Bài giảng chương 10: Hoạt động PORT nối tiếp giới thiệu tới các bạn về giới thiệu thông tin chung; các thanh ghi PORT. Đây là những kiến thức mà các bạn chuyên ngành Điện - Điện tử cần nắm chắc, mời các bạn tham khảo bài giảng để bổ sung thêm kiến thức ở lĩnh vực này.
ớ
I. Gi
ệ i thi u:
ề
ữ ệ
ề
ẫ
ế
ể
ữ ệ
ườ ộ
ầ ặ ng c n 8 ho c nhi u ỉ ế ị t b ch cách xa
ữ ệ ề ng dây d n đ truy n d li u đ n m t thi c ướ
ề
ử
ộ
c g i đi t ng bít m t so
ớ
ữ ệ ặ
ượ ề
ừ ượ
ộ
ề c truy n đi
ể
ậ
ổ ố ế ượ
ố ế
ữ ệ
ớ ữ ệ c truy xu t qua các chân TXD và RXD. D li u
ữ ệ
ượ
c phát
ượ c thu (nh p) qua chân RXD (P3.0) và d li u đ ấ
ố Các máy tính truy n d li u theo hai cách: Song song và n i ề ế ti p. Trong truy n d li u song song th ườ đ vài b ố ế Trong truy n thông n i ti p d li u đ ề v i truy n song song thì m t ho c nhi u byte đ ộ cùng m t lúc. chuy n đ i n i ti p sang song song v i d li u nh p. ấ Port n i ti p đ ậ đ (xu t) qua chân TXD(P3.1)
ố ế
ạ ộ
ữ
ượ
c gi ọ
c thu và đ ế th hai đ
ầ c thu đ y đ thì
ị ấ
ứ
ệ
ề
t cho phép ph n m m
ấ ế
ậ
ỉ
B đ m port n i ti p (SBUF)
ữ ch 99H nh n d
ở ạ đi
ố ế ặ
ể
ể
Thanh ghi đi u khi n port n i ti p (SCON)
ở ạ đi ạ
ố ế ỉ
ứ
ỉ ch ạ ch bit ch a các bit tr ng ể
ề
Port n i ti p cho ho t đ ng song công (full duplex: thu ờ ồ ệ và phát đ ng th i) và đ m thu (receiver buffering) ộ ự ẽ ượ trong cho phép m t ký t s đ ự ứ ự ậ ượ c nh n. N u CPU đ c ký t khi ký t th hai đ ủ ượ ự ứ ấ ướ ứ c khi ký t th nh t tr ẽ ữ ệ d li u s không b m t. ầ ặ Hai thanh ghi ch c năng đ c bi ố ế truy xu t đ n port n i ti p là: SBUF và SCON. ộ ệ ệ li u đ thu ho c phát ề 98H là thanh ghi có đi thái và các bit đi u khi n
ệ ố ế
ừ ộ ệ
ừ
ể ấ ừ ộ ố ế b dao
1. Thanh ghi đ m n i ti p SBUF(Serial Buffer Register) Thanh ghi SBUF đóng vai trò v a là b đ m phát ộ ệ v a là b đ m thu: ẽ ượ ầ D li u c n phát đi s đ ườ qua ngõ TXD, trong tr ạ D li u thu s đ ữ ệ ừ đ c d li u t c, trong tr đ ộ ố ộ ặ ử ụ T c đ baud c a port n i ti p có th l y t đ ng trên chip ho c s d ng timer.
