第一章 STCSTC15F2K60S2的简介
1.1 STC15F2K60S的各引脚简介(1)电源引脚 Vcc:一般接电源的+5V。具体的电压幅度应参考单片机的手册。 GND:接电源地。 (2)外接晶体引脚 芯片内部一个反相放大器的输入端和输出端。通常用于连接晶体振荡器。 (3)控制和复位引脚 功能:当访问外部存储器或者外部扩展的并行I/O口时,ALE(允许地址锁 存)的输出用于锁存地址的低位字节。 RST(与P5.4复用):当振荡器运行时,在此引脚上出现两个机器周期的 高电平将使单片机复位。如果需要单片机接上电源就可以复位,则需要使 用上电复位电路。 (4)I/O口的复用功能 P0口: a.用作数据总线(D7~D0)或者地址总线低8位(A7~A0)。 b.用作普通I/O。 P1口: a.用作普通I/O。 b.复用为ADC转换输入、捕获/比较/脉宽调制、SPI通信线、第二串口 或者第二时钟输出,如表所示。 P2口: a:用作通用I/O。 b:用作地址总线的高8位输出。 c:用于SPI和捕获/比较/脉宽调制的备用切换端口。 P3口: a:用作通用I/O。 b:可复用为外部中断输入、计数器输入、时钟输出、第一串口和外部总 线的读/写控制,如表所示。 P4口: a:用作通用I/O。 b:某些口线具有复用功能,可配置为SPI通信线、捕捉/比较/脉宽调 制、第二串口线等。 P5口: a:P5.4/RST(复位脚)/MCLKO(内部R/C振荡时钟输出; b:输出的频率可为MCLK/1或MCLK/2)/SS_3(SPI接口的从机选择信 号备用切换引脚)。 c:该引脚默认为I/O口,可以通过ISP编程将其设置为RST(复位) 引脚。 第二章 单片机通过USB与PC机的通信设计
2.1设计方案选择 由于实际应用中单片机在数据处理能力、人机交互等方面往往不能满足要求, 因而通常用PC来弥补单片机的这些不足。例如,在工程应用中,常常由一台PC机和一台单片机构成主从式计算机测控系统。在这样的系统中,以单片机为核心的智能测控仪表(从机)作为现场测控设备,完成数据的采集、处理和控制各种任务,同时将数据传给PC机(主机),PC机将这些数据加工处理后,进行显示、打印报表等。PC机也可以将各种控制命令传送给单片机,干预单片机系统的运行,从而发挥PC机的优势。要实现这样的功能,就涉及到PC机与单片机之间的通信问题。现在的计算机提供了各种各样的串口,他们支持不同的通信协议,有着不同的功能。目前计算机提供的串口有RS-232,RJ45,USB2.0等。 2.1.1 PC机同单片机通信存在的问题目前,15系列单片机同PC机的通信在大多数情况下仍然是使用RS-232(DB-9)串口作为通信接口实现的。而随着USB接口技术的成熟和使用的普及,由于USB接口有着一系列RS-232(DB-9)串口无法比拟的优点,RS-232(DB-9)串口正在逐步的为USB接口所替代。而在现在的大多数笔记本电脑中,出于节省物理空间和用处不大等原因,RS-232(DB-9)串口已不再设置,这就约束了基于RS-232(DB-9)串口与PC机联络的单片机设备的使用范围。 2.1.2 USB接口同RS-232(DB-9)串口的比较 通过USB接口和RS-232(DB-9)的比较,不难发现: (1)USB接口支持即插即用和热插拔,而RS-232(DB-9)串口不支持即插即 用和热插拔,设备安装后需重启计算机方可使用。 (2)USB接口的传输速率较快,可达480Mbps(V2.0),而RS-232(DB-9)串 口的最高速率仅为19200波特。 (3)USB接口占用体积较小,插拔方便;而RS-232(DB-9)串口的的插拔需 要使用改锥,且在机箱后操作,比较麻烦。 综上可知,USB 接口取代RS-232(DB-9)串口的趋势不可逆转。 2.1.3 USB转接芯片的选择 目前常用的USB转接芯片包括PL2303,CH341,CP2101,FT232等。在综合考虑了各方面因素后,CH341成为了本次电路设计的首选芯片。CH341是南京沁恒电子公司生产的USB总线的转接芯片,通过USB总线提供异步串口,打印口,并口及常用的2线和4线等同步串行端口。其特点有: (1)提供全速USB设备借口,兼容USB2.0,外围设备只需要晶体和电容; (2)可通过外部的低成本串行EPROM定义厂商ID,产品ID,序列号等; (3)成本低廉,可直接转换原串口外围设备; (4)采用SOP-28封装,串口应用还提供小型的SSOP-20封装。正是由于在PC机同单片机通信电路中,USB转接芯片CH341 具有以上其他芯片无法比拟的优点,同时价格低廉并且提供中文技术支持,因此它成为了本电路USB转接芯片的最优选择。本电路采用的是SSOP-20封装的CH341T。 2.2 通信功能要求(1)PC控制单片机IO口输出,并且通过两个LED灯显示数据发收状态,如果数据处于发送或者接收状态,则相应的LED灯闪亮。 (2)PC控制单片机IO口输出,并且通过两个按键控制PC机是否接收数据。 (3)PC机与单片机之间的通信结果通过串口助手进行调试和显示。