单片机串行口
单片机原理及应用第6章80C51单片机的串行口
单片机原理及应用第6章80C51单片机的串行口80C51单片机是一种基于哈佛架构的8位单片机，具有强大的串行口功能。
串行口是一种通信接口，可以通过单根线传输数据。
本章将介绍80C51单片机的串行口原理及其应用。
一、80C51单片机的串行口原理80C51单片机的串行口包含两个寄存器，分别是SBUF（串行缓冲器）和SCON（串行控制寄存器）。
SBUF寄存器用来存储待发送或接收到的数据，SCON寄存器用来配置和控制串行口的工作模式。
80C51单片机的串行口有两种工作模式：串行异步通信模式和串行同步通信模式。
1.串行异步通信模式串行异步通信是指通信双方的时钟频率不同步，通信的数据按照字符为单位进行传输，字符之间有起始位、数据位、校验位和停止位组成。
80C51单片机的串行口支持标准的RS-232通信协议和非标准通信协议。
在串行异步通信模式下，SCON寄存器需要配置为相应的工作模式。
首先，需要选择串行口的工作模式。
80C51单片机支持第9位，即扩展模式，可以用来检测通信错误。
其次，需要设置波特率。
波特率是指数据每秒传输的位数，用波特率发生器（Baud Rate Generator，BRGR）来控制。
然后，需要设置起始位、数据位和停止位的配置，包括数据长度（5位、6位、7位或8位）、停止位的个数（1位或2位）。
在发送数据时，将待发送的数据通过MOV指令传送到SBUF寄存器，单片机会自动将数据发送出去。
在接收数据时，需要检测RI（接收中断）标志位，如果RI为1，表示接收到数据，可以通过MOV指令将接收到的数据读取到用户定义的变量中。
2.串行同步通信模式串行同步通信是指通信双方的时钟频率同步，在数据传输时需要时钟信号同步。
80C51单片机的串行同步通信支持SPI（串行外设接口）和I2C（串行总线接口）两种协议。
在串行同步通信模式下，SCON寄存器需要配置为相应的工作模式。
首先，需要选择串行口的工作模式。
80C51单片机支持主从模式，可以作为主设备发送数据，也可以作为从设备接收数据。
第7章AT89C51单片机的串行口
RETI
；中断返回
2．方式2接收
SM0、SM1=10，且REN=1。数据由RXD端输入，接收11位信息。当 位检测到RXD从1到0的负跳变，并判断起始位有效后，开始收 一帧信息。在接收器完第9位数据后，需满足两个条件，才能 将接收到的数据送入SBUF。
（1）RI=0，意味着接收缓冲器为空。 （2）SM2=0或接收到的第9位数据位RB8=1时。 当上述两个条件满足时，接收到的数据送入SBUF（接收缓冲
正脉冲，串行口即把SBUF中的8位数据以fosc/12的固定波特 率从RXD引脚串行输出，低位在先,TXD引脚输出同步移位脉冲， 发送完8位数据置“1”中断标志位TI。时序如图7-5所示。 2．方式0接收 REN=1，接收数据，REN=0，禁止接收。
图7-5
REN=1，允许接收。向串口的SCON写入控制字（置为方式0，并 置“1”REN位，同时RI=0）时，产生一个正脉冲，串行口即 开始接收数据。RXD为数据输入端，TXD为移位脉冲信号输出 端，
图7-3 （1）SMOD—波特率选择位
例如：方式1的波特率的计算公式为：
方式1波特率=（2SMOD/32）×定时器T1的溢出率
也称SMOD位为波特率倍增位。
（2）GF1、GF0—通用标志位 这两个标志位可供用户使用，可用软件置1或清0。两个标志位
用户应充分利用。 （3）PD—掉电方式位 若PD=1，单片机进入掉电工作方式。
图7-9 时采样）进行表决以确认是否是真正的起始位（负跳变）的开始。 当一帧数据接收完，须同时满足两个条件，接收才真正有效。 ⑴ RI=0，即上一帧数据接收完成时，RI=1发出的中断请求已被
响应，SBUF中的数据已被取走，说明“接收SBUF”已空。 ⑵ SM2=0或收到的停止位=1（方式1时，停止位已进入RB8），
单片机原理_第10章 MCS-51系统的串行接口(教学PPT)
1
10.1 串行通信基础知识
通信的基本方式
• 并行通信：各位数据同时传送。
• 串行通信：数据一位位按顺序传送。
串行接口
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10.1.1 串行通信的两种基本方式
1. 异步传送方式
收发双方有各自的时钟源控制字符发送 和接收，数据以一个字(字符)为传送单位， 它们在线路上传送不连续。异步传送时， 发送方能采用两种方式传送，即各个字符
2. 数据输入(接收)
当REN=1、SM0=0、SM1=1，并检测到 起始位后，由移位脉冲控制接收数据。当满 足条件：
RI=0； 收到停止位为“1”或SM2=0时，8位数据送 入SBUF，停止位进入RB8，置位中断标志RI。 如果两个条件不满足，数据将丢失。
串行接口
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串行口方式1的时序
串行接口
串行接口
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方式0：移位寄存器输入/输出方式