ị
D Thanh ghi d ch CLK
SBUF CLK (Chỉ ghi) Q
SBUF ỉ ọ (ch đ c)
Baud rate clock (transmit)
SBUF ỉ ọ (ch đ c)
ộ BUS n i 8051
ị
MOV SBUF, # 40H
; phát giá tr 40H qua port
ố ế n i ti p
ủ
ộ
; phát n i dung c a A qua
ố ế
ọ
ữ ệ ; đ c d li u thu đ
ượ ừ c t
ố ế
MOV SBUF, A port n i ti p MOV A, SBUF port n i ti p
ứ
ộ ệ
ế
ệ
ỗ
ờ TI đ
ề
ầ
Đ c xóa b ng ph n m m
ộ ệ
ủ
ầ
ặ
ậ
ắ ự ượ c đ t lên m c 1 khi b đ m thu đã đ y (đã nh n đ 1 ký t )
ứ ầ
ề
ế ộ
ượ
ứ
c phát trong ch đ UART 9bit, bit này đ
ặ c đ t
ề
ặ
REN = 1: Cho phép thu REN = 0: c mấ ắ TI : c ng t phát ặ ượ c đ t lên m c 1 khi b đ m phát đã r ng (k t thúc vi c phát 1ký t ). ự ằ ượ ờ RI : c ng t thu RI đ ằ ượ Đ c xóa b ng ph n m m ượ TB8: bit th 9 đ ằ ho c xóa b ng ph n m m
ứ
ầ ượ
ế ộ c trong ch đ UART 9bit
RB8: bit th 9 thu đ SM2:
ố ế
ộ
ở
ọ
ử
ề
ch đ truy n thông đa x lý trong
SM2 =1: Port n i ti p h at đ ng ẽ
ế ộ
ờ
ượ
ứ
ặ
ế c đ t lên 1 n u bit th 9
ượ
ế ộ các ch đ 2 và 3; bit c RI s không đ thu đ
c là 0
ữ ệ
ố ế
ớ
ỳ
ị
ộ ấ ứ ệ
ướ
ố ằ ả ể c khi phát ph i ki m tra b đ m
ườ
ữ c kh i đ ng b ng b t c l nh nào ghi d ộ ệ ng RXD (P3.0) ỗ
ị ử c g i ra đ
ng TXD (P3.1). M i bit phát ệ
ỳ
ấ ở
ở
ộ S3P1 và tr v cao
S6P1.
ượ
Vi c thu đ
c kh i đ ng khi cho phép b thu
ặ
ở ộ
ữ ệ ườ
ư
ị
ể ắ ầ ượ ế ế
ố ế ị ắ ầ
ở ạ
ả
ng
ở ộ ộ ệ ắ ắ ổ (REN) = l và ng t thu (RI)= 0. Quy t c t ng quát ắ ầ ể ươ ng trình đ kh i đ ng đ t REN khi b t đ u ch ậ ồ port n i ti p, r i xóa RI đ b t đ u nh n d li u. c đ a ra đ Khi RI b xóa, các xung nh p đ ng ỳ ữ ệ TXD, b t đ u chu k máy k ti p và d li u ị ấ ị ở ườ ng RXD. L y xung nh p đ theo xung nh p ườ ố ế ữ ệ cho d li u và port n i ti p x y ra c nh đ ủ c a TXD.
ể
ữ ệ
Ch
ng trình con đ phát 1byte d li u
ở ộ
ở ứ
c kh i đ ng khi bit cho phép REN
ờ m c 1 và c
ự ượ đ ở ứ
m c 0
ữ ệ
Ch
ươ PHAT: JNB TI,$ CLR TI MOV SBUF, A RET ệ Vi c thu ký t ắ ng t thu RI ươ ể ng trình con dùng đ thu 1byte d li u: THU: JNB RI,$ CLR RI MOV A, SBUF RET
ế ộ ư
ộ ố ế ồ Trong ch đ 1, port n i ti p c a 89c51 ho t đ ng nh 1 ổ ộ ạ ộ ộ ố
ụ ớ
ự ữ ệ ướ
ộ ụ d li u đi tr ở ứ m c cao. Đôi khi xen thêm bit ki m tra ch n l ữ ệ ố
ổ ữ ệ ủ song song
ể ổ ữ ệ ừ ố ế n i ti p thành
ượ ị
ng TXD c d ch ra ngoài trên đ
ằ ườ ữ ệ
ẽ ượ ệ ấ ặ c đ t lên 1 khi xu t hi n bit Stop
ượ c TXD.
ế ậ ượ t l p và đ c qui
ộ
ườ ề ả ằ ị ng truy n: b ng ngh ch đ o
T c đ baud: do ng ở ố ủ Th i gian c a 1 bit trên đ ộ ữ ệ Ghi d li u c n phát vào SBUF . ữ ệ ừ D li u t ắ ầ b t đ u b ng bit Start, theo sau là 8bit d li u và sau cùng là bit Stop ắ ờ C ng t phát TI s đ trên đ ố ườ ậ ộ i l p trình thi ủ ị đ nh b i t c đ tràn c a Timer1. ờ ủ ố c a t c đ baud.
