单片机的调制解调器通讯

　　我们经常能见到关于PC的MODEM通讯的文章,但关于单片机MODEM通讯的文章却不多见。现在将我个人单片机MODEM通讯的实践经历写出来供大家参考。

　　要写单片机的MODEM通讯必须要有两个背景知识，一个是AT命令集，另一个是通用异步接收发送器（UART）。

　　1.AT命令集

　　下面介绍我通讯程序例子中涉及到的AT命令。

　　Dn：拨号命令。该命令使MODEM立即进入摘机状态，并拨出跟在后面的号码。D命令是基本的拨号命令，它受到其它命令的修饰可构成MODEM何时拨号以及如何拨号等操作。

　　T：音频拨号。例如，ATDT2245879，其中2245879为电话号码。

　　P：脉冲拨号。例如，ATDP2245879，其中2245879为电话号码。

　　，：标准暂停。我们常常碰到拨打外线电话时需要暂停一下，等听到二次拨号音（外线）之后才能再拨后续的号码。缺省时暂停时间为2s(秒)，它由S8寄存器指定。

　　Sn：表示MODEM内部的寄存器。

　　S0：自动应答。如果要求MODEM具有自动应答特性，则应该预先将MODEM的S0寄存器设置为非0。

　　S8：逗号拨号修饰符的暂停时间。该寄存器决定了当MODEM在拨号中遇到逗号（，）时应该暂停的时间。

　　2.通用异步接收发送器UART

　　深入理解UART内部结构以及内部寄存器各位的含义，详细了解数据发送和接收的过程，有助于编写出高效、稳定的程序。现以GM16C550为例介绍编写基本通讯程序需要知道的寄存器。实际的ADDRESS由具体接线决定。表1为GM16C550寄存器的介绍。

　
表1 GM16C550寄存器 

　　（1） 波特率除数锁存器（LSB、MSB）

　　在通讯之前要进行一些参数初始化，波特率是首先应该考虑的一项。该寄存器是一个16位的寄存器，分为低8位（LSB）和高8位（MSB）寄存器。

　　当 LCR.7=1，且A2A1A0=000/001时，单片机访问的是波特率除数锁存器LSB/MSB。GM16C550推荐的工作频率是 1.8432MHz。这个频率除以16就是波特率的时钟频率，用于控制发送和接收数据的速度。下面给出波特率除数锁存器值的计算公式：

　　波特率除数锁存器值=工作频率/（16×期望波特率）=1843200/（16×期望波特率）

　　表2给出了常用波特率与波特率除数锁存器值。

　　表2 波特率除数锁存器

　　MOV DPTR,#LCR ；除数锁定允许

　　MOV A,#80H

　　MOVX @DPTR, A

　　MOV DPTR,#LSB ；波特率为9600baud

　　MOV A,#0CH

　　MOVX @DPTR, A

　　INC DPTR

　　CLR A

　　MOVX @DPTR, A

　　图 1为GM16C550与RS232接线图。

    图1 GM16C550与RS232接线图

　　(2) 接收缓冲寄存器和发送保持寄存器(transmit and receive holding register)

　　当LCR.7=0，且A2A1A0=000时，读操作单片机访问接收缓冲寄存器（RHR），写操作单片机访问发送保持寄存器（THR）。

　　(3) 中断允许寄存器（interrupt enable register）

　　当LCR.7=0，且A2A1A0=001时，单片机访问中断允许寄存器（IER）。

　　IER.0=1，允许接收器数据就绪中断。

　　IER.1=1，允许发送保持寄存器为空时中断。即当从发送保持寄存器把一个字节移到移位寄存器时，产生一个中断，使发送保持寄存器能够接收下一个字节。

　　IER.2=1，表示允许接收有错信息或间断条件中断。

　　IER.3=1，MODEM状态变化中断。

　　IER.4～7，没有使用，设置为零。

　　MOV DPTR,#IER

　　MOV A,#01H

　　MOVX @DPTR,A

　　(4) FIFO控制寄存器（FIFO control register）

　　数据发送和接收模式的选择。GM16C550提供了两种模式：FIFO和DMA。其中DMA又有两种模式DMA的模式0、DMA的模式1可供选择。我的举例采用默认的DMA的模式0。感兴趣的朋友可试一试其它模式，这里不再说明。

　　(5) 中断状态寄存器（interrupt status register）

　　前面介绍了几种中断，它们在各自的条件下产生中断，UART都会输出一个高电平的中断请求信号，触发同一个中断请求。为了具体判断是哪一种中断，还应该检测ISR，如表3所列。

　　表3 中断状态寄存器

      ISR.0=1,表示没有中断产生。 
ISR.4～5没有使用。 
ISR.6～7，当采用FIFO的接收和发送模式时，这两位都设置为1；反之，都设置为0。

（6） 线路控制寄存器（line control register）
 LCR.0～1,表示发送和接收时的字节长度，如表4所列。
LCR.2，这一位与LCR.0～1共同定义了停止位的长度，如表5所列。

