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摘要 探討單片機之間或單片機與PC之間采用MODEM的實現(xiàn)方法,以及通訊參數(shù)的設(shè)定、數(shù)據(jù)的接收發(fā)送和部分AT命令的介紹,并給出演示程序。
關(guān)鍵詞 MODEM通訊 AT命令 單片機 MODEM
我們經(jīng)常能見到關(guān)于PC的MODEM通訊的文章,但關(guān)于單片機MODEM通訊的文章卻不多見?,F(xiàn)在將我個人單片機MODEM通訊的實踐經(jīng)歷寫出來供大家參考。
要寫單片機的MODEM通訊必須要有兩個背景知識,一個是AT命令集,另一個是通用異步接收發(fā)送器(UART)。
1 AT命令集
下面介紹我通訊程序例子中涉及到的AT命令。
Dn:撥號命令。該命令使MODEM立即進入摘機狀態(tài),并撥出跟在后面的號碼。D命令是基本的撥號命令,它受到其它命令的修飾可構(gòu)成MODEM何時撥號以及如何撥號等操作。
T:音頻撥號。例如,ATDT2245879,其中2245879為。
P:脈沖撥號。例如,ATDP2245879,其中2245879為。
,:標準暫停。我們常常碰到外線時需要暫停一下,等聽到二次撥號音(外線)之后才能再撥后續(xù)的號碼。缺省時暫停時間為2s秒,它由S8寄存器。
Sn:表示MODEM內(nèi)部的寄存器。
S0:自動應(yīng)答。如果要求MODEM具有自動應(yīng)答特性,則應(yīng)該預(yù)先將MODEM的S0寄存器設(shè)置為非0。
S8:逗號撥號修飾符的暫停時間。該寄存器決定了當MODEM在撥號中遇到逗號(,)時應(yīng)該暫停的時間。
2 通用異步接收發(fā)送器UART
深入理解UART內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及內(nèi)部寄存器各位的含義,詳細了解數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的過程,有助于編寫出、穩(wěn)定的程序。現(xiàn)以GM16C550為例介紹編寫基本通訊程序需要知道的寄存器。實際的ADDRESS由具體接線決定。表1為GM16C550寄存器的介紹。
表1 GM16C550寄存器
500this.width=500" border=0>
(1) 波特率除數(shù)鎖存器(LSB、MSB)
在通訊之前要進行一些參數(shù)初始化,波特率是首先應(yīng)該考慮的一項。該寄存器是一個16位的寄存器,分為低8位(LSB)和高8位(MSB)寄存器。
當LCR.7=1,且A2A1A0=000/001時,單片機訪問的是波特率除數(shù)鎖存器LSB/MSB。GM16C550推薦的工作頻率是1.8432MHz。這個頻率除以16就是波特率的時鐘頻率,用于控制發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的速度。下面給出波特率除數(shù)鎖存器值的計算公式:
波特率除數(shù)鎖存器值=工作頻率/(16×期望波特率)=1843200/(16×期望波特率)
表2給出了常用波特率與波特率除數(shù)鎖存器值。
表2 波特率除數(shù)鎖存器
500this.width=500" border=0>
MOV DPTR,#LCR ;除數(shù)鎖定允許
MOV A,#80H
MOVX @DPTR, A
MOV DPTR,#LSB ;波特率為9600baud
MOV A,#0CH
MOVX @DPTR, A
INC DPTR
CLR A
MOVX @DPTR, A
500this.width=500" border=0>
圖1 GM16C550與RS232接線圖
(2) 接收緩沖寄存器和發(fā)送保持寄存器transmitreceive holding register
當LCR.7=0,且A2A1A0=000時,讀操作單片機訪問接收緩沖寄存器(RHR),寫操作單片機訪問發(fā)送保持寄存器(THR)。
