1、项目四 通信系统设计任务2 双机通信系统设计任务内容 设计一个双机通信系统，由主机和从机构成。主设计一个双机通信系统，由主机和从机构成。主机根据按键输入，选择不同协议内容发送给从机。从机根据按键输入，选择不同协议内容发送给从机。从机接收协议，并按照对应的协议，控制不同的信号灯机接收协议，并按照对应的协议，控制不同的信号灯点亮。点亮。学习目标 掌握单片机双机串行通信系统的组成、通信实现方法和步骤；了解多机通信的实现方法和步骤；能够设计并制作简单的双机通信系统，完成通信过程知 识 点知识点一 STC15W4K48S4串口2 STC15W4K48S4单片机串口单片机串口2默认接收和发默认接收和发送对
2、应的引脚是送对应的引脚是RxD2/P1.0、TxD2/P1.1，通过设，通过设置置P_SW2寄存器中的寄存器中的S2_S位，可以将串口位，可以将串口2切换切换到到RxD2_2/P4.6、TxD2_2/P4.7。与串口与串口2相关的寄存器包括串口相关的寄存器包括串口2控制寄存器控制寄存器S2CON、串口、串口2缓冲寄存器缓冲寄存器S2BUF、定时器、定时器2初值初值寄存器寄存器T2L和和T2H、辅助寄存器、辅助寄存器AUXR、中断使能、中断使能寄存器寄存器IE、中断允许寄存器、中断允许寄存器IE2、中断优先级控制、中断优先级控制寄存器寄存器IP2、外围设备功能切换控制寄存器、外围设备功能切换控制
3、寄存器P_SW2。知识点一 STC15W4K48S4串口21.串口串口2控制寄存器控制寄存器S2CON 串口串口2控制寄存器控制寄存器S2CON用于设定串口用于设定串口2的工作的工作方式，进行串行接收控制以及设置状态标志，格式如方式，进行串行接收控制以及设置状态标志，格式如图。图。知识点一 STC15W4K48S4串口2（1）S2SM0：该位确定串口该位确定串口2工作模式。工作模式。当该位为当该位为0时，为工作方式时，为工作方式0：8位位UART，可变，可变波特率模式。波特率模式。当该位为当该位为1时，为工作方式时，为工作方式1：9位位UART，可变，可变波特率模式。波特率模式。在这两种模式下
4、，波特率在这两种模式下，波特率=定时器定时器2溢出率溢出率/4。知识点一 STC15W4K48S4串口2（2）S2SM2：用于串口用于串口2方式方式1，多机通信控制位。，多机通信控制位。串口串口2方式方式0为非多机通信方式。在这种模式下，将为非多机通信方式。在这种模式下，将S2SM2置为置为0。在方式在方式1处于接收状态时，如果处于接收状态时，如果S2SM2=1，则接，则接收到的第收到的第9位位S2RB8为为0时，不激活时，不激活S2RI；如果；如果S2SM2=1，则接收到的第，则接收到的第9位位S2RB8为为1时，置位时，置位S2RI。在方式在方式1处于接收状态时，如果处于接收状态时，如果S
5、2SM2=0，则不，则不论接收到的第论接收到的第9位位S2RB8为为0还是还是1，均以正常方式置，均以正常方式置位位S2RI。知识点一 STC15W4K48S4串口2（3）S2REN：允许允许/禁止串口禁止串口2接收控制位。当接收控制位。当S2REN位为位为1时，启动接收；当时，启动接收；当S2REN位为位为0时，禁时，禁止接收。止接收。（4）S2TB8：当选择方式当选择方式1时，该位为要发送的第时，该位为要发送的第9位数据，按需要由软件置位数据，按需要由软件置1或者清零。可用作数据的或者清零。可用作数据的校验位或者多机通信中表示地址帧校验位或者多机通信中表示地址帧/数据帧的标志位。数据帧的标