(1) 数据输出(发送) 数据写入SBUF后，数据在移位脉冲(TXD) 控制下， 由RXD端逐位移入74LS164。当8位数据全部移出后， TI由硬件置位，发生中断请求。若CPU响应中断，则 从0023H单元开始执行串行口中断服务程序，数据由 74LS164并行输出。
串行接口
MOV SCON, #80H
方式2：11(9)位异步发送/接收方式
REN=1、SM0=1、SM1=0时，串口以 方式2接收数据。当满足条件：
RI=0，SM2=0 ；
或收到的第9位数据为“1”。
8位数据送入SBUF，第9位数据进入 RB8，置位RI。如果条件不满足，数据将 丢失。
串行接口
串行接口
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串行通信的基础知识
《单片机原理及应用教程》第7章：单片机的串行通信及接口
单片机 串行口精讲
方式0接收时序 图7-7 方式 接收时序
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（2）方式 接收应用举例 ）方式0接收应用举例 为串行口外接两片 图7-8为串行口外接两片 位并行输入串行输出的寄存器 为串行口外接两片8位并行输入串行输出的寄存器 74LS165扩展两个 位并行输入口的电路。 扩展两个8位并行输入口的电路。 扩展两个 位并行输入口的电路 端由高到低跳变时， 当74LS165的S/ L 端由高到低跳变时，并行输入端的数 的 据被置入寄存器；当S/ L = 1，且时钟禁止端（第15脚）为 据被置入寄存器； ， 时钟禁止端（ 脚 低电平时 允许 低电平时，允许TXD（P3.1）串行移位脉冲输入，这时在 （ ）串行移位脉冲输入， 移位脉冲作用下，数据由右向左方向移动， 串行方式进 移位脉冲作用下，数据由右向左方向移动，以串行方式进 入串行口的接收缓冲器中。 入串行口的接收缓冲器中。
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SCON的所有位都可进行位操作清“0”或置“1”。 的所有位都可进行位操作清“ ”或置“ ” 的所有位都可进行位操作清 7.1.2 特殊功能寄存器 特殊功能寄存器PCON 字节地址为 所示。 字节地址为87H，不能位寻址。格式如图7-3所示。 ，不能位寻址。格式如图 所示
图7-3
特殊功能寄存器PCON的格式 特殊功能寄存器 的格式
方式0的帧格式 图7-4 方式 的帧格式
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1．方式0发送 ．方式 发送 （1）方式 发送过程 ）方式0发送过程 当CPU执行一条将数据写入发送缓冲器 写入发送缓冲器SBUF的指令 的指令时， 写入发送缓冲器 的指令 产生一个正脉冲，串行口开始把SBUF中的8位数据以 产生一个正脉冲 fosc/12的固定波特率 的固定波特率从RXD引脚串行输出，低位在先， TXD TXD引脚输出同步移位脉冲，发送完8位数据，中断标志 发送完8位数据 发送完 位数据， 所示。 位TI置“1”。 发送时序如图7-5所示 置 ” 所示
单片机串行口几种工作方式的波特率
单片机串行口几种工作方式的波特率单片机串行口是单片机与外部设备进行通信的重要接口之一。
在串行口通信中，波特率是一个关键参数。
波特率是指每秒钟传送的波特数量，用于衡量数据的传输速率。
单片机串行口的波特率通常选择常见的标准波特率，例如9600、19200、38400等。
单片机串行口的工作方式有多种，下面将详细介绍几种不同的工作方式下的波特率设置。
1. 同步串行口同步串行口是指在传输数据时，发送端和接收端通过一个时钟信号来同步数据的传输。
在同步串行口中，波特率的设置是固定的，因为发送端和接收端需要以相同的波特率来同步数据传输。
常见的同步串行口波特率包括115200、230400等。
2. 异步串行口异步串行口是指在传输数据时，发送端和接收端通过起始位、停止位来进行数据的同步。
在异步串行口中，波特率的设置是非常重要的，因为发送端和接收端需要以相同的波特率来正确解析数据。
常见的异步串行口波特率包括9600、19200、38400等。
3. 高速串行口随着单片机技术的进步和应用的广泛，对串行口的传输速率要求也越来越高。
高速串行口通常指的是波特率在1Mbps及以上的串行口。
高速串行口通常应用于需要大量数据传输的场景，例如高速数据采集、图像传输等。
4. 自适应波特率有些情况下，单片机需要与多种速率不同的设备通信，这就需要单片机具备自适应波特率的能力。
自适应波特率指的是单片机可以根据外部设备的对应波特率来自动调整自身的波特率。
这种方式可以极大地提高单片机的通信灵活性和适用性。
在实际应用中，程序员需要根据具体的通信需求选择合适的波特率，并在程序中进行相应的设置和配置。
还需要注意波特率的选取要与外部设备相匹配，以确保数据的正确传输和解析。
通过上述对单片机串行口几种工作方式的波特率的介绍，我们可以更好地理解单片机串行口通信中波特率的重要性以及不同工作方式下的波特率设置方法。