ạ
ừ
Đ c kh i đ ng b ng m t s chuy n tr ng thái t
ộ ự ườ
ể ng RXD.
Vi c thu d li u b t đ u b ng 8 bit d li u đ
(cid:0)
ượ ở ộ ằ ứ ố ứ m c 1 xu ng m c 0 trênđ ữ ệ ượ ằ ắ ầ ữ ệ ệ c ượ ứ ị c Stop bit ( bit th 9) đ d ch vào trong SBUF ờ ộ ư c RI đ a vào bit RB8 thu c thanh ghi SCON = 1
(cid:0)
ồ ữ ệ
ữ ệ ể ậ ượ ứ ch đ này d li u thu/phát có 11bit bao g m 1bit Start, c)
ữ ệ ố
ế ộ 8 bit d li u, 1bit d li u th 9 (có th l p trình đ và cu i cùng là 1bit Stop ứ ữ ệ ữ ệ ượ Khi phát thì bit d li u th 9 chính là d li u đ
ể
ẵ ư c đ a vào bit TB8 trong thanh ghi SCON (có th là parity ặ ẻ ch n ho c l )
ứ ượ ư Khi thu thì bit d li u th 9 đ c đ a vào bit RB8 trong
ữ ệ thanh ghi SCON ố ộ ặ ằ ổ T c đ baud không đ i và b ng fOSC/32 (ho c 64)
Ch đ này gi ng nh
ượ
ở
ấ
ệ
ộ
ế ộ
ế ộ
ộ ạ ừ ố ư ở ế ộ ố ế ộ ch đ 2 ngo i tr t c đ ể ậ ấ ượ baud có th l p trình đ c cung c p c và đ ố ế ộ ậ b i Timer.Th t ra các ch đ 1, 2, 3 r t gi ng ố ị ở ố t c đ baud (c đ nh nhau. Cái khác bi t là ế ộ ổ trong ch đ 2, thay đ i trong ch đ 1 và 3) và ế ở ố s bit data (8 bit trong ch đ 1,9 trong ch ộ đ 2 và 3).
ữ ệ
ố
ượ
ề
ơ
ị
ộ
T c đ baud là s bit d li u đ
c truy n trong 1 giây. Đ n v tính
ộ
Đ t o t c đ baud thì kh i đ ng cho Timer 1 tràn sau m t
ộ ờ
ộ
ố là bit/giây (bps) ể ạ ố kho ng th i gian t
ớ ố ng ng v i t c đ baud. ở
ề
ố
ở ộ ứ ưở
ng b i 1 bit trong thanh ghi đi u
ả ộ ể
T c đ baud cũng b nh h ồ
ươ ị ả ấ
ấ
ố
ủ ộ
khi n ngu n cung c p (PCON) bit 7 c a PCON là bit SMOD. ế ộ ặ Đ t bit SMOD lên 1 làm g p đôi t c đ baud trong các ch đ 1, 2 và 3.
ị
ể ặ
ị
ỉ
c đ nh đ a ch theo bit, nên đ đ t bit SMOD
Vì PCON không đ ầ
ệ
ả
ượ lên 1 c n ph i theo các l nh sau:
ờ ủ
ị ệ
ượ
ề
ị
ấ MOV A,PCON ; l y giá tr hi n th i c a PCON ặ SETB ACC.7 ; đ t bit SMOD lên 1 MOV PCON,A ; ghi giá tr ng
c v PCON
te
Timer overflowra 1
Baudrate
SMOD
;
1
16
te
Timer overflowra 1
(cid:0) (cid:0)
Baudrate
SMOD
;
0
32
(cid:0) (cid:0)
ế ộ i (ch đ 2)
ế ộ ế ộ ự ạ ạ n p l ẻ
ế ộ ế ộ ế ộ ế ộ
ế ộ
ế ộ
ọ Ch n ch đ cho Timer 1: Ch đ 13 bit (ch đ 0) Ch đ 16 bit (ch đ 1) Ch đ 8 bit t Ch đ chia x (ch đ 3)
ị ợ
ể ố ế ạ ố
ộ ố ạ N p giá tr thích h p vào thanh ghi TH1 đ có t c đ ộ tràn đúng, t o ra t c đ baud cho port n i ti p. ọ ố ộ Ch n t c đ baud:
ị ể ạ d ng th p phân và hex) đ đ t
ậ ở ạ ợ ng h p sau.