　　LCR.6=1,表示允许间断，即允许发送器寄存器保持一个完整帧时间以上的空号状态。

　　LCR.7，用于区分访问除数锁存寄存器还是访问接收缓冲/发送保持和中断允许寄存器。 MOVDPTR,#LCR；通讯传输长度为8位,停止位为1,;偶校验

　　MOVA,#1BH

　　MOVX @DPTR,A

　　（7） MODEM控制寄存器（MODEM control register）

　　这是一个MODEM和外设接口的寄存器。

　　MCR.0=1时，强制芯片引脚DTR=0；

　　MCR.0=0时，强制芯片引脚DTR=1。

　　MCR.1=1时，强制芯片引脚RTS=0；

　　MCR.1=0时，强制芯片引脚RTS=1。

　　MCR.2=1时，强制芯片引脚OP1=0；

　　MCR.2=0时，强制芯片引脚OP1=1。

　　MCR.3=1时，强制芯片引脚OP2=0；

　　MCR.2=0时，强制芯片引脚OP2=1。

　　MCR.4=1时，循环返回模式，可用于芯片自测。

　　其它位保留。

　　MOVDPTR,#MCR；异步串口芯片的DTR、RTS引脚送出逻辑低电平

　　MOVA,#03H

　　MOVX @DPTR,A

　　（8） 线路状态寄存器（line status register）

　　LSR.0：当接收移位寄存器接收到的字节完全移到接收缓冲寄存器时，该位置1。如果读该寄存器，那么这一位被清零。

　　LSR.1：出现超越错时，这一位被置1。读该寄存器，这一位被清零。

　　LSR.2：出现奇偶校验错时，这一位被置1。读该寄存器，这一位被清零。

　　LSR.3：出现停止位不完整、丢失、空号时，这一位被置1。读该寄存器，这一位被清零。

　　LSR.4：当接收寄存器检测到空号状态已持续一个完整帧传输时间时，这一位被置1。读该寄存器，这一位被清零。

　　LSR.5：当发送的字节从发送保持寄存器移到发送移位寄存器时，该位置1。

　　LSR.6：当发送保持寄存器和发送移位寄存器都没用字节时，该位置1。

　　LSR.7：当奇偶校验错、帧格式错、空号错有一个出现时，该位置1。

　　Setdata:

　　MOV DPTR,#LSR

　　MOVX A,@DPTR

　　JNB ACC.5,Setdata

　　MOV A,DataNumber；DataNumber记录发 ;送字符的个数

　　MOV DPTR,#AtCommand ；AtCommand定义AT命令参数的起始地址

　　MOVC A,@A+DPTR

　　MOV DPTR,#THR ；发送保持寄存器

　　MOVX @DPTR,A

　　INC DataNumber

　　MOV A,DataNumber

　　CJNE A,#0BH,Setdata ；发送11个字符

　　AtCommand：DB “A”，“T”，“S”，“0”，“=”，“2”，“S”，“8”， “=”，“5”，0DH

　　(9) MODEM状态寄存器（MODEM status register）

　　　MSR.0～3=1时，表示自上一次单片机读MSR寄存器之后，分别反映MODEM控制逻辑的四个输入信号的状态发生了变化。

　　MSR.0=1时，清除发送信号（CTS）已经发生了变化。

　　MSR.1=1时，数据设备就绪信号（DSR）已经发生了变化。

　　MSR.2=1时，振铃信号（RI）已经发生了变化。

　　MSR.3=1时，载波信号（DCD）已经发生了变化。

　　MSR.4～7四位分别反映MODEM控制逻辑的四个输入信号的当前状态。

　　MSR.4=1时，清除发送信号（CTS）有效。

　　MSR.5=1时，数据设备就绪信号（DSR）有效。

　　MSR.6=1时，振铃信号（RI）有效。

　　MSR.7=1时，载波信号（DCD）有效。

　　(10) 临时数据寄存器（scratchpag register）

　　可以存储用户信息。

　　有了上面知识的准备后就可以轻松地写出单片机的MODEM通讯程序。现在可把零散的东西组织起来了。

　　GM16C550芯片初始化模块

　　Init_16C550:

　　MOV DPTR,#LCR ；除数锁定允许

　　MOV A,#80H

　　MOVX @DPTR, A

　　MOV DPTR,#LSB ；波特率为9600baud

　　MOV A,#0CH

　　MOVX @DPTR, A

　　INC DPTR

　　CLR A

　　MOVX @DPTR, A

　　MOV DPTR,#LCR；通讯传输长度为8位,停止 ；位为1,偶校验

　　MOV A,#1BH

　　MOVX @DPTR, A

　　MOV DPTR,#MCR；异步串口芯片的DTR。RTS ；引脚送出逻辑低电平

　　MOV A,#03H

　　MOVX @DPTR,A

　　MOV DPTR,#IER

　　MOV A,#01H

　　MOVX @DPTR,A

　　采用中断的方式接数据

　　Interrupt2:

　　PUSH ACC

　　PUSH DPH

　　PUSH DPL

　　PUSH PSW

　　MOV DPTR,#RHR ；接受数据

　　MOVX A,@DPTR

　　……………………

　　POP PSW

　　POP DPL

　　POP DPH

　　POP ACC

　　RETI

　　至此，完成了一个小型的单片机MODEM通讯系统。其中的检错寄存器、MODEM状态寄存器等应用限于篇幅没有完全涉及到。有兴趣的朋友可以试一试，那么你就会对MODEM通讯有一个比较深刻的认识。