在实际应用中，合理选择和设置波特率将有利于提高通信的可靠性和稳定性。
单片机串行口及应用特百度
单片机串行口及应用特百度单片机串行口是指单片机上的一组用于串行通信的接口。
串行通信是一种逐位传输数据的通信方式，相对于并行通信来说，占用的引脚数目较少，适用于资源有限的场合。
单片机串行口通常包括多个引脚，其中包括发送引脚（Tx），接收引脚（Rx）和时钟引脚（Clk）等。
单片机串行口的应用十分广泛，主要涉及以下几个方面：1. 与计算机通信：单片机通过串行口与计算机之间可以进行数据的传输与通信，可以用于单片机与PC进行数据的互传和控制。
在这种应用中，通过合理编程可以实现数据的双向传输，包括数据的发送和接收。
2. 控制外设：单片机可以通过串行口与外部设备进行通信和控制。
比如，单片机可以通过串行口与LCD液晶显示屏通信，控制其显示内容；通过串行口与电机驱动芯片通信，控制电机的转动；通过串行口与温湿度传感器通信，获取环境温湿度信息等。
3. 数据采集与传输：单片机可以通过串行口与各种传感器进行通信，实时采集传感器产生的数据，并通过串行口传输给其他设备进行处理。
比如，可以通过串行口与光电传感器通信，实时采集光照强度并传输给其他设备进行处理；通过串行口与压力传感器通信，实时采集压力数值并传输给其他设备进行处理。
4. 远程控制：单片机可以通过串行口与远程设备进行通信，实现对远程设备的控制。
比如，通过串行口与无线模块通信，实现对远程设备的远程开关控制；通过串行口与蓝牙模块通信，实现对蓝牙设备的远程控制等。
需要注意的是，由于单片机串行口的通信速率相对较低，一般只适合低速数据传输，对于高速数据传输，通常需要使用其他接口，如USB、以太网等。
单片机串行口在物联网、智能家居、工业控制、嵌入式系统等领域有着广泛的应用。
通过串行口的使用，可以实现信息的传输、设备的控制和数据的采集，提高系统的灵活性和可控性。
同时，单片机串行口的应用也需要深入了解串行通信的原理和相关编程知识，以保证通信的稳定和可靠性。
单片机串行口IO端口扩展介绍
08
检查串行口IO端 口的电源供应是
否正常
09
检查串行口IO端 口的接地是否正
确
10
检查串行口IO端 口的抗干扰措施
是否正确
串行口IO端口扩展应 用案例
实际应用场景
智能家居：通过串行口IO端口扩展，实现对家电 设备的远程控制和监测。
工业自动化：通过串行口IO端口扩展，实现对工 业设备的远程监控和操作。
单片机与网络设备通信：通过串行口扩展IO端口，实现 单片机与网络设备的通信，实现网络控制和数据传输。
串行口IO端口扩展硬 件设计
硬件结构设计
单片机串行口IO端口 扩展硬件主要包括单 片机、串行口、IO端 口扩展芯片等部分。
IO端口扩展芯片负责 将单片机的IO端口进 行扩展，增加硬件的
IO端口数量。
利用单片机的IO 端口进行扩展
使用串行口扩展 板进行扩展
扩展应用实例
单片机与传感器通信：通过串行口扩展IO端口，实现单 片机与各种传感器的通信。
单片机与显示屏通信：通过串行口扩展IO端口，实现单 片机与显示屏的通信，显示各种信息。
单片机与无线模块通信：通过串行口扩展IO端口，实现 单片机与无线模块的通信，实现无线数据传输。
端口扩展程序
1 端口扫描：检测可用端口并进行编号 2 端口配置：设置端口参数，如波特率、数据位、停止位等 3 数据收发：实现数据的接收和发送 4 错误处理：检测并处理通信错误，如超时、数据丢失等 5 端口管理：实现端口的添加、删除、修改等操作 6 用户界面：提供友好的用户界面，方便用户操作和查看端口状态
校验方式等
串行通信接口：用于连 接串行设备的物理接口
串行通信波特率：数据 传输的速率，单位为bps
第7章AT89S51单片机的串行口
PCONSMOD — — — GF1 GF0 PD IDL
GF1,GF0:用户可自行定义使用的通用标志位 GF1: General purpose Flag bit. GF0 :General purpose Fபைடு நூலகம்ag bit.
PD:掉电方式控制位 Power Down bit. =0:常规工作方式. =1:进入掉电方式:振荡器停振片内RAM和SRF的
例如:120字符/秒,1个字符10位, 波特率为:120×10=1200bps 平均每一位传送占用时间:Td=1/1200=0.833ms
常用的波特率有:(离散) 19200/9600/4800/2400/1200/600/300/150/100
/50, 还有10M/100M
7.1.1 与串行通信有关的寄存器
TB8:在串行工作方式2和方式3中,是要发送的第9位数据。 The 9th bit that will be transmitted in modes 2&3. Set/Cleared
by software 多机通信中: TB8=0 表示发送的是数据;
TB8=1 表示发送的是地址.
RB8:在串行工作方式2和方式3中,是收到的第9位数据.该数据来自发
REN:串行口接收允许控制位 Set/Cleared by software to Enable/Disable reception
=1 允许接收; (SETB REN) =0 禁止接收.