ớ ầ ố b) 4800 n u SMOD = 1 v i t n s XTAL =
ụ Ví d 1:Tìm giá tr TH1 ( ườ ố ộ t c đ baud cho các tr ế a) 9600 11.0592MHz
ầ ố ố V i t n s XTAL = 11.0592MHz và SMOD = 1 ta có t n s
ớ ầ ấ c p cho Timer 1 là
ớ
fTimer = f OSC/12 = 11.0592MHz / 12 = 921600Hz Baudrate = 921600 /16 = 57600 v i SMOD =1 ậ a) 57600/9600 = 6 do v y TH1 = 6 hay TH1 = FAH ậ b) 57600/4800 = 12 do v y TH1 = 12 hay TH1 = F4H
ế ằ
ụ ạ ố ộ ộ
ạ
ộ t r ng b Ví d : T o t c đ baud 1200bps bi ử ụ dao đ ng trên chip s d ng th ch anh 12MHz
ả ử ộ Ta có fosc =12MHz Suy ra: ftimer = fosc/12 =12MHz/12 =1MHz Ttimer = 1/ ftimer = 1/106 = 1µs T c đ tràn timer 1 là ( gi s bit SMOD trong thanh ghi
ị ằ
ố PCON có giá tr b ng 0): Ta có f baud = f tràn T1 / 32 Suy ra f tràn T1 = f baud x 32 = 1200x32 = 38400Hz Suy ra T tràn T1 = 1/ f tràn T1 = 1/38400 = 26µs
ị ầ
ạ
Nh v y giá tr c n n p cho thanh ghi timer là 26
T tràn T1 =26Ttimer ư ậ
ươ ể ề ữ ệ ng trình con đ truy n d li u trong thanh ghi A
ế ằ ộ
ọ ố ế t r ng port n i ti p h at đ ng ầ ố ạ ớ ố ộ
ử ụ
ụ ở
trên)
ở ộ
ố ố ế
ộ ể
ự ầ
ể
ờ
ở ộ
ầ
ể ạ ố S d ng Timer1 đ t o t c đ baud (gi ng ví d ề Kh i đ ng thanh ghi đi u khi n port n i ti p: UART 8bit : Mode 1 (SM0 SM1= 0 1) SM2=0 Set bit c TI =1 đ phát ký t
l n đ u tiên ngay khi kh i đ ng
MOV TMOD,#20H MOV TH1,#26 SETB TR1 MOV SCON,#0100 0010B CALL PHAT PHAT: JNB TI,$
CLR TI MOV SBUF,A RET
END
ế t ch VD: Vi ở ế ộ ố ế ra port n i ti p. Bi ch đ UART 8bit v i t c đ baud là 1200bps, t n s th ch anh là 12MHz
ế ươ ữ ệ ừ ố ế t ch port n i ti p.
ớ ố ch đ UART 8 bit v i t c
MOV TMOD,#20H MOV TH1,#26 SETB TR1 MOV SCON,#0101 0000B JNB RI,$ CLR RI MOV A, SBUF END
ậ ng trình nh n 1 byte d li u t ở ế ộ ộ ọ ố ế t r ng port n i ti p h at đ ng ầ ố ạ VD: Vi ế ằ Bi ộ đ baud là 1200bps, t n s th ch anh là 12MHz.
ậ
ế
ụ
ở ổ
ữ ệ
Hãy vi
ng trình nh n liên t c d li u 8 bít
ế
ươ t ch ử
ổ
ỳ ể ạ
ầ
ộ
c ng ạ P0 và g i nó đ n c ng P1 trong khi nó cùng lúc t o ộ ra m t sóng vuông chu k 200μs trên chân P2.1. Hãy ố ử ụ s d ng b Timer 0 đ t o ra sóng vuông, t n s ủ c a 8051 là XTAL = 11.0592 MHz.
ử ụ ộ ở ự ộ ạ ạ ị ạ Ta s d ng b Timer0 đ ng n p l i) giá tr n p
ế ộ ch đ 2 (t cho TH0 là 100/1.085μs = 92.
