我們經常能見到關于PC的MODEM通訊的文章,但關于單片機MODEM通訊的文章卻不多見。現在將我個人單片機MODEM通訊的實踐經歷寫出來供大家參考。

　　要寫單片機的MODEM通訊必須要有兩個背景知識，一個是AT命令集，另一個是通用異步接收發送器（UART）。

　　1.AT命令集

　　下面介紹我通訊程序例子中涉及到的AT命令。

　　Dn：撥號命令。該命令使MODEM立即進入摘機狀態，并撥出跟在后面的號碼。D命令是基本的撥號命令，它受到其它命令的修飾可構成MODEM何時撥號以及如何撥號等操作。

　　T：音頻撥號。例如，ATDT2245879，其中2245879為電話號碼。

　　P：脈沖撥號。例如，ATDP2245879，其中2245879為電話號碼。

　　，：標準暫停。我們常常碰到撥打外線電話時需要暫停一下，等聽到二次撥號音（外線）之后才能再撥后續的號碼。缺省時暫停時間為2s(秒)，它由S8寄存器指定。

　　Sn：表示MODEM內部的寄存器。

　　S0：自動應答。如果要求MODEM具有自動應答特性，則應該預先將MODEM的S0寄存器設置為非0。

　　S8：逗號撥號修飾符的暫停時間。該寄存器決定了當MODEM在撥號中遇到逗號（，）時應該暫停的時間。

　　2.通用異步接收發送器UART

　　深入理解UART內部結構以及內部寄存器各位的含義，詳細了解數據發送和接收的過程，有助于編寫出高效、穩定的程序。現以GM16C550為例介紹編寫基本通訊程序需要知道的寄存器。實際的ADDRESS由具體接線決定。表1為GM16C550寄存器的介紹。

　
表1 GM16C550寄存器 

　　（1） 波特率除數鎖存器（LSB、MSB）

　　在通訊之前要進行一些參數初始化，波特率是首先應該考慮的一項。該寄存器是一個16位的寄存器，分為低8位（LSB）和高8位（MSB）寄存器。

　　當 LCR.7=1，且A2A1A0=000/001時，單片機訪問的是波特率除數鎖存器LSB/MSB。GM16C550推薦的工作頻率是 1.8432MHz。這個頻率除以16就是波特率的時鐘頻率，用于控制發送和接收數據的速度。下面給出波特率除數鎖存器值的計算公式：

　　波特率除數鎖存器值=工作頻率/（16×期望波特率）=1843200/（16×期望波特率）

　　表2給出了常用波特率與波特率除數鎖存器值。

　　表2 波特率除數鎖存器

　　MOV DPTR,#LCR ；除數鎖定允許

　　MOV A,#80H

　　MOVX @DPTR, A

　　MOV DPTR,#LSB ；波特率為9600baud

　　MOV A,#0CH

　　MOVX @DPTR, A

　　INC DPTR

　　CLR A

　　MOVX @DPTR, A

　　圖 1為GM16C550與RS232接線圖。

    圖1 GM16C550與RS232接線圖

　　(2) 接收緩沖寄存器和發送保持寄存器(transmit and receive holding register)

　　當LCR.7=0，且A2A1A0=000時，讀操作單片機訪問接收緩沖寄存器（RHR），寫操作單片機訪問發送保持寄存器（THR）。

　　(3) 中斷允許寄存器（interrupt enable register）

　　當LCR.7=0，且A2A1A0=001時，單片機訪問中斷允許寄存器（IER）。

　　IER.0=1，允許接收器數據就緒中斷。

　　IER.1=1，允許發送保持寄存器為空時中斷。即當從發送保持寄存器把一個字節移到移位寄存器時，產生一個中斷，使發送保持寄存器能夠接收下一個字節。

　　IER.2=1，表示允許接收有錯信息或間斷條件中斷。

　　IER.3=1，MODEM狀態變化中斷。

　　IER.4～7，沒有使用，設置為零。

　　MOV DPTR,#IER

　　MOV A,#01H

　　MOVX @DPTR,A

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

　　數據發送和接收模式的選擇。GM16C550提供了兩種模式：FIFO和DMA。其中DMA又有兩種模式DMA的模式0、DMA的模式1可供選擇。我的舉例采用默認的DMA的模式0。感興趣的朋友可試一試其它模式，這里不再說明。

　　(5) 中斷狀態寄存器（interrupt status register）

　　前面介紹了幾種中斷，它們在各自的條件下產生中斷，UART都會輸出一個高電平的中斷請求信號，觸發同一個中斷請求。為了具體判斷是哪一種中斷，還應該檢測ISR，如表3所列。

　　表3 中斷狀態寄存器

      ISR.0=1,表示沒有中斷產生。 
ISR.4～5沒有使用。 
ISR.6～7，當采用FIFO的接收和發送模式時，這兩位都設置為1；反之，都設置為0。

（6） 線路控制寄存器（line control register）
 LCR.0～1,表示發送和接收時的字節長度，如表4所列。
LCR.2，這一位與LCR.0～1共同定義了停止位的長度，如表5所列。

