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        用振蕩器為8051單片機(jī)實(shí)現(xiàn)高速串行通信的時(shí)鐘配置

        作者: 時(shí)間:2012-02-02 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

        引言

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/172208.htm

        當(dāng)今許多實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)與設(shè)備領(lǐng)域中,經(jīng)常需要進(jìn)行遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳送。為此,如何、可靠及低成本的數(shù)據(jù)傳輸是作為前級機(jī)或發(fā)送級的8051迫切需要解決的新技術(shù)。據(jù)此,我們采用由Dallas Semiconductor公司的芯片DSl075--Econ oscillator(高效型)為8051系列的DS87C520提供設(shè)計(jì)方案,波特率。

        Econ oscillator(高效型)含有一個(gè)內(nèi)部,用以產(chǎn)生一個(gè)基本頻率;還內(nèi)置了一個(gè)分頻鏈,可以將基本頻率降低到需要的速度。Econ oscillator 的每種型號提供四種基本頻率(60MHz、66.67MHz、80MHz、100MHz),可調(diào)節(jié)的分頻系數(shù)最高可達(dá)2052。Econ oscillator能根據(jù)系統(tǒng)需要為任何類型的鐘控邏輯,包括單片機(jī)(微處理器)、FPGA、CPLD電路等。

        8051單片機(jī)以及RS-232

        選用時(shí),應(yīng)認(rèn)真考慮兩個(gè)因素,即頻率和工作期限內(nèi)的時(shí)鐘精度。在8051單片機(jī)系統(tǒng)中,時(shí)鐘頻率取決于所采用的通信RS-232。例如,考慮一個(gè)采用12MHz時(shí)鐘(早期8051的最高時(shí)鐘頻率)的異步模式1串行通信。表l列出了建立標(biāo)準(zhǔn)波特率所需的定時(shí)器1自動重新裝載值。

        28.jpg
        表l中實(shí)際波特率是按照以下計(jì)算公式得出的:波特率所需的定時(shí)器I自動重新裝載值。

        29.jpg
        其中:BaudRate為波特率;SMOD為波特率倍增位;fosc為振蕩頻率;THl為定時(shí)器l自動重新裝載值。

        表1中數(shù)值基于以下定時(shí)器 1狀態(tài):

        ·每12個(gè)時(shí)鐘周期定時(shí)器增l(單片機(jī)DS87C520的定時(shí)器可以每4個(gè)或12個(gè)時(shí)鐘周期增1)。
        ·自動重裝載模式。
        ·禁止波特率倍增(SMOD=0)。

        表l為早期的單片機(jī)采用晶體時(shí)的波特率和波特率誤差。

        一般情況下的RS-232串行通信.一旦波特率誤差超出3%,盡管數(shù)據(jù)傳送中有起始位或停止位進(jìn)行同步,就有可能造成通信錯(cuò)誤。3%的容許誤差使12MHz晶振時(shí)的最高通信速率限制在2400波特,這在90年代初還不算壞,但對今天的標(biāo)準(zhǔn)來講是一個(gè)不能忽略的大問題丁。

        而現(xiàn)在適應(yīng)于8051單片機(jī)串行通信的晶體:11.059MHz或22.118MHz,已開發(fā)出。單片機(jī)采用這種晶體后波特率有很大改善,見表2所示。數(shù)據(jù)傳送率可達(dá)57.6kps(使DS87C520單片機(jī)波特率倍增,當(dāng)SMOD=1后可達(dá)115.2kps),這樣高的通信速率—波特率對于當(dāng)前大多數(shù)單片機(jī)(或微處理器)系統(tǒng)已是很可觀了。隨著晶體11.059MHz或22.118MHz產(chǎn)品逐步市場化,使單片機(jī)應(yīng)用糸統(tǒng)大為拓寬。

        30.jpg

        定時(shí)器1自動重裝載值
        Fosc=11.059MHz時(shí)的波特率
        Fosc=22.118MHz時(shí)的波特率
        255
        28,799.5
        57598.9
        254
        14399.7
        28799.5
        253
        9599.8
        19199.6
        250
        4799.91
        9599.83
        244
        2399.95
        4799.91
        232
        1199.98
        2399.95
        208
        599.98
        119.98
        160
        299.99
        599.99
        64
        149.99
        299.99

        注:波特率與規(guī)定速率的偏差3%對于時(shí)鐘精度提出了要求,即便采用專為RS-232串行通信優(yōu)選的時(shí)鐘頻率,如果時(shí)鐘頻率變化超出3%,仍然會影響到通信的穩(wěn)定.


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