at89s51单片机的串行口
AT89S51单片机介绍
2007年12月11日星期二 08:45AT89C2051是精简版的51单片机，精简掉了P0口和P2口，只有20引脚，但其内部集成了一个很实用的模拟比较器，特别适合开发精简的51应用系统，毕竟很多时候我们开发简单的产品时用不了全部32个I/O口，用AT89C2051更合适，芯片体积更小，而且AT89C2051的工作电压最低为2.7V，因此可以用来开发两节5号电池供电的便携式产品。
本文以ATMEL公司生产的51系列家族的AT89S51和AT89C2051两种单片机来讲解，两种单片机是目前最常用的单片机，其中AT89S51为标准51单片机，当然其功能比早期的51单片机更强大，支持ISP在系统编程技术，内置硬件看门狗。
一、AT89S51单片机引脚介绍AT89S51有PDIP、PLCC、TQFP三种封装方式，其中最常见的就是采用40Pin封装的双列直接PDIP封装，外形结构下图。
芯片共有40个引脚，引脚的排列顺序为从靠芯片的缺口（见右图）左边那列引脚逆时针数起，依次为1、2、3、4。
40，其中芯片的1脚顶上有个凹点（见右图）。
在单片机的40个引脚中，电源引脚2根，外接晶体振荡器引脚2根，控制引脚4根以及4组8位可编程I/O引脚32根。
1、主电源引脚（2根）VCC(Pin40)：电源输入，接＋5V电源GND(Pin20)：接地线2、外接晶振引脚（2根）XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端3、控制引脚（4根）RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。
ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。
4、可编程输入/输出引脚（32根）AT89S51单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。
单片机原理及应用期末考试复习题
单片机原理及应用期末复习题一、填空题1．相对寻址是以PC的当前值为基准，加上指令中给出的相对偏移量形成目标地址的方式。
2．A T89S51单片机的1个机器周期含有12 个晶振周期或 6 状态周期。
3．A T89S51单片机进行扩展时，用P0 口作为地址/数据总线，用P2口作为地址总线高8位。
4．假定累加器A的内容30H，执行指令：1000H：MOVC A，@A+PC后，把程序存储器1031H单元的内容送累加器A中5.指令格式是由操作码和操作数部分组成。
6. AT89S51单片机的串行口控制寄存器中有2个中断标志位，它们是 TI和RI7. JNC rel指令执行时，当CY位为 0时程序发生跳转。
8.单片机位寻址区的单元地址是从20H单元到2FH单元，若某位地址是10H，它所在单元的地址应该是22H 。
9．外部中断0的中断入口地址为0003H，定时/记数器T1的中断入口地址为001BH。
10．串行口工作方式2为9位异步通信，若SMOD=0，f OSC = 6 MH Z，则其相应波特率为6×106/64 b/s11．堆栈应遵循先进后出规律，堆栈指针的符号为SP12、程序计数器PC存放的是下一条要执行指令的地址；13、指令MOVX A, @DPTR的寻址方式是寄存器间接寻址：14、MCS-51访问ROM、片内RAM、片外RAM的指令助记符分别为MOVC 、MOV和 MOVX 。
15、机器字长为8位，则[—10]原 = 8AH ，[－10]反= F5H ，[－10]补=F6H 。
16、已经累加器A = 97H，则执行指令ADD A, #7DH后，A = 14H ，C =1 ，OV = 0 ，AC = 1 。
二、单项选择题1．AT89S51单片机的( d )口的引脚，还具有外中断、串行通信等第二功能。
a）P0 b）P1 c）P2 d）P32．单片机应用程序一般存放在（ b ）a)RAM b）ROM c）寄存器 d）CPU3．已知某数的BCD码为0111010101000010 则其表示的十进制数值为（b）a） 7542H b） 7542 c） 75.42H d） 75.424．下列指令中不影响标志位CY的指令有（ d ）。
AT89S51单片机的认识和管脚功能
AT89S51单片机的认识和管脚功能AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
图1是常用的一种单片机，型号为AT89S51，它将计算机的功能都集成到这个芯片内部去了，就这么一个小小的芯片就能构成一台小型的电脑，因此叫做单片机。
它有40个管脚，分成两排，每一排各有20个脚，其中左下角标有箭头的为第1脚，然后按逆时针方向依次为第2脚、第3脚……第40脚，如下图所示：在40个管脚中，其中有32个脚可用于各种控制，比如控制小灯的亮与灭、控制电机的正转与反转、控制电梯的升与降等，这32个脚叫做单片机的“端口”，在单片机技术中，每个端口都有一个特定的名字，比如第一脚的那个端口叫做“P1.0”，由于本次试验仅仅控制一个小灯的亮与灭，由此只用一个端口就行了，我们就用第一脚的P1.0端口吧，如下图所示：1．主要特性：·与MCS-51 兼容·4K字节可编程闪烁存储器寿命：1000写/擦循环数据保留时间：10年·全静态工作：0Hz-24Hz·三级程序存储器锁定·128*8位内部RAM·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器·5个中断源·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路2．管脚说明：VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL 门电流。