ORG 0000H
ORG 0030H
;
ộ
ữ ệ ậ ổ
ọ ấ ặ
CPL P2.1 MAIN:TMOD, #02H; Ch n b Timer0, MOV P0, #0FFH MOV TH0, # 92 MOV IE, #82H ; L y P0 làm c ng vào nh n d li u ; Đ t TH0 = A4H cho 92 ; IE = 1000 0010 cho phép Timer0
ộ
c ng P0
ữ ệ ế
ậ ữ ệ ậ ổ ể ữ ệ
ở ộ SETB TR0 ; Kh i đ ng b Timer0 ừ ổ BACK:MOV A, P0 ; Nh n d li u vào t ể MOV P1, A ; Chuy n d li u đ n c ng P1 ế ụ SJMP BACK ; Ti p t c nh n và chuy n d li u END
ể ạ
ậ
Hãy vi
ng trình
ế ạ t l i ch ớ
bài t p 2 đ t o sóng ấ
ứ
ả
ố
ớ
thi
ế ầ t t n s XTAL = ử ụ
ộ ị
ờ
ươ ở ứ vuông v i m c cao kéo dài 1085μs và m c th p dài 15μs v i gi 11.0592MHz. Hãy s d ng b đ nh th i Timer1.
ầ ử ụ
ủ ộ ị
ờ
ế ộ Vì 1085μs là 1000 × 1085μs nên ta c n s d ng ch đ 1 c a b đ nh th i Timer1.
ORG 0000H LJMP MAIN ORG 001BH LJMP ngat ORG 0030H MAIN: MOV TMOD, #10H MOV P0, #0FFH MOV TL1, #018H MOV TH1, #0FCH MOV IE, #88H
ừ ộ ; D ng b Timer1
DJNZ R2, HERE
SETB TR1 BACK:MOV A, P0 MOV P1, A SJMP BACK Ngat: CLR TR1 CLR P2.1 MOV R2, #4 HERE: MOV TL1, #18H MOV TH1, #0FCH SETB TR1 SETB P2.1 RETI END
ổ
ươ
ở ộ
ố ế ở
Vi
ề
t ch ộ
ề
ầ
ố ế
ồ
ậ
ổ
ự
nh n ra P0 (gi
ế ế ng trình kh i đ ng c ng n i ti p ch ế ộ ớ ố đ UART 8 bit v i t c đ truy n 4800 bps. Vi t ầ ố ế ổ ISR cho c ng n i ti p theo yêu c u: truy n tu n ổ ế ự ự ừ ‘A’ đ n ‘Z’ ra c ng n i ti p đ ng t t các ký t ự ế ố ế ỗ ầ ờ đ n c ng n i ti p thì nh n th i m i l n có ký t ố ả ử ầ ậ ấ ề s t n s v và xu t ký t ạ th ch anh là 11.0592 MHz).
ố ế
ủ
ổ
ỉ
ị
ORG 0000h LJMP main ORG 0023h ; Đ a ch ISR c a c ng n i ti p LJMP
Serial_ISR
ề
truy n đ u tiên
ố ế
i công n i ti p
Main: TMOD,#20h MOV TH1,#(6) ộ ố MOV TL1,#(6) ; T c đ 4800 bps SETB TR1 ầ ự MOV R7,#’A’ ; Ký t ắ ạ MOV IE,#90h ; Cho phép ng t t SETB TI ;Cho phép truy n ề
SJMP $
ế
ả
ậ
ắ
Serial_ISR: JNB RI, Transmit ; N u không ph i ng t do nh n
ự
ề
ký t
ậ
thì truy n CLR RI ự MOV A,SBUF ; Nh n ký t
ấ MOV P0,A ; Xu t ra Port 0 SJMP exitSerial
ự
ề ; Truy n ký t
ự
Transmit: CLR TI MOV A,R7 MOV SBUF,A ; Truy n ký t
INC R7 ; Qua ký t
ề ự ế k
ư
ề
ế ụ
CJNE R7,#’Z’+1,exitSerial ; N u ch a truy n’Z’ thì ượ ạ c l
ế i thì ề ừ
ự
ề ; ti p t c truy n, ng ắ ầ MOV R7,#’A’ ; b t đ u truy n t
ký t
‘A’
exitSerial:
RETI END
