嵌入式自学第四十二天

PWM:脉冲宽度调制，调节电压为方波。关键参数：占空比、周期。

UART：通用异步收发器。

参与通信的设备：主机host

通信的本质：数据的传递。

通信方式：

单工：只能单向传递

半双工：双向传递，但同时刻只能单向。

全工：同时刻可双向

数据本身以电信号（二进制）方式存储在内存。

并行通信：两个设备间数据线有两根或以上进行数据传输。

关键参数：带宽（数据线个数），频率（每根数据线传输速率）。

串行通信：一位一位电信号传输。

usb统一串行总线。

UART串口：特殊串行通信方式，全双工。异步通信：无时钟线

两根数据线，一根收RXD，一根发TXD。

二者未通信时：高电平。

通信时有个起始位：低电平。

数据位：低位先行：bit0 LSB bit7 MSB

校验位：奇偶校验

发送方统计数据位中 1 的个数。

② 根据奇/偶规则设置校验位（补 0 或 1 使总数满足奇/偶性）。

③ 接收方重新计算并比对校验位。

停止位：高电平

传输速率：波特率，bit per second bit/s 每秒传输多少bit，常见：1200 2400 4800 9600 115200

9600 n 8 1 发960字节 n 无校验 e奇校验 o偶校验。

// 同步通信：：I2C 半双工： SDA数据线 SCL时钟线，用时钟线完成数据传输速率同步。

UART串口空闲时高电平（5V）。

不同的高低电平物理表现：

TTL：晶体管逻辑：通常指芯片引脚电压。

I电气电子工程师学会（IEEE），RS232规定 -3 ~ -15高电平， 3 ~ 15低电平

RS485：采用压差：高电平：+7 ~ +12 低电平： -7 ~ -12。双绞线传输远

程序下载：

ch340：串口信号转化为usb信号，windows识别串口comn。

UART里有个SBUF寄存器，包括两个缓冲区用于收发数据。

以下是添加注释后的代码，解释每个关键部分的含义：

初始化串口配置

void init_uart(void)
{
    // 配置串口控制寄存器SCON
    // 清除SM0和SM1位（模式选择位）
    SCON &= ~(3 << 6);
    // 设置为模式1（8位UART，可变波特率）并启用接收
    SCON |= (1 << 6) | (1 << 4);
    
    // 配置电源控制寄存器PCON
    // 确保SMOD0位为0（帧错误检测禁用）
    PCON &= ~(1 << 6);
    // 设置SMOD1位为1（波特率加倍）
    PCON |= (1 << 7);

    // 配置定时器1为模式2（8位自动重装）
    TMOD &= ~(0x0f << 4);
    TMOD |= (2 << 4);
    // 设置定时器1的初始值（波特率9600，晶振11.0592MHz）
    TL1 = 232;
    TH1 = 232;
    // 启动定时器1
    TCON |= (1 << 6);
}

发送单个字符

void send_char(char ch)
{
    // 将字符写入串口数据缓冲寄存器SBUF
    SBUF = ch;
    // 等待发送完成（检测TI标志位）
    while((SCON & (1 << 1)) == 0);
    // 清除发送中断标志位
    SCON &= ~(1 << 1);
}

发送缓冲区数据

void send_buffer(const char *p, unsigned int len)
{
    // 循环发送缓冲区中的每个字符
    while(len--)
    {
        send_char(*p++);
    }
}

关键点说明

• 波特率计算：当晶振为11.0592MHz时，定时器1重装值232对应9600波特率（SMOD1=1时加倍）。
• 模式选择：SCON的SM0和SM1位组合选择串口工作模式（此处为模式1）。
• 自动重装：定时器1模式2（8位自动重装）适合波特率生成。
• TI标志：发送完成后需手动清除TI位，否则无法发送下一字节。

定义前加xdata的作用

在嵌入式系统中，xdata是Keil C51编译器中的一个存储类型修饰符，用于指定变量存储在外部RAM（Extended Data Memory）而非内部RAM中。内部RAM容量有限（通常为256字节），而外部RAM可扩展至64KB。通过xdata声明变量，可以避免内部RAM空间耗尽。

具体实现方法

直接使用xdata修饰变量定义：

xdata uint8_t buffer[1024];  // 将1024字节数组分配到外部RAM
xdata int sensor_value;      // 将整型变量分配到外部RAM

