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单片机与DSP中的PIC单片机控制Modem的串行通信设计
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2020-11-19
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在工程中,常采用Modem通过模拟线路进行数据的远程传输。我们用工业级PIC16F87系列单片机控制Modem完成串行异步/同步通信,在较低速率的线路上实现了数据的实时传输,收到了很好的效果。 本文就系统中PIC单片机控制Modem的串行通信技术,在硬件、软件两方面进行了分析。 1 PIC单片机及其同步/异步串行接口USART模块功能简介 PIC16F877A单片机内部有8K*14的FLASH程序存储器和512字的RAM数据存储器:不仅采用哈佛体系结构,而且还采用哈佛总线结构,流水线操作,PIC16F877A大大提高了指令执行速度,PIC单片机的系统时钟可以工作在DC-2
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单片机与单片机与DSP中的中的PIC单片机控制单片机控制Modem的串行通信设计的串行通信设计
在工程中,常采用Modem通过模拟线路进行数据的远程传输。我们用工业级PIC16F87系列单片机控制Modem
完成串行异步/同步通信,在较低速率的线路上实现了数据的实时传输,收到了很好的效果。 本文就系统中
PIC单片机控制Modem的串行通信技术,在硬件、软件两方面进行了分析。 1 PIC单片机及其同步/异步串
行接口USART模块功能简介 PIC16F877A单片机内部有8K*14的FLASH程序存储器和512字的RAM数据存
储器:不仅采用哈佛体系结构,而且还采用哈佛总线结构,流水线操作,PIC16F877A大大提高了指令执行速
度,PIC单片机的系统时钟可以工作在DC-2
在工程中,常采用Modem通过模拟线路进行数据的远程传输。我们用工业级PIC16F87系列单片机控制Modem完成串行
异步/同步通信,在较低速率的线路上实现了数据的实时传输,收到了很好的效果。
本文就系统中PIC单片机控制Modem的串行通信技术,在硬件、软件两方面进行了分析。
1 PIC单片机及其同步/异步串行接口USART模块功能简介
PIC16F877A单片机内部有8K*14的FLASH程序存储器和512字的RAM数据存储器:不仅采用哈佛体系结构,而且还采用
哈佛总线结构,流水线操作,PIC16F877A大大提高了指令执行速度,PIC单片机的系统时钟可以工作在DC-20MHz的频率范
围之内。优化的CPU结构,加上精简指令集(RISC)技术,更加快了指令执行速度,这为复杂控制算法的实现提供了良好的条
件。
本系统采用的是PIC16F87系列单片机,其内部集成了同步/异步串行接口USART模块,适合同单片机外部扩展独立的外
设部件进行串行通信。并且可以定义三种工作方式:全双工异步、半双工同步主控和半双工同步从动方式。
2 PIC单片机控制Modem 实现异步串行通信
利用PIC单片机,可实现对Modem的控制,从而进行异步通信。USART模块在单片机的RX引脚上接收,在TX引脚上发
送,串行信息的编码方式采用1位起始位、8位数据位和1位停止位。片内提供了一个专用的8位波特率发生器BRG,利用来自
时基振荡器的系统时钟信号,产生标准的波特率时钟。USART 模块的接收和发送数据顺序是地位在前。即首先发送最低位
(LSB)。USART模块的接收器和发送器在功能上是相互独立的,但是它们所用的数据格式与波特率是相同的。
2.1异步串行通信硬件连接
PIC将要发送的数据通过串口送给本端Modem,将数字信号调制成可在模拟线路上传输的模拟信号,并通过模拟线路传给
远方的Modem。远方的Modem将收到的模拟信号还原为数字信号送给与其相连的PIC,PIC通过异步串口发送AT(请求)命令来
实现对Modem控制进行串行通信,与Modem接口按RS-232标准设计。PIC的输入输出电平为TTL电平,我们通过电平转换芯
片MAX232,实现与RS-232接口的匹配。系统中对Modem的初始化、呼叫(应答)、传输数据及挂机等都由PIC发送的AT命令
通过存于Modem的Flash ROM中的程序控制完成。
2.2 异步串行通信软件设计
2.2.1 PIC单片机与USART模块相关的寄存器
PIC单片机USART模块的两条外接引脚是与输入/输出端口RC模块公用的RC7/RX/DT和RC6/TX/CK两条口线,与USART
模块有关的寄存器共有9个。
在此.就PIC工作于USART模式时,所涉及的一些位进行介绍,详见表1。
中断控制寄存器INTCON,第一外围设备中断标志寄存器PIR1。第一外围设备中断屏蔽寄存器PIE1,端口C方向寄存器
TRISC,发送状态和控制寄存器TXSTA,接收状态和控制寄存器RCSTA,发送寄存器TXREG,接收寄存器RCREG,波特率
寄存器SPBRG。
2.2.2 USART模块波特率设置
USART模块带一个8位的波特率发生器(BRG),BRG支持USART的同步方式和异步方式。用波特率寄存器SPBRG控制一
个独立的8位定时器周期。波特率发生器可以根据BRGH位(发送状态和控制寄存器TXSTA的位2)的设置,产生两种不同的移位
速度,分别是对于系统时钟16分频和64分频得到的波特率时钟。用波特率寄存器SPBRG控制一个独立的8位定时器周期。在
异步方式下,BRGH位也被用来控制波特率;在同步方式下。不用BRGH位。表2给出了在主控方式下,不同USART工作方式
的波特率计算公式(x为写入SPBRG寄存器的值)。
2.2.3 通信程序设计
要实现系统的正常数据传输,正确设置PIC异步串口USART至关重要。在此,以异步接收方式为例,编写程序应遵循以
下几个步骤:
(1)选择合适的波特率,然后根据表2计算出SPBRG寄存器的值(x),并将其写入SPBRG寄存器;
(2)设置SYNC=0,SPEN=1,使USART工作于异步方式;
(3)如需中断功能,将中断控制寄存器的中断屏蔽GIE和PEIE置1,同时置第一外围设备中断屏蔽寄存器的RCIE=1;
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