系统复位后,REN=0,不允许接受
SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
模式选择 多机通讯位 允许接收位 发送、接收第9位 发送、接收标志
1
1
3 Split timer mode (Timer 0) TL0 is an 8-bit Timer/Counter controlled by the
简述单片机串行口传输的波特率设置的方法。
简述单片机串行口传输的波特率设置的方法。
单片机串行口传输是很常见的一种通信方式，它可以用来和其他外设进行数据的交换。
这篇文章将会简述单片机串行口传输的波特率设置方法，以帮助初学者快速掌握这一基础知识。
一、什么是串行口传输串行口传输是指通过一个或多个数据线，按照一定的数据传输标准（例如UART）来传输数据的方式。
与之相对的是并行传输，它需要多个数据线同时传输数据。
串口通信的优势在于它所需的连线数量少，传输距离较长，无需定时同步机制，易于控制等。
二、什么是波特率波特率是串行通信的合流速率（Baud rate），它指的是每秒钟传输到接收端的比特位数。
如果以 9600bps 的波特率传输，每秒钟就会传送9600 比特。
波特率越高，则数据传输速率越快，但是误码率也会相应地增加，传输的距离也会受限制。
因此，在设置波特率的时候需要根据实际情况做出合理选择。
三、波特率的设置方法单片机串口通信时，需要设置合适的波特率以保证正确的数据传输。
下面是串行口传输的波特率设置方法。
3.1 计算波特率波特率可以通过计算得出，通过以下公式可以计算出波特率：波特率 = 系统时钟频率（CPU_Frequency）/ (16 * 波特率预分频值* (波特率分频值 + 1))其中，波特率预分频值和波特率分频值是用来调节波特率的两个寄存器。
3.2 设置波特率的寄存器不同型号的单片机，设置波特率的方法可能有所差异。
下面以ATmega8为例，介绍如何设置波特率。
ATmega8的波特率控制寄存器是UBRRH和UBRRL，这两个寄存器共16位。
如果使用一个8位寄存器来控制波特率，最大的波特率只能到达255（因为8位的寄存器最大只能存储255），这将非常不方便。
因此，ATmega8使用了两个8位的寄存器，可以设置的最大波特率可达到65535。
对于ATmega8来说，先用公式计算出UBRRH和UBRRL需要的值，然后把这两个寄存器分别设置为对应的值就可以了。
单片机串行口实验报告实验总结
单片机串行口实验报告实验总结一、实验目的本实验旨在让学生了解单片机串行口的基本原理和应用，掌握单片机串行口的编程方法，培养学生动手实践和解决问题的能力。
二、实验器材1. STC89C52单片机开发板2. 电脑串口线3. 电脑终端仿真软件Tera Term三、实验原理串行口是单片机与外部设备进行通信的重要接口之一。
串行口通信是指将数据一个位一个地传输，每个数据位之间有一个时钟脉冲来同步传输。
常见的串行通信协议有RS232、RS485、SPI等。
本实验主要涉及到RS232协议。
四、实验内容1. 实现单片机向电脑发送数据并显示。
2. 实现电脑向单片机发送数据并控制LED灯闪烁。
五、实验步骤1. 连接STC89C52单片机开发板和电脑，使用Tera Term打开串口终端。
2. 编写程序，设置单片机的串行口通信参数（波特率、数据位数、停止位数等），并利用SendData函数向电脑发送数据。
3. 在Tera Term中设置相应的串口参数，并打开“local echo”选项，以便观察单片机发送的数据。
4. 编写程序，接收电脑发送的数据，并根据接收到的数据控制LED灯闪烁。
5. 在Tera Term中输入相应的命令，向单片机发送数据，观察LED灯的闪烁情况。
六、实验结果1. 实现了单片机向电脑发送数据并显示。
2. 实现了电脑向单片机发送数据并控制LED灯闪烁。
七、实验总结本实验使我对串行口通信有了更深入的理解，掌握了单片机串行口编程方法。
同时也锻炼了我的动手能力和解决问题的能力。
在实验过程中还需要注意串口参数设置和通信协议选择等问题，加深了我对这些知识点的理解。
单片机中常见的接口类型及其功能介绍
单片机中常见的接口类型及其功能介绍单片机（microcontroller）是一种集成了中央处理器、内存和各种外围接口的微型计算机系统。
它通常用于嵌入式系统中，用于控制和监控各种设备。
接口是单片机与外部设备之间进行数据和信号传输的通道。
本文就单片机中常见的接口类型及其功能进行介绍。
一、串行接口1. 串行通信口（USART）：USART是单片机与外部设备之间进行串行数据通信的接口。
它可以实现异步或同步传输，常用于与计算机、模块、传感器等设备进行数据交换。
2. SPI（串行外围接口）：SPI接口是一种全双工、同步的串行数据接口，通常用于连接单片机与存储器、传感器以及其他外围设备。
SPI接口具有较高的传输速度和灵活性，可以实现多主多从的数据通信。
3. I2C（Inter-Integrated Circuit）：I2C接口是一种面向外部设备的串行通信总线，用于连接不同的芯片或模块。
