y = = 921.6kHz vµ = 57.600kHz v× 12 16 SMOD = 1. §©y lµ tÇn sè mµ Timer1 dïng ®Ó ®Æt tèc ®é baud. B¶ng 10.5 lµ c¸c gi¸ trÞ cÇn ®îc n¹p vµo TH1 cïng víi c¸c tèc ®é baud cña 8051 khi SMOD = 0 vµ 1. B¶ng 10.5: So s¸nh tèc ®é baud khi SMOD thay ®æi. TH1 (thËp ph©n) TH1 (Hex) Tèc ®é baud SMOD = 0 SMOD = 1 -3 FD 9600 19200 -6 DA 4800 9600 -12 F4 2400 4800 -24 E8 1200 2400 VÝ dô 10.6: gi¶ sö tÇn sè XTAL = 11.0592MHz cho ch¬ng tr×nh díi ®©y, h·y ph¸t biÓu a) ch¬ng tr×nh nµy lµm g×? b) h·y tÝnh to¸n tÇn sè ®îc Timer1 sö dông ®Ó ®Æt tèc ®é baud? vµ c) h·y t×m tèc ®é baud truyÒn d÷ liÖu. MOV A, PCON ; Sao néi dung thanh ghi PCON vµo thanh ghi ACC SETB ACC.7 ; §Æt D7 = 0 MOV PCON, A ; §Æt SMOD = 1 ®Ó t¨ng gÊp ®«i tÇn sè baud víi tÇn sè XTAL cè ®Þnh ; MOV TMOD, #20H ; Chän bé Timer1, chÕ ®é 2, tù ®éng n¹p l¹i MOV TH1, - 3 ; Chän tèc ®é baud 19200 (57600/3=19200) v× SMOD = 1 ; MOV SCON, #50H ; §ãng khung d÷ liÖu gåm 8 bÝt d÷ liÖu, 1 Stop vµ cho phÐp RI. SETB TR1 ; Khëi ®éng Timer1 MOV A, #”B” ; TruyÒn ký tù B A-1: CLR TI ; Kh¼ng ®Þnh TI = 0 MOV SBUF, A ; TruyÒn nã H-1: JNB TI, H-1 ; Chê ë ®©y cho ®Õn khi bÝt cuèi ®îc göi ®i SJMP A-1 ; TiÕp tôc göi “B” Lêi gi¶i: a) Ch¬ng tr×nh nµy truyÒn liªn tôc m· ASCII cña ch÷ B (ë d¹ng nhÞ ph©n lµ 0100 0010) b) Víi tÇn sè XTAL = 11.0592MHz vµ SMOD = 1 trong ch¬ng tr×nh trªn ta cã: 11.0592MHz/12 = 921.6kHz lµ tÇn sè chu tr×nh m¸y 921.6kHz/16 = 57.6kHz lµ tÇn sè ®îc Timer1 sö dông ®Ó ®Æt tèc ®é baud c) 57.6kHz/3 = 19.200 lµ tèc ®é cÇn t×m VÝ dô 10.7: T×m gi¸ trÞ TH1 (ë d¹ng thËp ph©n vµ hex) ®Ó ®¹t tèc ®é baud cho c¸c trêng hîp sau.