6、志位。知识点一 STC15W4K48S4串口2（5）S2RB8：当选择方式当选择方式1时，该位为接收到的第时，该位为接收到的第9位数据，作为奇偶校验位或者地址帧位数据，作为奇偶校验位或者地址帧/数据帧的标志数据帧的标志位。位。（6）S2TI：发送中断请求标志位。在停止位开始发发送中断请求标志位。在停止位开始发送时由送时由S2TI置置1，向，向CPU发出中断请求。同样地，当发出中断请求。同样地，当CPU响应中断后，必须由软件将该位清零。响应中断后，必须由软件将该位清零。（7）S2RI：接收中断请求标志位。在接收到停止位接收中断请求标志位。在接收到停止位的中间时刻由的中间时刻由S2RI置置1，向，
7、向CPU发出中断请求。同样发出中断请求。同样地，当地，当CPU响应中断后，必须由软件将该位清零。响应中断后，必须由软件将该位清零。知识点一 STC15W4K48S4串口2知识点二 STC15W4K48S4串口22串口数据缓冲寄存器串口数据缓冲寄存器S2BUF S2BUF是串口是串口2的数据缓冲器，同的数据缓冲器，同SBUF一样，一一样，一个地址实际是两个缓冲寄存器。当对个地址实际是两个缓冲寄存器。当对S2BUF写操作时写操作时，对应串口，对应串口2的发送缓冲寄存器，同时写缓冲器操作的发送缓冲寄存器，同时写缓冲器操作又是串口又是串口2的启动发送命令；当对的启动发送命令；当对S2BUF读操作时，读
8、操作时，对应的是串口对应的是串口2的接收缓冲寄存器，用于读取已经接的接收缓冲寄存器，用于读取已经接收到的数据。收到的数据。知识点二 STC15W4K48S4串口23串口串口2的中断控制的中断控制 中断允许寄存器中断允许寄存器IE2是是STC单片机特殊功能寄存器，地址为单片机特殊功能寄存器，地址为0 xAF，如图所示。，如图所示。其中，其中，ES2ES2为串口为串口2 2中断允许位。当该位为中断允许位。当该位为1 1时，允许串口时，允许串口2 2中断；当该位为中断；当该位为0 0时，禁止串口时，禁止串口2 2中断。中断。至于至于STC15W4K48S4STC15W4K48S4单片机串口单片机串口
9、3 3、串口、串口4 4类似串口类似串口2 2的使用，的使用，请读者参考请读者参考STC15STC15单片机的资料。单片机的资料。任务实施1 1 制定通讯协议制定通讯协议制定通讯协议格式：（1）固定长度：引导位+数据/命令+校验码，其中：引导位：标识协议开始 数据/命令：每个字节根据需要规定固定的含义 校验码：异或校验、和校验、CRC校验。本方法的优点：数据/命令的各字节含义明确，可根据字节位置直接找到所需的数据，处理数据速度快。例如：FE A1 温度高字节 温度低字节 湿度高字节 湿度低字节 异或校验。其中：FE为引导位,不参加校验，A1是协议1的标识，其余是温度、湿度的数值以及校验码，这样
10、一目了然。任务实施（2）变长度：引导位+地址+数据长度+数据+校验码+结束符，各部分按需要可进行调整，其中：引导位：标识协议开始 地址：多机通讯时的从机号 数据长度：确定本协议的字节数，便于接收方知道。数据：几个字节构成1个参数的数据，其中采用1个或几个字节表示参数的代号，再跟几个字节表示具体数据和单位。校验码：异或校验、和校验、CRC校验。结束符：一般采用回车换行（0 xOD 0 x0A），表示本协议结束。本方法的优点：可根实际情况增减参数个数。例如：国标HJ/T212协议。任务实施本设计中采用定长协议：本设计中采用定长协议：（1）甲机按下K1键，发送数据协议0 xA0 0 x01 0 x02 1字节异或校验码；（2）甲机按下K2键，发送数据协议0 xA1 0 x03 0 x04 1字节异或校验码；（3）乙机接收第一条数据协议，则点亮D1信号灯；若收到第二条数据协议，则点亮D2信号灯。（4）双方波特率为2400bps。任务实施2 2 软件设计软件设计编程的原则一般如下：（1）主机发送时可以采用查询方式，也可以采用中断方式。（2）接收数据一般采用中断方式，避免查询等待造成的资源浪费或通讯数据丢失。任务实施课后练习 1.修改通讯协议，完成该任务。