(3) 中斷允許寄存器(interrupt enable register)
當LCR.7=0,且A2A1A0=001時,單片機訪問中斷允許寄存器(IER)。
IER.0=1,允許接收器數(shù)據(jù)就緒中斷。
IER.1=1,允許發(fā)送保持寄存器為空時中斷。即當從發(fā)送保持寄存器把一個字節(jié)移到移位寄存器時,產(chǎn)生一個中斷,使發(fā)送保持寄存器能夠接收下一個字節(jié)。
IER.2=1,表示允許接收有錯信息或間斷條件中斷。
IER.3=1,MODEM狀態(tài)變化中斷。
IER.4~7,沒有使用,設(shè)置為零。
MOV DPTR,#IER
MOV A,#01H
MOVX @ DPTR ,A
(4) FIFO控制寄存器(FIFO control register)
數(shù)據(jù)發(fā)送和接收模式的選擇。GM16C550提供了兩種模式:FIFO和DMA。其中DMA又有兩種模式DMA的模式0、DMA的模式1可供選擇。我的舉例采用默認的DMA的模式0。感興趣的朋友可試一試其它模式,這里不再說明。
(5) 中斷狀態(tài)寄存器(interrupt status register)
前面介紹了幾種中斷,它們在各自的條件下產(chǎn)生中斷,UART都會輸出一個高電平的中斷請求信號,觸發(fā)同一個中斷請求。為了具體判斷是哪一種中斷,還應(yīng)該檢測ISR,如表3所列。
表3 中斷狀態(tài)寄存器
500this.width=500" border=0>
ISR.0=1,表示沒有中斷產(chǎn)生。
ISR.4~5沒有使用。
ISR.6~7,當采用FIFO的接收和發(fā)送模式時,這兩位都設(shè)置為1;反之,都設(shè)置為0。
(6) 線路控制寄存器(line control register)
LCR.0~1,表示發(fā)送和接收時的字節(jié)長度,如表4所列。
LCR.2,這一位與LCR.0~1共同定義了停止位的長度,如表5所列。
表4 線路控制寄存器LCR.0~1
500this.width=500" border=0>
表5 線路控制寄存器LCR.2
500this.width=500" border=0>
LCR.3=1,進行奇偶校驗。
LCR.4=0,進行奇校驗;LCR.4=1,進行偶校驗。
LCR.5=1,奇偶校驗位恒為1或0。
表6為線路控制寄存器LCR.3~5。
表6 線路控制寄存器LCR.3~5
500this.width=500" border=0>
LCR.6=1,表示允許間斷,即允許發(fā)送器寄存器保持一個完整幀時間以上的空號狀態(tài)。
LCR.7,用于區(qū)分訪問除數(shù)鎖存寄存器還是訪問接收緩沖/發(fā)送保持和中斷允許寄存器。
MOVDPTR,#LCR;通訊傳輸長度為8位,停止位為1,
;偶校驗
MOVA,#1BH
MOVX @DPTR,A
(7) MODEM控制寄存器(MODEM control register)
這是一個MODEM和外設(shè)接口的寄存器。
MCR.0=1時,強制芯片引腳DTR=0;
MCR.0=0時,強制芯片引腳DTR=1。
MCR.1=1時,強制芯片引腳RTS=0;
MCR.1=0時,強制芯片引腳RTS=1。
MCR.2=1時,強制芯片引腳OP1=0;
MCR.2=0時,強制芯片引腳OP1=1。
MCR.3=1時,強制芯片引腳OP2=0;
MCR.2=0時,強制芯片引腳OP2=1。
MCR.4=1時,循環(huán)返回模式,可用于芯片自測。
其它位保留。
MOVDPTR,#MCR;異步串口芯片的DTR、RTS引腳送出邏輯低電平
MOVA,#03H
MOVX @DPTR,A
(8) 線路狀態(tài)寄存器(line status register)
LSR.0:當接收移位寄存器接收到的字節(jié)*移到接收緩沖寄存器時,該位置1。如果讀該寄存器,那么這一位被清零。
LSR.1:出現(xiàn)超越錯時,這一位被置1。讀該寄存器,這一位被清零。