- a) 9600 b) 4800 nÕu SMOD = 1 vµ tÇn sè XTAL = 11.0592MHz Lêi gi¶i: Víi tÇn sè XTAL = 11.0592MHz vµ SMOD = 1 ta cã tÇn sè cÊp cho Timer1 lµ 57.6kHz. a) 57.600/9600 = 6 do vËy TH1 = - 6 hay TH1 = FAH b) 57.600/4800 = 12 do vËy TH1 = - 12 hay TH1 = F4H SMOD=1 11.0592MHz 57600Hz To ¸ 16 timer1 28800Hz to set XTAL ¸ 12 28800Hz baud oscillator 921.6kHz ¸ 32 rate SMOD=0 VÝ dô 10.8: H·y t×m tèc ®é baud nÕu TH1 = -2, SMOD = 1 vµ tÇn sè XTAL = 11.0592MHz. Tèc ®é nµy cã ®îc hç trî bëi c¸c m¸y tÝnh IBM PC vµ t¬ng thÝch kh«ng? Lêi gi¶i: Víi tÇn sè XTAL = 11.0592MHz vµ SMOD = 1 ta cã tÇn sè cÊp cho Timer1 lµ 57.6kHz. Tèc ®é baud lµ 57.600kHz/2 = 28.800. Tèc ®é nµy kh«ng ®îc hç trî bëi c¸c m¸y tÝnh IBM PC vµ t¬ng thÝch. Tuy nhiªn, PC cã thÓ ®îc lËp tr×nh ®Ó truyÒn d÷ liÖu víi tèc ®é nh vËy. PhÇn mÒm cña nhiÒu modem cã thÓ lµm cho ®iÒu nµy vµ Hyperterminal cña Windows 95 còng cã thÓ hç trî tèc ®é nµy vµ c¸c tèc ®é kh¸c n÷a. 10.3.7 TruyÒn d÷ liÖudùa trªn c¸c ng¾t. Ta ph¶i thÊy r»ng thËt l·ng phÝ ®Ó c¸c bé vi ®iÒu khiÓn ph¶i bËt lªn xuèng c¸c cê TI vµ RI. Do vËy, ®Ó t¨ng hiÖu suÊt cña 8051 ta cã thÓ lËp tr×nh c¸c cæng truyÒn th«ng nèi tiÕp cña nã b»ng c¸c ng¾t. §©y chÝnh lµ néi dung chÝnh sÏ bµn luËn ë ch¬ng 11 díi ®©y.
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Cơ sở dữ liệu 1_Chương 1: Giới thiệu
18 p |
164 |
46
-
gMIC - Phần mềm ứng dụng GIS cho ngành Thông tin và Truyền thông
8 p |
67 |
14
-
Xây dựng các kho dữ liệu trong lĩnh vực truyền thông xã hội bằng cách sử dụng các công cụ khai phá văn bản của SPSS
13 p |
41 |
10
-
Đề xuất giải pháp biểu diễn cơ sở dữ liệu thời gian bằng mô hình thực thể quan hệ (ER) truyền thống
13 p |
42 |
10
-
Phân tích dữ liệu môi trường truyền thông xã hội và dữ liệu có cấu trúc với BigInsights InfoSphere
28 p |
57 |
8
-
Giáo trình Nhập môn công nghệ phần mềm: Phần 2
125 p |
16 |
3
-
Bài giảng Truyền thông dữ liệu - Chương 5: Cơ sở của giao thức
0 p |
7 |
1
-
Bài giảng Truyền thông dữ liệu - Chương 4: Xử lý số liệu
0 p |
4 |
1
-
Bài giảng Truyền thông dữ liệu - Chương 3: Thực hiện đồng bộ qua kết nối số liệu
19 p |
8 |
1
-
Bài giảng Truyền thông dữ liệu - Chương 2: Giao tiếp vật lý
34 p |
3 |
1
-
Bài giảng Truyền thông dữ liệu - Chương 1: Mô hình tham chiếu liên kết các hệ thống mở (Open Systems Interconnection Reference Model)
11 p |
7 |
1
-
Giải pháp cung cấp tài nguyên truyền thông phân tán
10 p |
4 |
1
-
Bài giảng Nhập môn hệ thống thông tin - Bài 6: Viễn thông và mạng
75 p |
3 |
1
-
Bài giảng Cơ sở dữ liệu - Chương 1: Giới thiệu về cơ sở dữ liệu
76 p |
11 |
1
-
Bài giảng Chương 9: Phân tích lưu lượng kiểm thử a/b mạng truyền thông
75 p |
7 |
1
-
Bài giảng Hệ cơ sở dữ liệu - Chương 1: Giới thiệu về cơ sở dữ liệu
116 p |
7 |
1
-
Bài giảng Truyền thông dữ liệu - Chương 6: Thực tập
5 p |
5 |
1

Set-Cookie: TLDEVNamespace=1eubejnste3o0gg0h30ovi7qt1; path=/; domain=.tailieu.vn; HttpOnly