I2C接口通过两条双向线路进行数据传输，可以实现多主多从的通信方式，并且占用的引脚较少。
二、并行接口1. GPIO（通用输入/输出）：GPIO接口是单片机中最常见的接口之一，用于连接与单片机进行输入输出的外围设备。
通过设置相应的寄存器和引脚状态，可以实现单片机对外部设备进行控制和监测。
2. ADC（模数转换器）：ADC接口用于将模拟信号转换为数字信号，常用于单片机中对模拟信号的采集和处理。
通过ADC接口，单片机可以将外部传感器等模拟信号转化为数字信号，便于处理和分析。
3. DAC（数模转换器）：DAC接口用于将数字信号转换为模拟信号。
通过DAC接口，单片机可以控制外部设备的模拟量输出，如音频输出、电压控制等。
三、特殊接口1. PWM（脉冲宽度调制）：PWM接口用于产生特定占空比的脉冲信号。
通过调节脉冲的宽度和周期，可以控制外部设备的电平、亮度、速度等。
PWM接口常用于控制电机、LED灯、舵机等设备。
2. I2S（串行音频接口）：I2S接口用于在单片机和音频设备之间进行数字音频数据传输。
单片机原理及应用 第14讲 串行口及习题
1．寄存器PCON
• PCON的各位的定义和功能如下： • 当SMOD＝l时，方式1、2、3的波特率加 倍，否则不加倍。
PCON D7 SMOD D6 D5 D4 D3 GF1 D2 GF0 D1 PD D0 IDL
（87H）
单片机串行口的控制寄ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ器
• 2．串行口控制寄存器SCON
ORG 0000H • SJMP MAIN • ORG 0023H • LJMP BRSR • ORG 0100H • MAIN: MOV TMOD，＃20H • MOV TL1，＃0E8H • MOV TH1，＃0E8H • SETB TR1 • MOV SCON，＃0C0H • MOV PCON，＃00H • MOV DPTR，＃3000H • MOV R7，＃10H • SETB REN • SETB EA • SETB ES • ……
•
接收程序编程如下：
；设置定时器1为方式2 ；设预置值 ；启动定时器1 ；设置串行口为方式3 ； SMOD＝0 ；设置数据块指针 ；设数据块长度 ；允许接收
BRSR: • • • • PZ： YES：
CLR RI MOV A，SBUF JNB PSW.0，PZ JNB RB8，ERR SJMP YES JB RB8，ERR MOVX ＠DPTR，A DJNZ R7,NEXT • CLR PSW.5 • SJMP SRRET ERR：SETB PSW.5 • DJNZ R7,NEXT • SJMP SRRET NEXT:INC DPTR SRRET:RETI • END
• 3、如果单片机的振荡频率为12MHz，要 求定时器T0工作在方式1，分别实现 50ms、10ms、5ms的定时时间，那么怎 样设置TH0及TL0
单片机第七课--串口
1、方式2和方式3发送
写入SBUF TXD TI（中断标志） 起始
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 TB8
停止位
发送前，先根据用户约定的通信协议由软件设置TB8的值， 然后把要发送的数据写入SBUF启动发送过程，先把起始位 0输出到TXD引脚，然后发送移位寄存器的输出位（D0）到 TXD引脚。每一个移位脉冲都使输出移位寄存器的各位右移 一位，并由TXD引脚输出。 第一次移位时，停止位“1”移入输出移位寄存器的第9位 上 ，以后每次移位，左边都移入0。当停止位移至输出位时， 左边其余位全为0，检测电路检测到这一条件时，使控制电 路进行最后一次移位，并置TI=1，向CPU请求中断。
一个字符帧 空 闲 起 始 位 数据位 校 验 位 停 止 位 空 闲
下一字符 起始位
LSB
MSB
异步通信对硬件要求较低，实现起来比较简单、灵活， 适用于数据的随机发送/接收，但因每个字节都要建立一次同 步，即每个字符都要额外附加两位，所以工作速度较低，在 单片机中主要采用异步通信方式。
2、同步通信 以一串字符为一个传送单位，字符间不加标识位，字符串开 始用同步字符标识（一般约定为1～2个字符），以触发同步时 钟开始发送或接收数据；多字节数据之间不允许有空隙，每位 占用的时间相等；空闲位需发送同步字符。 硬件要求高，通讯双方须严格同步，适用于成批数据传送。 单片机不用该方式。
在单片机的应用中，常用的晶振频率为：12MHz和 11.0592MHz。所以，选用的波特率也相对固定。 常用的串行口波特率以及各参数的关系如表所示。
串行口工作之前，应对其进行初始化，主 要是设置产生波特率的定时器1、串行口控 制和中断控制。具体步骤如下：
确定T1的工作方式（编程TMOD寄存器）；
单片机_AT89S52串行接口
31
模式1原理示意图（发送部分）
发送过程
