单片机串口通信modbus

项目七单片机通信实践知识目标：1.了解UART(UniversalAsynchronousReceive/Transmitter通用异步收发器。2．了解MAX232通信原理及标准的通信协议。3.了解MODBUS通信协议标准2.采用通信芯片MAX485，及多机通信原理。技能目标：1,根据数据格式的协议，数据交换的协议要求硬件连接，实现串行通讯的硬环境。2.MCU与PC机及多个单片机的硬件连接方法3.应用PROTEUS仿真工具软件绘制硬件连接图4.使用KeilC完成程序的编写和调试5.使用最小系统板实现硬件调试任务一基于RS232的点对点通信任务提出通过MAX232直接应用UART(UniversalAsynchronousReceive/Transmitter通用异步收发器，实现单片机与单片机，或单片机与PC微机之间数据传送。知识准备7．1．1串行与并行通信壁在实炼际工糊作中切,计皇算机萌与外材部设裳备之岁间常洋常要足进行旺信息袍交换不,计采算机弹与计狠算机拆之间缩也要剑交换义信息混,所共有这油些信卵息交获换可拾称为街通信圈。劳在我筛们前乒面所刮学的替知识撑中所酬涉及笔的数待据传盾送都郑是采懒用并杠行方飞式,县如单恐片机泰与存巩储器骗,的尽数据速传送素,存弟储器懂与存仇储器喝的数解据传胜送,著单片煮机与弯并行捕打印援机之择间的差数据搂传送恋,C禽PU筋处理踏数据歌以8蠢位数啄据并勉行方嚼式同亩时一察次传吸送一抄字节患的数绳据,监这样挎的传盯送方目式要窑求用哥8条雅数据农线和荷若于慎条控森制信称号线技,传门送距净离较作近危。行当计柱算机泛与计招算机停之间快的距珍离较课远时押过多鄙的电颈缆使杨这种金方式晶不够宋经济阿。术串行堂通信理是用海一位斜数据判线传包送数民据,右只用富几条尖电缆纤线作罗控制库信号版线,淡串行仪通信维适合洲远距盈离数都据传片送,磨处于彩两地溉的计板算机削之间筐采用弱串行内通信撒就非竞常的龙经济坐,夕当然杀串行裂通信册要求叙通信炮双方认具有估相同萄的数写据衔转换沸格式此，规声定的犬时间豆控制毕，相利等的啄逻辑丰电路燥，通田一的龄通信点协议惊。损7．铸1．宿1．坝1统串行汉与并纲行通末信基趣本概衔念翻1.俗串行推通信浙与亚并行躁通信纤通信耗方式卡有两焦种：杰并行缝通信座和串兼行通辩信。宋通常鸭是根妹据信肃息传铲送的虫距离胳决定柔采用送哪种休通信羊方式霞，如荒果距盼离小牺于肆30额c言m则今可采闯用并租行通江信方圈式，给当距篇离大穴于3俗0雹c谨m时减则要暑采用仍通信小方式淋。郑并行恢通信蜓方式剃是指优数据于的各辩位邮同时懒进行绢传送多的通币信方积式，果其优践点是欠传送哈速度宣高，搬缺点绒是数剥据有忽多少碗位，晃就需稀要多运少滋根数尝据西传送免线，葬单片爱机与著外部喜设备崖之间顿的数粘据传禁送属尽于并歼行通钓信图镇7-浴1妄-1属（a吵）叠所示活为A止T8狸9牧C5注1济系列逢单片粮机与辽外部存设备宣间的备8位旺数据连并行垄通信寿的连座接方墓法,马并行完通信亲方式微在位焰数多域、传瑞送距横离远狐的情论况下素就不盾太合士适了贞。神串行孝通信拣间数算据是捕一位章一位帝按顺化序传吴送的戚通信绘方式此，蹦图7混-1春-1安（b淋）所犹示为戴单片括机与迁外部益设备禁间的本串行笑通信锈连接洒方式南，可社以看遵出最父单间断的串永行连刚接只很需三借条线旨，因蝴此利偷用电帜话线馒就圆可作慕为传烫输线两，这既样大肿大静降低撞了成债本，袄特别燥适用其于远蛛距离辛通信匀；串渡行通牲信的稠缺点沈是传包送速茫度较益低。乓假设昆并行遇传送萌N爬位数浴据所乳需时锄间为沈T，住那么玩串行里传送玻的时票间至副少为骆NT俘，实句际上狸总是叠大于翠NT扬的。秒图7拐-1恐-1撕两种哥通信黄方式臣连接荐2.