单片机及接口技术2.5(串行口)

串 行 接 口
(2)方式1 用于通用异步通信接口（ Universal Asynchronous Receiver/Transmitter UART），波特率由定时/计 数器 T1 的溢出率决定（ T1 工作于方式 2 时作为波特 率发生器）
a.方式1的波特率计算 设T1的初始值为X，因为T1工作于方式2，所以 是8位重装的定时/计数器，其溢出计数次数： 12 8 2 -X=256-X，计数一次消耗一个机器周期 f OSC
(Receive Enable) 接收控制 1：允许 0：禁止
9B TB8
(Transmit Bit8) 发送数 据第9位
9A RB8
99 TI
98 RI
定 时 器 / 计 数 器
SCON SM0 SM1
(Serial 多机通信 mode) 1：多机 方式控制 0：单机对 单机 用于方式2、 3
(Receive (Transmit (Receive Bit8) Interrupt) Interrupt) 接收数 发送中断 接收中 据第9位 断
3）串行口工作方式
SM0 SM1 0 0 1 0 方式0 方式1 方式2 同步移位寄存器 10位异步收发 11位异步收发 波特率 fOSC/12 由定时器T1控制 fOSC/32或fOSC/64
串 行 接 口
0 1
1
1
方式3
11位异步收发
由定时器T1控制
(1)方式0：用于串行扩展接口，通用波特率fOSC/12
d.方式1的发送和接收操作 发送：TI=0的条件下，发送电路自动在8位数据前后分
别添加起始位和停止位（共10位）——用TxD线以波特
率的速度逐位发送一帧信息——发送完后自动维持TxD
串 行 接 口
线为高电平（空闲位），TI由硬件自动置位（TI须用 指令复位）。
接收：RI=0、REN=1的条件下，接收电路自动对RxD
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 167 17 18 19 20
80C31 80C51 87C51
40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21
Vcc(+5V电源) P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 EA(平)/Vpp ALE/PROG（平） PSEN（平） P2.7/A15 P2.6/A14 P2.5/A13 P2.4/A12 P2.3/A11 P2.2/A10 P2.1/A9 P2.0/A8
采样，若RxD由高变低，则认为RxD线上有起始位，开 始接收数据，接收到一帧后，将8位数据送入SBUF。
(3) 方式2和方式3
可用于多机通信，或可用奇偶校验，两种方式只是 波特率不同。
帧格式
串 行 接 口
0 起 始 位 0 1 D0 2 D1 3 D2 4 D3 5 D4 6 D5 7 D6 8 D7 9 校验位 或数据 /地址 控制位 10 停 止 位 1
1）主要组成结构：
a.串行口缓冲器SBUF
定 时 器 / 计 数 器
（只能与寄存器A进行数据传送） b. 串行口控制寄存器SCON（98H） c. 引脚TxD、RxD d.与波特率相关的结构
电源控制器PCON（87H）、定时/计数器T1
2）SCON
位地 址 9F 9E 9D SM2 9C REN
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RST/VPD RXD/P3.0 TXD/P3.1 INT0（平）/P3.2 INT1（平）/P3.3 T0/P3.4 T1/P3.5 WR（平）/P3.6 RD（平）/P3.7 XTAL2 石英 XTAL1 晶体 Vss(地)
1. 串行通信概述 异 步 通 信 ASNC （ Asynchronous Data Communication ）：一帧一帧地传送，按照约定的 帧格式来发送和接收数据，硬件结构简单，还能用 校验位检验错误。 同 步 通 信 SNC （ Synchronous Data Communication ）：用同步字符来指示数据传输开始。与异步通信 相比，没有帧开始和结束位，所以速度快。 单片机主要采用异步通信方式 通信协议：指在计算机之间进行数据传输时的一些 约定，包括通信方式、波特率、应答的约定等。
串 行 接 口
2
80C51串行口
SBUF (99H) 门 定时 器T1 产生 波特 率 SBUF (99H) 输入移位寄存器 RxD(P3.0) 发送控制器 中断 TxD(P3.1) 串 行 控 制 寄 存 器SCON (98H）
定 时 A寄 器 存器 / 计 数 器
+
接收控制器
接收：从RxD逐位接收数据——移位寄存器将接受到 的位逐次移位——8位数据从移位寄存器送入SBUF
串 行 接 口
12 ( 256 X ) 则溢出周期为：T= f OSC
溢出16次或32次传输一个二进制位，则
f OSC 2 SMOD 波特率= 32 12 ( 256 X )
其中SMOD为PCON的最高位
表2.5.1 定时器1产生的常用波特率表
波特率 62.5K 振荡时钟频率FOSC/MHz 12 11.059 11.059 11.059 11.059 11.059 SMOD 1 1 0 0 0 0 定时器工作于方式2 下的计数初值 FFH FDH FDH FAH F4H E8H
串 行 接 口
19.2K 9.6K 4.8K 2.4K 1.2K
137.5
110
11.986
6
0
0Baidu Nhomakorabea
1DH
72H
b. PCON（注：不可位寻址）
位地 址 8E 8D 8C 8B 8A 89 88 87
PCON
SMOD 波特率选择 位
串 行 接 口
c. 方式1的帧格式
起始位 （0 ） D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 停止位 （1）
位9：单机—单机通信可为奇偶校验位，多机通信 （多个从机）则为数据/地址控制位。
80C51（主机） TXD RXD RXD
TXD
RXD
TXD
80C51(从机1)
80C51(从机2)