由写SBUF启动，在8位数据后加上一个停止位。 开始发送，但DATA无效，送出一个起始位 当零检测器全0，再作最后一次移位，并置TI
33
发送时序
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零检测器变化过程
再做最后一次移位同时TI置1，发送1帧完成。
35
模式1原理示意图（接收部分）
接收过程
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回忆PSW：程序状态字，存放指令执行后的有关状态
P： (PSW.0)奇偶标志位，用来标志累加器ACC中1的个数， 可以用在串行通信中作奇偶校验判断。当 P=1时 ,表明A中 1 的个数为奇数个,反之为偶数个。 ACC=0x0; /* P=0 */ ACC=0x80; /* P=1 */48分析：波特率
一律改成奇校验此时p1开始发送while等这1个字节发完才能发下1字节end循环结束endmain编程实现续52串口不断接收发来的字符串已知字符串长度为14字节若14字节均无错则使接在p10引脚上的绿色led闪烁3次后点亮若有错则使接在p11引脚上的红色led闪烁3次后点亮要求波特率为1200采用串口模式1最高位约定做奇校验位已知fosc110592mhz
45
例1
发送字符串 “Hello World!\n” 至串口，要求波特率为
1200，采用串口模式1，最高位约定做奇校验位，已知 Fosc=11.0592MHz。
46
分析：奇偶校验
由于传输的是 ASCII 字符（ 0-7FH），只需要 7 位， 对于模式1有8个数据位，将最高位做奇校验位，保证形成 的8位中1的个数始终是奇数个；接收方收到每一个字节后 进行奇偶判断，若为奇则认为无误，若为偶则表示出错， 这种方法可以检测出奇数个误码。 例如，若要发送 0x00，加奇校验位后变成 0x80; 若 要发送0x01，加奇校验位后仍为0x01。接收方判断无错 后去掉最高位，还原需要的数据。
第7章 单片机串行口_练习
方式 2 是 9 位异步通信方式，帧格式 11 位，波特率固定：fosc/n(n=32 或 16)。 方式 3 是 9 位异步通信方式，帧格式 11 位，波特率可变：
T溢出率 /n
(n=32 或 16)。
方式 1、2、3 的区别主要表现在帧格式及波特率两个方面。 6．简述 AT89C51 单片机串行口在 4 种工作方式下波特率的产生方法。 答：方式 0 和方式 2 的波特率是固定的，都是由单片机时钟脉冲经相关控制电路处理后获得。其中方式 0 的波 特率完全取决于系统时钟频率 fosc 的高低，不受其他因素影响；而方式 2 的波特率还受 SMOD（PCON.7）状 态控制。当 SMOD=1 时，为 fosc/32，SMOD=0 时为 fosc/64。 方式 1 和方式 3 的波特率是可变的，通常使用单片机中的定时器 T1 工作在其方式 2（自动重装初值方式）作 为波特率发生器使用，以产生所需的波特率信号。方式 1 和方式 3 的波特率可用如下公式求得：
6000 10 =1000(bps) 60
第 7 章 单片机串行口
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8．串行口工作在方式 1 和方式 3 时，其波特率由定时器 T1 产生，为什么常选 T1 工作在方式 2？若已知 fosc=6MHz，需产生的波特率为 2400b/s，则如何计算 T1 的计数初值？实际产生的波特率是否有误差？ 答：T1 方式 2 时，因定时初值能自动恢复并自动启动，不需要用指令重装，不占用 T1 运行时间，因而波特率 精确，所以常选 T1 工作在方式 2。 当 fosc=6MHz，SMOD=1，波特率=2400b/s 时 T1 初值=256－
2 SMOD fosc ≈256-13.02≈243=F3H 32 12 波特率
单片机串口工作原理
单片机串口工作原理
串口，即串行通信口，是一种在计算机和外设之间进行数据传输的通信接口。
单片机串口是指单片机上的串行通信接口，用于实现单片机与其他设备之间的数据传输。
单片机串口的工作原理如下：
1. 串口通信协议：串口通信需要遵循一定的通信协议，常见的串口通信协议有UART、RS-232、RS-485等。
其中UART是
一种常用的串行通信协议，用于定义数据的传输格式、波特率等。
2. 数据传输方式：串口通信采用的是串行传输方式，即将数据比特依次发送或接收。
发送端将数据按照一定的格式转换为电平信号，接收端将电平信号转换为数据。
3. 通信参数：串口通信需要设置一些通信参数，包括波特率、数据位数、校验位、停止位等。
这些参数决定了数据传输的速率和精度。
4. 数据帧：数据帧是串口通信的基本数据单位，包括起始位、数据位、校验位和停止位。
发送端将数据按照数据帧格式发送，接收端按照相同的数据帧格式接收数据。
5. 通信流程：串口通信的流程包括发送方和接收方。
发送方将数据按照一定的格式发送到串口，接收方从串口接收数据并解析。
