On ap

PHẦN D: TRẠM NỐI TIẾP (SERIAL PORT)

Bộ vi xử lý 8051 chứa trạm nối tiếp có nhiều kiểu hoạt động với khoảng tần số rộng. Chức năng của trạm nối tiếp là thực hiện biến đổi mã song song thành nối tiếp cho tài liệu lối ra (truyền) và biến đổi mã nối tiếp thành song song cho tài liệu lối vào (nhận).
Phần cứng truy cập vào trạm nối tiếp qua các chân TXD (quy định cho trạm P3/ chân P3.1) và RXD (/chân P3.0).
Trạm nối tiếp có đặc điểm hoạt động hai chiều (truyền và nhận đồng thời), và có bộ đệm (Buffer) nhận tài liệu. Ký tự nhận có thể tạm giữ trong bộ đệm để đọc vào CPU, khi trạm nối tiếp đang tiến hành nhận ký tự tiếp theo. Như vậy thông tin không bị mất.
Hai thanh ghi chức năng đặc biệt cung cấp phần mềm truy cập trạm nối tiếp là SBUF và SCON. Bộ đệm cho trạm nối tiếp (SBUF) ở địa chỉ 99H thực tế là 2 bộ đệm. Tài liệu được viết vào bộ đệm chỉ viết phục vụ truyền số liệu và bộ đệm chỉ đọc phục vụ nhận số liệu (xem hình D-1)













Hình D-1. Sơ đồ khối trạm nối tiếp

Thanh ghi điều khiển trạm nối tiếp (SCON) ở địa chỉ 98H là thanh ghi có thể địa chỉ theo bit, chứa các bit trạng thái và các bit điều khiển. Các bit điều khiển xác lập kiểu hoạt động cho trạm nối tiếp còn các bit trạng thái chỉ thị kết thúc truyền hoặc nhận ký tự. Các bit trạng thái được phần mềm kiểm tra hoặc sử dụng điều khiển interrupt.
Tần số hoạt động của trạm nối tiếp, hay tốc độ baud (baud rate), có thể xác lập (khi chia tần tín hiệu từ bộ dao động 8051) hoặc biến đổi. Khi sử dụng tốc độ baud biến đổi, Timer 1 cung cấp tín hiệu nhịp tốc độ baud và cần được lập trình tương ứng. Ở vi mạch 8032/8052, Timer 2 làm việc này.
Thanh ghi điều khiển trạm nối tiếp SCON ( Serial Port Control Register)
Khi viết vào thanh ghi SCON ở địa chỉ 99H cho phép định kiểu làm việc cho trạm nối tiếp của 8051 (xem bảng D-1, D-2).
Trước khi sử dụng trạm nối tiếp, SCON được xác lập trạng thái ban đầu cho kiểu làm việc lựa chọn. Ví dụ :
MOV SCON,#01010010B
Lệnh trên sẽ xác lập trạng thái ban đầu cho trạm nối tiếp ở Mode 1 (SM0/SM1=0/1), cho phép nhận (REN = 1) và xác lập cờ interrupt truyền (TI = 1) để báo bộ truyền đã sẵn sàng hoạt động.

Kiểu hoạt động
Bộ 8051 có 4 kiểu làm việc trạm nối tiếp, xác lập bằng cách viết 0 hoặc 1 vào bit SM0 và SM1 trong thanh ghi SCON. Trong đó, 3 kiểu có khả năng truyền đồng bộ với mỗi ký tự nhận hoặc truyền được định khổ bằng start bit và stop bit. Kiểu thứ 4, trạm nối tiếp hoạt động như một bộ ghi dịch đơn giản.

Thanh ghi SCON (Serial Port Control) tổng quát Bảng D-1
BIT
KÝ HIỆU
BIT ADDRESS
MÔ TẢ

SCON.7
SM0
9FH
Bit 0 chọn kiểu trạm nối tiếp (xem bảng D-2)

SCON.6
SM1
9EH
Bit 1 chọn kiểu trạm nối tiếp (xem bảng D-2)

SCON.5
SM2
9DH
Bit 2 chọn kiểu trạm nối tiếp. Cho phép truyền tin nhiều processor ở mode 2 & 3; RI sẽ không hoạt động nếu bit thứ 9 nhận được = 0.

SCON.4
REN
9CH
Cho phép nhận. Cần được xác lập để nhận ký tự

SCON.3
TB8
9BH
Truyền bit 8. Bit thứ 9 đã truyền trong mode 2 & 3. Xác lập/xoá bằng phần mềm

SCON.2
RB8
9AH
Nhận bit 8. Bit thứ 9 đã nhận được.

SCON.1
TI
99H
Cờ interrupt truyền. Xác lập ở cuối việc truyền ký tự; xoá bằng phần mềm.

SCON.0
RI
98H
Cờ interrupt nhận. Xác lập ở cuối việc nhận ký tự; xoá bằng phần mềm.


Chọn Kiểu trạm nối tiếp Bảng D-2
SM0
SM1
MODE
MÔ TẢ
TỐC ĐỘ BAUD

0
0
0
Shift Register
Cố định (=1/12 tần số CPU)

0
1
1
8-bit UART
Biến đổi (xác lập bằng timer)

1
0
2
9-bit UART
Cố định (=1/12 hoặc 1/64 tần số CPU)

1
1
3