　　LCR.6=1,表示允許間斷，即允許發送器寄存器保持一個完整幀時間以上的空號狀態。

　　LCR.7，用于區分訪問除數鎖存寄存器還是訪問接收緩沖/發送保持和中斷允許寄存器。 MOVDPTR,#LCR；通訊傳輸長度為8位,停止位為1,;偶校驗

　　MOVA,#1BH

　　MOVX @DPTR,A

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

　　這是一個MODEM和外設接口的寄存器。

　　MCR.0=1時，強制芯片引腳DTR=0；

　　MCR.0=0時，強制芯片引腳DTR=1。

　　MCR.1=1時，強制芯片引腳RTS=0；

　　MCR.1=0時，強制芯片引腳RTS=1。

　　MCR.2=1時，強制芯片引腳OP1=0；

　　MCR.2=0時，強制芯片引腳OP1=1。

　　MCR.3=1時，強制芯片引腳OP2=0；

　　MCR.2=0時，強制芯片引腳OP2=1。

　　MCR.4=1時，循環返回模式，可用于芯片自測。

　　其它位保留。

　　MOVDPTR,#MCR；異步串口芯片的DTR、RTS引腳送出邏輯低電平

　　MOVA,#03H

　　MOVX @DPTR,A

　　（8） 線路狀態寄存器（line status register）

　　LSR.0：當接收移位寄存器接收到的字節完全移到接收緩沖寄存器時，該位置1。如果讀該寄存器，那么這一位被清零。

　　LSR.1：出現超越錯時，這一位被置1。讀該寄存器，這一位被清零。

　　LSR.2：出現奇偶校驗錯時，這一位被置1。讀該寄存器，這一位被清零。

　　LSR.3：出現停止位不完整、丟失、空號時，這一位被置1。讀該寄存器，這一位被清零。

　　LSR.4：當接收寄存器檢測到空號狀態已持續一個完整幀傳輸時間時，這一位被置1。讀該寄存器，這一位被清零。

　　LSR.5：當發送的字節從發送保持寄存器移到發送移位寄存器時，該位置1。

　　LSR.6：當發送保持寄存器和發送移位寄存器都沒用字節時，該位置1。

　　LSR.7：當奇偶校驗錯、幀格式錯、空號錯有一個出現時，該位置1。

　　Setdata:

　　MOV DPTR,#LSR

　　MOVX A,@DPTR

　　JNB ACC.5,Setdata

　　MOV A,DataNumber；DataNumber記錄發 ;送字符的個數

　　MOV DPTR,#AtCommand ；AtCommand定義AT命令參數的起始地址

　　MOVC A,@A+DPTR

　　MOV DPTR,#THR ；發送保持寄存器

　　MOVX @DPTR,A

　　INC DataNumber

　　MOV A,DataNumber

　　CJNE A,#0BH,Setdata ；發送11個字符

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

　　(9) MODEM狀態寄存器（MODEM status register）

　　　MSR.0～3=1時，表示自上一次單片機讀MSR寄存器之后，分別反映MODEM控制邏輯的四個輸入信號的狀態發生了變化。

　　MSR.0=1時，清除發送信號（CTS）已經發生了變化。

　　MSR.1=1時，數據設備就緒信號（DSR）已經發生了變化。

　　MSR.2=1時，振鈴信號（RI）已經發生了變化。

　　MSR.3=1時，載波信號（DCD）已經發生了變化。

　　MSR.4～7四位分別反映MODEM控制邏輯的四個輸入信號的當前狀態。

　　MSR.4=1時，清除發送信號（CTS）有效。

　　MSR.5=1時，數據設備就緒信號（DSR）有效。

　　MSR.6=1時，振鈴信號（RI）有效。

　　MSR.7=1時，載波信號（DCD）有效。

　　(10) 臨時數據寄存器（scratchpag register）

　　可以存儲用戶信息。

　　有了上面知識的準備后就可以輕松地寫出單片機的MODEM通訊程序。現在可把零散的東西組織起來了。

　　GM16C550芯片初始化模塊

　　Init_16C550:

　　MOV DPTR,#LCR ；除數鎖定允許

　　MOV A,#80H

　　MOVX @DPTR, A

　　MOV DPTR,#LSB ；波特率為9600baud

　　MOV A,#0CH

　　MOVX @DPTR, A

　　INC DPTR

　　CLR A

　　MOVX @DPTR, A

　　MOV DPTR,#LCR；通訊傳輸長度為8位,停止 ；位為1,偶校驗

　　MOV A,#1BH

　　MOVX @DPTR, A

　　MOV DPTR,#MCR；異步串口芯片的DTR。RTS ；引腳送出邏輯低電平

　　MOV A,#03H

　　MOVX @DPTR,A

　　MOV DPTR,#IER

　　MOV A,#01H

　　MOVX @DPTR,A

　　采用中斷的方式接數據

　　Interrupt2:

　　PUSH ACC

　　PUSH DPH

　　PUSH DPL

　　PUSH PSW

　　MOV DPTR,#RHR ；接受數據

　　MOVX A,@DPTR

　　……………………

　　POP PSW

　　POP DPL

　　POP DPH

　　POP ACC

　　RETI

　　至此，完成了一個小型的單片機MODEM通訊系統。其中的檢錯寄存器、MODEM狀態寄存器等應用限于篇幅沒有完全涉及到。有興趣的朋友可以試一試，那么你就會對MODEM通訊有一個比較深刻的認識。