第四章 程序设计 2.3 串口初始化 voidUartInit(void) //115200bps@22.1184MHz { SCON= 0x50; //8位数据可变波特率 AUXR|= 0x40; //定时器1时钟为Fosc,即1T AUXR&= 0xFE; //串口1选择定时器1为波特率发射生器 TMOD&= 0x0F; //设置定时器1为16位自动重装方式 TL1= 0xD0; //设定定时初值 TH1= 0xFF; //设定定时初值 ET1= 0; //禁止定时器1中断 TR1= 1; //启动定时器1 } 2.4 主程序 voidmain(void) { P0M1= 0; P0M0 = 0; //设置为准双向口 P1M1= 0; P1M0 = 0; //设置为准双向口 P2M1= 0; P2M0 = 0; //设置为准双向口 P3M1= 0; P3M0 = 0; //设置为准双向口 P4M1= 0; P4M0 = 0; //设置为准双向口 P5M1= 0; P5M0 = 0; //设置为准双向口 P6M1= 0; P6M0 = 0; //设置为准双向口 P7M1= 0; P7M0 = 0; //设置为准双向口 UartInit() ; //UART1_config(1); // 选择波特率, 2: 使用Timer2做波特率, 其它值: 使用Timer1做波特率. EA= 1; //允许总中断 ES=1; //开串口中断 PrintString1("STC15F2K60S2UART1 Test Prgramme!\r\n"); //SUART1发送一个字符串 while(1) { if(INT0==0) //如果相应按键(默认为sw18)按下,则允许接收 {REN=0;} if((TX1_Cnt != RX1_Cnt) &&(!B_TX1_Busy)) //收到数据, 发送空闲 { SBUF= RX1_Buffer[TX1_Cnt]; //把收到的数据远样返回 B_TX1_Busy= 1; if(++TX1_Cnt>= UART1_BUF_LENGTH) TX1_Cnt = 0; } else{if(INT1==0) //如果相应按键(默认为sw17)按下,则禁止接收 {REN=1;}} } } 2.5 中断服务程序 voidUART1_int (void) interrupt 4//中断服务子程序 { if(RI) //如果产生中断,则把SBUF内容赋值给单片机的数组 { RI= 0; RX1_Buffer[RX1_Cnt] = SBUF; if(++RX1_Cnt >= UART1_BUF_LENGTH) RX1_Cnt = 0; //防溢出 } if(TI) { TI = 0; B_TX1_Busy = 0; } }
3.0 总程序 /************* 功能说明 ************** 双串口全双工中断方式收发通讯程序。 通过PC向MCU发送数据, MCU收到后通过串口把收到的数据原样返回. ******************************************/ #define MAIN_Fosc 22118400L //定义主时钟 #include "STC15Fxxxx.H" #define Baudrate1 115200L #define UART1_BUF_LENGTH 200 u8 TX1_Cnt; //发送计数 u8 RX1_Cnt; //接收计数 bit B_TX1_Busy; //发送忙标志 u8 idataRX1_Buffer[UART1_BUF_LENGTH]; //接收缓冲 void UartInit(void) //115200bps@22.1184MHz { SCON= 0x50; //8位数据可变波特率 AUXR|= 0x40; //定时器1时钟为Fosc,即1T AUXR&= 0xFE; //串口1选择定时器1为波特率发射生器 TMOD&= 0x0F; //设置定时器1为16位自动重装方式 TL1= 0xD0; //设定定时初值 TH1= 0xFF; //设定定时初值 ET1= 0; //禁止定时器1中断 TR1= 1; //启动定时器1 } void main(void) { P0M1= 0; P0M0 = 0; //设置为准双向口 P1M1= 0; P1M0 = 0; //设置为准双向口 P2M1= 0; P2M0 = 0; //设置为准双向口 P3M1= 0; P3M0 = 0; //设置为准双向口 P4M1= 0; P4M0 = 0; //设置为准双向口 P5M1= 0; P5M0 = 0; //设置为准双向口 P6M1= 0; P6M0 = 0; //设置为准双向口 P7M1= 0; P7M0 = 0; //设置为准双向口 UartInit() ; //UART1_config(1); // 选择波特率, 2: 使用Timer2做波特率, 其它值: 使用Timer1做波特率. EA= 1; //允许总中断 ES=1; //开串口中断 PrintString1("STC15F2K60S2UART1 Test Prgramme!\r\n"); //SUART1发送一个字符串 while(1) { if(INT0==0) {REN=0;} if((TX1_Cnt != RX1_Cnt) &&(!B_TX1_Busy)) //收到数据, 发送空闲 { SBUF= RX1_Buffer[TX1_Cnt]; //把收到的数据远样返回 B_TX1_Busy= 1; if(++TX1_Cnt>= UART1_BUF_LENGTH) TX1_Cnt = 0; } else{if(INT1==0) {REN=1;}} } } void UART1_int (void) interrupt 4//中断服务子程序 { if(RI) { RI= 0; RX1_Buffer[RX1_Cnt] = SBUF; if(++RX1_Cnt >= UART1_BUF_LENGTH) RX1_Cnt = 0; //防溢出 } if(TI) { TI = 0; B_TX1_Busy = 0; } }
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