LSR.2:出現(xiàn)奇偶校驗錯時,這一位被置1。讀該寄存器,這一位被清零。
LSR.3:出現(xiàn)停止位不完整、丟失、空號時,這一位被置1。讀該寄存器,這一位被清零。
LSR.4:當接收寄存器檢測到空號狀態(tài)已持續(xù)一個完整幀傳輸時間時,這一位被置1。讀該寄存器,這一位被清零。
LSR.5:當發(fā)送的字節(jié)從發(fā)送保持寄存器移到發(fā)送移位寄存器時,該位置1。
LSR.6:當發(fā)送保持寄存器和發(fā)送移位寄存器都沒用字節(jié)時,該位置1。
LSR.7:當奇偶校驗錯、幀格式錯、空號錯有一個出現(xiàn)時,該位置1。
Setdata
MOV DPTR,#LSR
MOVX A,@DPTR
JNB ACC.5,Setdata
MOV A,DataNumber;DataNumber記錄發(fā)送字符的個數(shù)
MOV DPTR,#AtCommand
AtCommand定義AT命令參數(shù)的起始地址
MOVC A,@A+DPTR
MOV DPTR,#THR ;發(fā)送保持寄存器
MOVX @DPTR,A
INC DataNumber
MOV A,DataNumber
CJNE A,#0BH,Setdata ;發(fā)送11個字符
AtCommand:DB “A”,“T”,“S”,“0”,“=”,“2”,“S”,“8”,“=”,“5”,0DH
(9) MODEM狀態(tài)寄存器(MODEM status register)
MSR.0~3=1時,表示自上一次單片機讀MSR寄存器之后,分別反映MODEM控制邏輯的四個輸入信號的狀態(tài)發(fā)生了變化。
MSR.0=1時,清除發(fā)送信號(CTS)已經(jīng)發(fā)生了變化。
MSR.1=1時,數(shù)據(jù)設(shè)備就緒信號(DSR)已經(jīng)發(fā)生了變化。
MSR.2=1時,振鈴信號(RI)已經(jīng)發(fā)生了變化。
MSR.3=1時,載波信號(DCD)已經(jīng)發(fā)生了變化。
MSR.4~7四位分別反映MODEM控制邏輯的四個輸入信號的當前狀態(tài)。
MSR.4=1時,清除發(fā)送信號(CTS)有效。
MSR.5=1時,數(shù)據(jù)設(shè)備就緒信號(DSR)有效。
MSR.6=1時,振鈴信號(RI)有效。
MSR.7=1時,載波信號(DCD)有效。
(10) 臨時數(shù)據(jù)寄存器(scratchpag register)
可以存儲用戶信息。
有了上面知識的準備后就可以輕松地寫出程序,現(xiàn)在可把零散的東西組織起來。
GM16C550芯片初始化模塊
Init_16C550:
MOV DPTR,#LCR ;除數(shù)鎖定允許
MOV A,#80H
MOVX @DPTR, A
MOV DPTR,#LSB ;波特率為9600baud
MOV A,#0CH
MOVX @DPTR, A
INC DPTR
CLR A
MOVX @DPTR, A
MOV DPTR,#LCR;通訊傳輸長度為8位,停止位為1,偶校驗
MOV A,#1BH
MOVX @DPTR, A
MOV DPTR,#MCR;異步串口芯片的DTR。RTS引腳送出邏輯低電平
MOV A,#03H
MOVX @DPTR,A
MOV DPTR,#IER
MOV A,#01H
MOVX @DPTR,A
采用中斷的方式接數(shù)據(jù)
Interrupt2:
PUSH ACC
PUSH DPH
PUSH DPL
PUSH PSW
MOV DPTR,#RHR ;接受數(shù)據(jù)
MOVX A,@DPTR
……………………
POP PSW
POP DPL
POP DPH
POP ACC
RETI
至此,完成了一個小型的單片機MODEM通訊系統(tǒng)。其中的檢錯寄存器、MODEM狀態(tài)寄存器等應(yīng)用限于篇幅沒有*涉及到。有興趣的朋友可以試一試,那么你就會對MODEM通訊有一個比較深刻的認識。
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