关键词：pic单片机；异步串行通信；vb；外部中断

引言

　　因为具有运行速度快、低功耗、价格低、体积小等优点，microchip公司推出的pic系列单片机已经得到越来越广泛的应用。应用之一是作为下位机与上位机(例如pc机)通信，它被广泛应用在工业控制、数据采集和检测等领域中。单片机与pc机通信的方式有串行通信、并行通信。其中，串行通信具有硬件电路简单、软件实现容易和运行可靠等优点，十分适合对实时性要求不太高的场合。由于部分pic单片机不具备串行通信所需的硬件usart口，故系统设计者需要用软件实现pic单片机与pc机之间的串行通信。笔者介绍利用pic单片机的中断功能实现异步串行通信的方法。

异步串行通信基本概念

　　异步串行通信字符格式如图1所示。通信线路上传送的每个字符包括1个起始位、5～8个数据位、1个奇偶校验位(可无)和1～2个停止位。每个字符的传送都是以起始位作为开始标志，紧跟其后的是要传送的数据(低位先传送)，然后是奇偶校验位，最后是停止位。相邻字符之间的时间间隔即空闲时间可为任意长。线路空闲时应表现为“1”，当检测到“0”时，表示一帧字符的开始。

串行接口硬件电路

　　选用的单片机型号为pic16c711，不具备硬件usart，需要用一般i/o口来模拟串行口。如图2所示，rb0为接收脚，rb5为发送脚。rb0除作为一般i/o引脚外，还可以作为外部中断输入引脚，引起中断的方式分为上跳沿和下跳沿2种方式。在本文中，设置下跳沿引起中断。当起始位到来时，rb0上出现下跳沿，引起中断，如果不是干扰信号则开始接收数据。

　　rs-485标准的特点是抗干扰能力强，传输速率高、传送距离远。它规定了双端(平衡式)电气接口特性。当单片机与具有rs-485接口的pc机通信时，需要进行信号形式的转换。从单片机发送到pc机的信号首先转换成平衡信号，再送往pc机。从pc机发送到单片机的信号先转换成非平衡信号，再输入单片机。信号形式的转换工作由rs-485接口芯片sn75176完成。sn75176差分总线收发器工作在半双工方式，当工作于发送方式时，发送使能引脚de为高电平，接收使能引脚也为高电平。当工作于接收方式时，发送使能引脚de为低电平，接收使能引脚也为低电平。这样，可以将de与连接在一起，由rb6引脚输出控制信号， 控制sn75176的发送和接收使能。为了减少线路上信号的反射，需要匹配线路的特性阻抗。由于通信载体是双绞线，它的特性阻抗为120ω左右，所以线路设计时，在rs-485网络传输线的始端和末端各应接1只120ω的匹配电阻，r₁为单片机一侧的匹配电阻。由于rs485芯片的特性，接收器的灵敏度为±200mv，即差分输入端v_a-v_b≥±200mv时，输出逻辑“1”；v_a-v_b≤200mv时，输出逻辑“0”。当︱v_a-v_b︱≤200mv时，输出不确定。因此，当a、b无信号输入时，可能造成接收引脚r上出现低电平，这会误认为通信帧起始位到来而引起工作不正常。为了避免这种情况发生，可以人为的让a端电位高于b端电位，使r引脚在rs485总线不发送期间呈现唯一的高电平，单片机不会被误中断而接收到乱字符。通过在a、b接上拉、下拉电阻r₃、r₂可解决这个问题。

图2　pic16c711与pc机之间的接口电路

单片机通信程序框图

　　单片机与pc机之间的通信方式为半双工方式。一帧数据包括一位起始位、8位数据位、一位停止位和无奇偶校验位。设发送和接收数据的波特率为9600b/s，则每一位占用的时间td为1/9600s，约为104μs。单片机晶振频率为4mhz。单片机执行一条指令耗费时间1μs。

单片机接收数据程序框图
　　pic16c711单片机的rb0引脚具备外部引脚跳变沿中断功能，向rb0引脚送一个上跳沿或下跳沿信号，则intcon寄存器的外部引脚跳变沿中断标志位intf被置1。如果总中断和外部引脚跳变沿中断都使能，并且此时单片机没有执行其他中断服务子程序，程序进入int中断服务子程序。根据异步串行通信的特点，通信线路空闲时单片机接