注意事项

• 访问速度：外部RAM的访问速度比内部RAM慢，频繁操作的变量建议保留在内部RAM。
• 硬件支持 ：需确保硬件已连接外部RAM芯片，且编译器配置正确（如XDATA段大小设置）。
• 默认存储类型 ：未指定存储类型时，编译器可能根据内存模型（如Small/Compact/Large）自动分配，显式使用xdata可强制指定。

其他存储类型对比

• data：直接寻址的内部RAM（0-127字节），访问最快。
• idata：间接寻址的内部RAM（128-255字节）。
• pdata：分页访问的外部RAM（256字节页）。

合理分配变量存储类型可优化性能和资源利用率。

定义前加xdata的作用

在嵌入式系统中，xdata是Keil C51编译器中的一个存储类型修饰符，用于指定变量存储在外部RAM（Extended Data Memory）而非内部RAM中。内部RAM容量有限（通常为256字节），而外部RAM可扩展至64KB。通过xdata声明变量，可以避免内部RAM空间耗尽。

具体实现方法

直接使用xdata修饰变量定义：

xdata uint8_t buffer[1024];  // 将1024字节数组分配到外部RAM
xdata int sensor_value;      // 将整型变量分配到外部RAM

注意事项

• 访问速度：外部RAM的访问速度比内部RAM慢，频繁操作的变量建议保留在内部RAM。
• 硬件支持 ：需确保硬件已连接外部RAM芯片，且编译器配置正确（如XDATA段大小设置）。
• 默认存储类型 ：未指定存储类型时，编译器可能根据内存模型（如Small/Compact/Large）自动分配，显式使用xdata可强制指定。

其他存储类型对比

• data：直接寻址的内部RAM（0-127字节），访问最快。
• idata：间接寻址的内部RAM（128-255字节）。
• pdata：分页访问的外部RAM（256字节页）。

合理分配变量存储类型可优化性能和资源利用率。

定义前加xdata的作用

在嵌入式系统中，xdata是Keil C51编译器中的一个存储类型修饰符，用于指定变量存储在外部RAM（Extended Data Memory）而非内部RAM中。内部RAM容量有限（通常为256字节），而外部RAM可扩展至64KB。通过xdata声明变量，可以避免内部RAM空间耗尽。

具体实现方法

直接使用xdata修饰变量定义：

xdata uint8_t buffer[1024];  // 将1024字节数组分配到外部RAM
xdata int sensor_value;      // 将整型变量分配到外部RAM

注意事项

• 访问速度：外部RAM的访问速度比内部RAM慢，频繁操作的变量建议保留在内部RAM。
• 硬件支持 ：需确保硬件已连接外部RAM芯片，且编译器配置正确（如XDATA段大小设置）。
• 默认存储类型 ：未指定存储类型时，编译器可能根据内存模型（如Small/Compact/Large）自动分配，显式使用xdata可强制指定。

其他存储类型对比

• data：直接寻址的内部RAM（0-127字节），访问最快。
• idata：间接寻址的内部RAM（128-255字节）。
• pdata：分页访问的外部RAM（256字节页）。

合理分配变量存储类型可优化性能和资源利用率。

定义前加xdata的作用

在嵌入式系统中，xdata是Keil C51编译器中的一个存储类型修饰符，用于指定变量存储在外部RAM（Extended Data Memory）而非内部RAM中。内部RAM容量有限（通常为256字节），而外部RAM可扩展至64KB。通过xdata声明变量，可以避免内部RAM空间耗尽。

具体实现方法

直接使用xdata修饰变量定义：

xdata uint8_t buffer[1024];  // 将1024字节数组分配到外部RAM
xdata int sensor_value;      // 将整型变量分配到外部RAM

注意事项

• 访问速度：外部RAM的访问速度比内部RAM慢，频繁操作的变量建议保留在内部RAM。
• 硬件支持 ：需确保硬件已连接外部RAM芯片，且编译器配置正确（如XDATA段大小设置）。
• 默认存储类型 ：未指定存储类型时，编译器可能根据内存模型（如Small/Compact/Large）自动分配，显式使用xdata可强制指定。

其他存储类型对比

• data：直接寻址的内部RAM（0-127字节），访问最快。
• idata：间接寻址的内部RAM（128-255字节）。
• pdata：分页访问的外部RAM（256字节页）。

合理分配变量存储类型可优化性能和资源利用率。

扩展内存有随机数。

上位机 pc控制多个下位机采取总线连接。上位机发送指令，发生应答的是下位机，主从应答。

校验码：末尾字节校验，结束码，主机发送指令格式如下，则从机以相同格式上报结果。

功能位最高位0表示主机发送，1表示从机上传。

crc校验