Intel公司的MCS－96系列 微处理器 是目前性能最强、应用最广泛的16位微处理器。近年来，在国内各个领域中，特别是航天、航空等工业领域应用相当广泛。80C196KC是lntel公司九十年代初期推出的性能较强的第三代CMOS芯片，其数据／地址线均为16位，使用MCS－96家族共享的指令系统，除了8Ｘ96已包括的一些外设（如时钟发生器、1/O端口、A/D转换、PWM输出、串行口、定时／计数器、监视定时器WATCHDOG、高速输入／输出器等）外，还集成了先进的外设事务服务器（PTS）和事件处理器阵列（EPA）。80C196KC在串行口功能上除了支持异步串行口之外，还增加了同步串行口，可以支持多种标准同步串行传输协议。
图1 是80C196KC 串行通讯 接口的具体结构。该电路使用了符合RS232通信标准的驱动电路MAX232芯片，进行串行通讯。MAX232功耗低，集成度高，只用单-5V电源，芯片内部有电泵，不需外接正负12V电源，具有两个接收和发送的通道。整个接口电路简单，可靠性高。
1 80C196KC串行通信口工作原理
1.1 串行口的通信模式
80C19 6KC具有4种通信模式：三种异步模式，一种同步模式。
模式0：称为同步模式，常用于I/O扩展，实现并－串输入或者串－并输出，它不能直接同时发送或接收数据，需要外接双向缓冲器。
模式1：称为标准异步通信模式，是最常用的模式。在这种模式下，串行通信的每帧数据是由10位组成的，即1位起始位，8位数据位，1位停止位。该模式下TXD用来发送数据，RXD用来接收数据，可用中断和查询两种方式进行控制：当一个数据帧最后一个数据位发送完毕后，发送中断的标志TI置位；而一个数据帧的最后一个数据位被接收后，接收中断的标志RI置位。
模式2：称为异步第9位辩识通信模式。在这种模式下，每帧数据由11位构成：1位起始位，8位数据位，1位可编程数据位，1位停止位。
模式3：称为带校验位的通信模式。该模式的帧格式与模式2相同，只是在串行口控制寄存器（SP＿CON）的PEN位被置位时，可编程数据位作为奇偶校验位。模式2和模式3通常互相配合，用于多机通信。
1.2 串行口控制
80C196KC串行口的控制由串行口控制／状态寄存器（SP－CON/SP－STAT）实现，其定义见图２。数据的发送或接收都通过访问串行口数据缓冲器SBUF，这里需要指出的是80C196KC发送寄存器SBUF（TR）和接收寄存器SBUF（PX）在物理上是分开的两个寄存器，因此串行口在异步模式下是全双工工作的。由图2可见，读或写串行口控制／状态寄存器时，都是访问其中的某些位：低5位只写，属于SP＿CON；高3位只读，属于SP＿STAT。当发送或接收操作完成后，相应的中断标志TI或者RI将置位，以通知CPU继续发送或者准备接收下一帧数据，或做其它处理；读SP＿STAT后，TI和RI也被清除。
在所有异步模式下（模式1~3）下，向SBUF写入数据就会自动启动一次发送过程。在发送停止位之前，保持在SBUF中的新数据应保持不变。若接收允许位（REN）已经被置1，则RXD脚上出现的下降沿就会启动一次接收过程。
在80C196KC中，TXD和P2.0是共用一个引脚的，对I/O控制器1的位5置1才能选通TXD功能。RXD和P2.1也是共用引脚，但不受IOC影响，而是受SP＿CON的REN位控制。
1.3 串行通信波特率的计算
在80C196KC中波特率寄存器的内容决定了串行口通信的波特率，向该寄存器写入数据时必须用连续写入两个字节的方式，低位字节在前。寄存器的最高位用于选择波特率发生器的输入频率源。当选用晶振XTAL1为时钟源时，80C196KC内部时钟信号是由振荡器二分频后得到的，因此可以用以下公式计算波特率寄存器（BAUD＿REG）的写入值：
同步模式0：BAUD＿REG＝XTAL1／（BAUD＿RATE*2）－1 或者T2CLK／BAUD＿RATE
异步模式1、2和3：BAUD＿REG＝XTAL1／（BAUD＿RATE*16）－1
或者T2CLK／（BAUD＿RATE*8）
表1列出的是XTAL作为时钟源时异步模式常用波特率对应的波特率寄存器的值。
当采用12MHz频率时，异步模式的最大波特率为750kbps，同步模式为3Mbps。
2 串行通讯的软件设计
80C196KC串行通讯的软件设计可以采用查询和中断两种不同的方式。查询方式通过访问串行口控制／状态寄存器的标志位TI和RI，检查发送寄存器SBUF（TR）是否空或者接收寄存器SBUF（RX）已经接收了一帧数据。
下面的程序采用查询方式接收和发送N个字节数据，其中串行口设置为工作模式1，波特率57600，不设奇偶校验，12MHz晶振。
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初始化程序：
ldb sp .#offfoh ；设置堆栈指针
ldb r＿buf, #0e000h ；设置接收数据区地址指针
ldb t ＿b u f #2300h ；设置发送数据区地址指针
orb ioc 1, #20h ；选通TXD引脚功能
ldb temp, #20h ；设置临时寄存器
ldb& nbsp; baud ＿rate , #och ；设置波特率57600
ldb baud ＿rate, #80h
ldb sp＿con,# 19h ；设置 串行通讯 方式1，不设奇偶校验
ldb count, # N ；设置通讯数据块大小
………
接收程序：
read : ldb temp , sp ＿stat ；查询状态寄存器Ri标志
jbs temp , 6 , read
ldb dl , sbuf ；接收并保存数据
stb dl,[ r ＿buf]+ ；将数据存入接收数据缓冲区
djnz count, read ；未接收完数据，继续跳转查询状态寄存器RI
………
发送程序：
send : ldb temp, sp ＿stat ；检查状态寄存器TI标志
jbc temp, 5, send
ldb dl, [ t ＿buf]+ ；发送寄存器空，取数据
ldb sbuf , dl ；发送数据
djnz count, read ；未发完数据，继续跳转查询状态寄存器TI
………
查询方式设计程序简单，但由于CPU不断查询标志位，不能做其它工作，因此，程序效率不高，不能用于对实时性要求高的场合，利用串行中断设计程序可以有效克服这些缺点。在96系列 微处理器 中，8098和8096只有一种中断方式，而80C196KB以后的产品又增设了发送中断和接收中断，分别设置了独立的中断向量。下面的程序采用中断方式接收和发送Ｎ个字节数据，其中串行口设置为工作模式１，波特率57600，不设奇偶校验，1MHz晶振。
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初始化程序：
1db sp ,#lfffoh ；设置堆栈指针
ld bx, #2200h ；设置接收中断向量地址
l d ax, #2032h
st bx, [ax]
ld bx, #2250h ；设置发送中断向量地址
ld ax, #2030h
st bx , [ax]
orb ioc1, #20h ；选通TXD引脚功能
本文关键字：微处理器 接口电路，单元电路 - 接口电路
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