坐最单工似、半腐双工耽和全质双工伏串行婶通信决的传懒送方走式通按常有爬3种钟:主⑴部单向寇(或勒单工还),最只允遮许数告据向欲一个垄方向产传送潮;薯⑵惑半双牛向（杯或半崭双工扣），明允许中数据础向两器个方慎向中店的任麦一方性向传垂送，熊但每雹次只后能有招一个府站点窑发送木；房⑶膨全双纠向（型或全满双工宰），惧允许挺同时棚双向续传送混数据备，全励双工加配置月是一寺对单懒向配痒置，弦它要舟求两肉端的怖通信里设置画具有框完整结和独巧立的肆发送党和接泪收能偏力。右7．棉1．受1．赌2环单片象机串赢行口比发送火与接武受数峰据舟1.锐惨串行激通信僵协议晶串行踢通信约协议霜是通救信双编方为离保证得通信闸成功扰而制捉定的制一系左列约就定。需包括链数据迅格式责定义台和数玉据位监定义段等。谱通信菜双方帽必须景遵守剧统一钳的通鼓信协纳议，廊串行备通信翻协议虚包括委同步摄协议祝的异壤步协役议两志种。早异步宴串行炊通信立协议迁规定臭了字靠符的芽传送变格式蛙和字抖符传宰送的干波特凭率迟。疯51统系列眠单片刻机串未行行弄口数各据的篮发送工的数劝据的减接受街采用筛异步下通信河方式殖，在谎MC懂U内帐部有扎一个砌UA米RT深(U清ni绑ve悔rs种al文A议sy诱nc碧hr角on存ou幕s弃Re胀ce胆iv掩e/蠢Tr袭an藏sm骨it牌te饥r通番用异颜步收压发器缠。在帝异步奥通信拿中数胳据是窃一帧裹一帧断（包喂括一横个字让符代叮码或刊一字嫌节数延据）砌传送奥的，华每一姻帧的逼数据撒格式境如图魄7-铃1-金2所晒示。眨图7宝-点1-崖2串且行异您步通肠信的景数据锣格式蜂在帧西格式扁中，嫂一举个玩字符从由4况部分糖组成悠：起管始位友、数拼据位稿、奇无偶校逢验位贤和停旦止位泊。华首先砖是一栏个起垄始位侮（0师），迫起始吼位信清号只液占用刷一位鸭，用你来通培知接绒收设送备一袜个待庄接收争的字迈符开鼠始到滨达，睁线路著上在斤不传离送字吧符时朝应保面持为廊1。城接收毅端不爷断检歉测线员的状蛾态，机若连唇续为恭1以洗后又睡测到猫一个哪0,游就知盯道发桂来一锡个新眨的字冈符,绩应马找上准瞒备接和收,略字符消的起波始位事还被逗用作熔同步帅接收通端的员的时激钟,芽以保真证以扇后的羊接收劣能正优确进顾行沙。剧然后窝是5愈—拆8位遍数据务位（奶规定瑞低位田在前骨，高傍位在幕后）潜，化它可晒以是光5位塘(D肃0册—椒D4羞)、沿7位伤或8透位（睛D0予—井D7面）。附其次苏是奇池偶校朗验位援（该晕位可肌省略粘）盯，但芦在字桶符中至也可记以规炊定不找用奇鞭偶校梦验位窃，则振这一陪位就绞可省坦去。哭民可锻和这券一位典（0减/1裤）来恶确定西这一孩帧中恼的字坚符代坊表代告表的初性质虾（地急址/炒数据恒等）笛。蕉最后蚕是停户止位惑（1他），况用来浪表征率字符忙的结树束，服它一信定是权高电哪位（推逻辑忠1）阳。停蚀止位章可以押是1悉位、退1.均5位裳或2虏位。故接收吃端收盛到停屡止位境后，留知道权上一至字符外已传例送完饭毕，斤同时拦也为隆接收黑下一尊个字目符作展好准胜备，浩只要处再接义收藏使夹0族,就族是新核字符再。顺2.突盛波特悲率筹通信放线上脆传送撕的所折有位唉信号芬都保暖持一腿致的建信号阀持续座时间碎，每次一位阴的信味号持镰续时惠间都增由数垃据传喉送速以度确禽定，予而传器送速使度是悟以每嫂秒多抚少个早二进贪制位打来衡肌量的涨,这谎个速振度叫但波特粉率轻。波差特率子是串寻行通倘信中腐的一眠个重涉要指赖标，素它反呢映了雾对传反输通写道的鸽要求危。波粗特率离越高潜，要像求传破输通掀道的朴频带呆越宽功。一狡般异果步通老信的沉波特馆率为淘50绕—把96牛00触b/陵s桑7．秒1．叠1．急3悔单片滤机串得行口悦控制亏寄存史器描1．捡串行菜口控狗制寄绑存器司SC恒ON火SC候ON板是串岗行口篇控制宪和状活态寄雄存器逝，其委格式塞如下海：鸦D7良驳区鸽D6宏洋历D洋5咱直纷D4鞠靠侧D免3掏梯斥刊D2沉拘悠多D1屈驶匹迁D0谋SM枣0季SM钉1夕SM疏2炕RE市N底TB架8恭RB浴8朗TI枯RI值．S汽M0牧、S陵M1乳：串培行口它工作兼方式枪控制鼓位，解具体顶工作兼方式婶见表纠。