6. 中断机制：单片机串口通信常常使用中断机制来实现异步传输。
发送和接收数据时，可以通过中断方式进行处理，提高系统的实时性。
总的来说，单片机串口工作原理就是通过一定的通信协议和参数，在一个端口上实现数据的串行传输。
发送方将数据转换为电平信号发送，接收方将电平信号转换为数据接收。
通过这种方式，单片机可以和其他设备进行数据交换和通信。
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传输速度慢。
第5章 单片机的定时/计数器与串行接口
第5章 单片机的定时/计数器与串行接口
通 信 方 式
并行通信方式—空间上区分各位数据 及联络控制信号。占 用传输线多，速度快。
串行通信方式—时间上区分各位数据 及联络控制信号。占 用传输线少，速度慢。
第5章 单片机的定时/计数器与串行接口
第5章 单片机的定时/计数器与串行接口
TI-该位可作为查询标志（或引起中断），CPU可再 发送下一帧数据 。乙方一帧数据到齐即接收缓冲器满， 置位接收中断标志RI，该位可作为查询标志（或引起接收 中断），通过 MOV A , SBUF CPU将这帧数据并行读入。 由上述可知： 1. 甲、乙方的移位时钟频率应相同，即应具有相同的波特率， 否则会造成数据丢失。 2. 发送方是先发数据再查标志，接收方是先查标志再收数据。 3. CPU通过指令和SBUF并行交换数据，并不能控制数据的 串行移位，它只能查询标志位来确定数据的移位是否完成。
第5章 单片机的定时/计数器与串行接口
51系列单片机内有一个全双工的异步串 行通信接口，可以同时发送、接收数据，发 送、接收数据可通过查询或中断方式处理， 通过对串行接口写控制字可以选择其数据格 式，同时内部有波特率发生器，提供可选的 波特率，可完成双机通信或多机通信，使用 十分灵活。
第5章 单片机的定时/计数器与串行接口
第5章 单片机的定时/计数器与串行接口
● 波特率发生器，可以有两种选择： 1. 定时器T1作波特率发生器，改变计数初值就可以 改变串行通信的速率，称为可变波特率。
2. 以内部时钟的分频器作波特率发生器，因内部时
钟频率一定，称为固定波特率。
第5章 单片机的定时/计数器与串行接口
串行通信传送过程的简图说明
第5章 单片机的定时/计数器与串行接口
SM2:多机通信控制位，仅用于方式2和方式3。 当选择方式2或方式3时，发送机设置SM2=1， 以发送第九位TB8为1作为地址帧寻找从机，以TB8 为0作为数据帧进行通信，从机初始化时设置 SM2=1，若接收到的第九位数据RB8=0，不置位RI， 即不引起接收中断，亦不接收数据帧，继续监听， 如接收到的RB8=1，置位RI，引起接收中断， 在 中断程序中判断所接收的地址帧和本机的地址是否 符合，若不符合，维持SM2=1，继续监听，若符合， 则 SM2清0，接收对放发来的后续信息。
第5章 单片机的定时/计数器与串行接口
串行口的工作方式
根据串行通信数据格式和波特率的不同，51系列单片机 的串行通信有四种工作方式，通过编程进行选择，各工作方 式的特点如下： 方式0——8位移位寄存器 发送过程 在TI=0时，当CPU执行一条向SBUF写数据的指令时， 如 MOV SBUF，A，就启动发送过程。经过一个机器周期， 将发送数据寄存器中的数据按低位在前，高位在后从RXD 依次发送出去，同步时钟从TXD送出。8位数据（一帧） 发送完毕后，由硬件使发送中断标志TI置位，向CPU申请 中断。
第5章 单片机的定时/计数器与串行接口
综上所述，SM2的作用为: 在方式2、3中，发送机SM2=1(程序设置)。 接收机SM2=1，若RB8=1，激活RI，引起接收中断。 RB8=0，不激活RI，不引起中断。 SM2=0，无论RB8=1还是RB8=0均激活RI引起 接收中断。 在方式1中，当接收时SM2=1，则只有收到有效 停止位才激活RI，在方式 0 中，SM2应置为0。
第5章 单片机的定时/计数器与串行接口
异步通信方式—按字符传输 信息 格式 同步通信方式—按数据块传输
第5章 单片机的定时/计数器与串行接口
波特率
波特率是指串行通信中，单位时间传送的 二进制位数，单位为bps。 在异步通信中，传输速度往往又可用每秒 传送多少个字符来表示（Bps）。它与波特率 的关系为：
8
发送 SBUF （99H）
门
TXD(P3.1)
内 部 总 线
定 时 器 T1
发送控制器
分频器
TI
RI
fosc 2
接收 SBUF （99H）
中断
接收控制器
串寄 行存 控器 制 SCON （98H）
8
输入移位寄存器
RXD(P3.0)
串行口结构框图
第5章 单片机的定时/计数器与串行接口
5 l 单片机通过引脚RXD(P3.0)串行数据接收端和引脚 TXD(P3.l)串行数据发送端与外界进行通信。 图中有两个物理上独立的接收、发送缓冲器SBUF， 它们占用同一地址99H。 ● 发送缓冲器只能写入，不能读出，CPU写SBUF，一方面 修改发送寄存器，同时启动数据串行发送； ● 接收缓冲器只能读出、不能写入。读SBUF，就是读接收 寄存器。 ☞两个同名的接收/发送缓冲寄存器SBUF 指令 MOV SBUF，A 启动一次数据发送,可向SBUF 再发送下一个数 指令 MOV A，SBUF 完成一次数据接收,SBUF可再 接收下一个数