涝表7勇-1都-1宗串行陆口工掠作方形式控骄制秋SM震O页SM斯1鸣工作耐方式靠说若明顷波特塔串味0莫系朵0滥方式扑0枣同步判移位哭寄存镜器喜fo们sc缺／1讲2权0凯写体1死方式唯1乒10驳位异筒步收草发袭由定急时器依控制促1弟轿赚0穗方式斧2组11起位异阴步收辟发近fo拆sc评／3凤2或详fo润sc板／6淘4爪1后1束方式闯3员11妈位异壤步收昂发明由定煎时器脆控制搞．承SM概2：庙多机距通信旋控制倘位(艺方式央2，摆3)磁。短1一聪只有舱接收嗓到第纺9位见(R房B8紫)为侧1，垫RI陈才置杂位。卖0一亭接收猛到字酿符N剪就置杀位。轻．R脸EN训：串结行口解接收遣允许巾位。废1一静允许袋串行善口接短收。发0一狱禁止吵串行疯口接忧收。方．T讲B8巾：方盛式2间和方榴式3从时，劈为发厅送的绣第9低位数往据，简也可酱以作渣奇偶孕校验纽位。笑．R圆B8爹：方浪式2骄和方参式3枝时，咽为接炊收到担的第哥9位避数据嫁；方做式1孙时，秤为接僵收到误的停蒜止位滨．T女I：祖发送触中断建标志弹。由申硬件锣置位胶，必侮须由吉软件甚清0推。蓝．R办I：译接收璃中断稳标志剂。由矛硬件侵置位诵，必辅须由宾软件丽清0麦。用2．浸电源作控制罚寄存觉器P菜CO阵N条PC信ON局的第仇7位们SM贴OD稻是与孕串行猫口的范波特仓率设章置有啊关的食选择忽位。玻D7亏援贡浩D6舞逢雪D独5蜻愈狼D4精攻周D教3援持禽恰D2蛋抢卸扫D1礼墓趋外D0届SM膛OD娃GF磨1凤GF好0乞PD裤ID蠢L航．搁SM烈OD蝇：串易行口隐波特秃率加储倍位项。虎1腹——巡方式裕1，牵3波捉特率糠＝定征时器网1溢柱出率昼／1渠6；欲方式从2波绕特率铅为f摔os击c／情32旬;贼浇网·浪0爪——丸方式盏1，飘3波构特率规＝定明时器蚂1溢纲出率括／3晶2；续方式怜2波捧特率顽为f偷os拣c／棒64钟。肯．G垂F0所、G汁F1呼：两微个通菊用标系志位脚。曲．P膜D、妻ID奋L：艰CH狐MO式S器次件的伶低功询耗控疑制位芝。粪7．煌1．候1．涉4劝串行最口工磨作模步式及尾波特膊率判设置咐1驾．丘串行坛通信般的工束作方份式凶⑴层方式厚0棋方式丽0为亲移位畜寄存完器输息入／讽输出狸方式治。串持行数捧据通茂过R糕XD舌输入雕／输落出，梯TX赖D则羊用于彩输出凶移位向时钟能脉冲外。方悬式0榆时，借收发绪的数叔据为厦8位伶，低暖位在鸟前。脂波特矮率固藏定为干fo忌sc嫁／1姥2，木其中估fo包sc芦为单猫片机笨外接担晶振纯频率舍。烧数据备发送垄是以赵写S勉BU孕F寄扇存器护的指施令开趟始的阶，8庆位输抢出结愈束时贸TI调被置泥位。辛方式苹0接披收是芳在R迅EN笛＝1逼和R真I＝绘0同叛时满戴足时贷开始缠的。堤接收稳的数搜据装覆入S供BU旅F中斑，结努束时滚RI槐被置饼位。步移位陶寄存得器方若式在远用最言小的夫硬件垃扩展粗接口娘时很君有用煤。串精行口曲外接挖一片托移位役寄存烤器7着4L怨Sl身64谜可构戴成输浙出接眉口电边路；订串行聪口外锤接一票片移勾位寄莫存器严74身LS侧l6剖5可惰构成六输入克接口尾电路气。在困典型帐1M解Hz询时钟界，8签位加公载大拍约用送10厘u典s。哗任何他数目敬的移透位寄责存器骄可串受接用持于输热出和予输入捉，通翻过一匪系列悠的S侨BU舒F的寻写和超读。烤若移够位时口的波抗动不圆重要仍或移委位寄层存器技中包端含并院行加逢载锁勺存，南这可菜构成候非常君经济唉的I叫／O捞扩展泳小系贴统。蚁移位小寄存窃器方拿式的笨第二便种用卧法是助用于搭两个炮单片薪机之血间的先通信轧。与虹通常皇波特刺率9慌60烛0相情比，弯以1纷MH貌z通坑信能群力对葡短距管离通勇信很蝶吸引迫人。浇⑵池方式丸1浑方式素1是眨10舌位异询步通触信方丙式，剩1位民起始荡位(赵0)书，8仔位数楼据位存和1卸位停疏止位夏(1童)。逃其中隆的起陪始位虾和停堪止位榨在发不送时索是自帆动插之入的输。任仔何一担条以零SB旬UF云为目熔的寄忠存器超的指兵令都肢启动鞭一次候发送宁，发佣送的合条件著是T希I=灵0，寨发送脏完置忽位T梦I。泽方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