SM0 SM1 SM2
多机控
REN
串行接收
TB8
欲发的
RB8
收到的第
TI
发送中断
RI
接收中断
方式பைடு நூலகம்择
制
允许/ 禁止
第九位
九位
有/无
有/无
SM0、SM1：串行口工作方式控制位。 0 0---方式0 0 1---方式1 1 0---方式2 1 1---方式3 REN：串行接收允许位。 0---禁止接收, 1---允许接收 TB8: 在方式2、3中，TB8是发送机要发送的第9位数据。
第5章 单片机的定时/计数器与串行接口
RB8: 在方式2、3中，RB8是接受机收到的第9位数 据，该数据来自发送机的TB8。
TI: 发送中断标志位。
发送前，必须用软件清零，发送过程中TI保持 零电平，发送完一帧数据后，由硬件置 “1”，如 果再发送，必须用软件再清零。 RI: 接收中断标志位。 接收前，必须用软件清零，接收过程中RI保持 零电平，接收完一帧数据后，由片内硬件自动置 “1”。如果再接收必须用软件清零。
第5章 单片机的定时/计数器与串行接口
在串行传输中，通信的双方都按通信协议进行，所谓 通信协议就是通信双方必须共同遵守的一种约定，约定包 括数据的格式、同步的方式、传送的步骤、检纠错方式及 控制字符的定义等。 串行接口的基本任务就是： 1. 实现数据格式化 因为CPU发出的数据是并行数据，接口电路应实现不同 串行通信方式下的数据格式化任务，如自动生成起止方式的 帧数据格式(异步方式)或在待传送的数据块前加上同步字符 等。
第5章 单片机的定时/计数器与串行接口
异步串行通信方式的特点是数据在线路上传送 时是以一个字符（字节）为单位，未传送时线路处 于空闲状态，空闲线路约定为高电平“1”。传送一 个字符又称为一帧信息，传送时每一个字符前加一 个低电平的起始位，然后是数据位，数据位可以是 5~8位，低位在前，高位在后，数据位后可以带一 个奇偶校验位，最后是停止位，停止位用高电平表 示。由于一次只传送一个字符，因而一次传送的位 数比较少，对发送时钟和接收时钟的要求相对不高， 线路简单，但传送速度较慢。
波特率（bps）=一个字符的二进制位数×字符/秒（Bps） 例：每秒传送200个字符，每个字符1位起始位、8个数 据位、1个校验位和1个停止位。 波特率=200×11=1100（波特） 故波特率为2200bps。
第5章 单片机的定时/计数器与串行接口
★ 按通信方向分类：单工、半双工、全双工通信方式
数据2 连续传送n 个数据
数据1 SYN字符1 SYN字符2
数据n
校验 校验字节
第5章 单片机的定时/计数器与串行接口
同步串行通信方式的特点是数据在线路上传送 时以字符块为单位，一次传送多个字符，传送时须 在前面加上一个或两个同步字符，后面加上校验字 符。 同步方式时一次连续传送多个字符，传送的位 数多，对发送时钟和接收时钟要求较高，往往用同 一个时钟源控制，控制线路复杂，传送速度快。
1．单工方式: 一端是发送端，另外一端是接收端：
2. 半双工方式 每端口有一个发送器和一个接收器，通过开关连接在线 路上，数据可以双向传送，但不能同时发送和接收。要通过 换向器转换方向。
第5章 单片机的定时/计数器与串行接口
3. 全双工方式
通信双方用两个独立的收发器单独连接，可以同时发送和
接收数据，因而提高了速度。
第5章 单片机的定时/计数器与串行接口
MCS-51系列单片机 串行口
第5章 单片机的定时/计数器与串行接口
★计算机与外界的通信有两种基本方式：并行通 信和串行通信。
★并行通信：所传送数据的各位同时发送或接收， 数据有多少位就需要多少根数据线。 特点：速度快，成本高，适合近距离传输。
★串行通信：所传送数据的各位按顺序一位一位 地发送或接收。单向传送数据只需一根数据线， 一根地线，共2根（双向通信时发送和接收各 需1根数据线）。
即该字符的代码，规定低位在前，高位在后，接下来是奇偶
校验位(可省略)，最后以停止位“1”表示字符的结束。
第5章 单片机的定时/计数器与串行接口
n-1
第n个字符（一帧）
n+1
…
P 1 0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 P 1 0 D0
…
起 始 位
数据位（5～8位）
校 验 位
停 止 位
单片机应用于数据采集或工业控制时，往往作为前端机 安装在工业现场，远离主机，现场数据采用串行通信方式发 往主机进行处理，以降低通信成本，提高通信可靠性。
第5章 单片机的定时/计数器与串行接口
★串行通信的分类：同步串行通信和异步串行通信 一、异步通信 通信的双方应该有一个约定，什么时候开始发送，什么 时候发送完毕；接收方收到的信息是否正确等，这就是通信 协议。 异步串行通信一帧数据格式： 一个起始位 “0”，表示字符的开始，然后是5～8位数据，