AT89S51单片机串行口的内部结构及工作原理介绍
AT89S51单片机串行口的内部结构及工作原理介绍AT89S51单片机串行口的内部结构如下图所示。
它有两个物理上独立的接收、发送缓冲器SBUF(属于特殊功能寄存器)，可同时发送、接收数据。
发送缓冲器只能写入不能读出，接收缓冲器只能读出不能写入，两个缓冲器共用一个特殊功能寄存器字节地址(99H)。
串行口的控制寄存器共有两个：特殊功能寄存器SCON 和PCON。
下面介绍这两个特殊功能寄存器各位的功能。
1、串行口控制寄存器SCON串行口控制寄存器SCON，字节地址988H，可位寻址，位地址为98H～9FH。
SCON的格式如下图所示。
下面介绍SCON中各位的功能。
(1) SM0、SMl：串行口4种工作方式选择位。
SM0、SM1两位的编码所对应的4种工作方式见下表。
表串行口的4种工作方式(2) SM2：多机通信控制位。
因为多机通信是在方式2和方式3下进行的，因此SM2位主要用于方式2或方式3中。
当串行口以方式2或方式3接收时，如果SM2=1，则只有当接收到的第9位数据(RB8)为1时，才使RI置l，产生中断请求，并将接收到的前8位数据送人SBUF;当接收到的第9位数据(RB8)为0时，则将接收到的前8位数据丢弃。
而当SM2=0时，则不论第9位数据是l还是0，都将前8位数据送入SBUF中，并使RI置1，产生中断请求。
在方式1时，如果SM2=1，则只有收到有效的停止位时才会激活RI。
在方式0时，SM2必须为0。
(3)REN：允许串行接收位。
由软件置1或清0。
REN=1，允许串行口接收数据。
REN=O，禁止串行口接收数据。
(4)TB8：发送的第9位数据。
在方式2和方式3时，TB8是要发送的第9位数据，其值由软件置l或清O。
在双机串行通信时，TB8一般作为奇偶校验位使用;在多机串行通信中用来表示主机发送的是地址帧还是数据帧，TB8=1为地址帧，TB8=0为数据帧。
(5) RB8：接收的第9位数据。
工作在方式2和方式3时，RB8存放接收到的第9位数据。
单片机原理及应用_黄河科技学院中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
单片机原理及应用_黄河科技学院中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.AT89S51单片机的串行口，数据输出端为（）。
参考答案:TXD2.AT89S51单片机定时器/计数器T1的中断向量号为（）。
参考答案:33.Keil C51的unsigned int数据类型是（）。
参考答案:无符号整型变量4.访问片外RAM数据，在C51中该数据的存储类型为（）。
参考答案:xdata5.数字温度传感器DS18B20是（）总线的器件参考答案:单6.AT89S51单片机有4 组位并行I/O口。
参考答案:87.AT89S51单片机片片外最多可扩展 KB的程序存储器。
参考答案:648.AT89S51有个可编程定时器/计数器参考答案:29.某RAM芯片有12条地址线，可寻址 KB个存储单元参考答案:410.波特率是指串行口每发送或接收的数据参考答案:秒钟11.AT89S51单片机采用并行总线方式外扩器件时，地址总线的高8位由（）口提供参考答案:P212.C51中断函数的关键字是（）参考答案:interrupt13.AT89S51单片机有( )组工作寄存器参考答案:414.ADC0809是( )位的数模转换器参考答案:815.如果单片机的晶振是6MHz，则其机器周期为（）参考答案:2μS16.单片机的I/O端口做通用I/O时，若要读某个引脚，需要先对该端口位写（）。
参考答案:117.C51提供了（）存储类型类访问ROM。
参考答案:code18.如果需要用到AT89S51单片机的特殊功能寄存器以及一些存储定义，需要加载头文件（）。
参考答案:reg51.h19.下面哪一种不属于C51扩展的数据类型参考答案:double20.单片机复位时，系统默认的当前工作寄存器为第（）组。
参考答案:21.程序在运行时，当前PC的值是（）。
参考答案:当前正在执行的指令的下一条指令的地址22.C51 中以字节形式对xdata区进行寻址，用（）宏定义。
(完整版)AT89S51单片机简介
一、AT89S51单片机简介AT89S51 为 ATMEL 所生产的可电气烧录清洗的 8051 相容单芯片,其内部程序代码容量为4KB(一）、AT89S51主要功能列举如下:1、为一般控制应用的 8 位单芯片2、晶片内部具时钟振荡器(传统最高工作频率可至 12MHz）3、内部程式存储器（ROM）为 4KB4、内部数据存储器（RAM）为 128B5、外部程序存储器可扩充至 64KB6、外部数据存储器可扩充至 64KB7、32 条双向输入输出线，且每条均可以单独做 I/O 的控制8、5 个中断向量源9、2 组独立的 16 位定时器Array10、1 个全多工串行通信端口11、8751 及 8752 单芯片具有数据保密的功能12、单芯片提供位逻辑运算指令（二)、AT89S51各引脚功能介绍：VCC：AT89S51 电源正端输入，接+5V。
VSS：电源地端。
XTAL1：单芯片系统时钟的反相放大器输入端。
XTAL2:系统时钟的反相放大器输出端,一般在设计上只要在 XTAL1 和 XTAL2 上接上一只石英振荡晶体系统就可以动作了，此外可以在两引脚与地之间加入一 20PF 的小电容，可以使系统更稳定，避免噪声干扰而死机。
RESET：AT89S51的重置引脚，高电平动作，当要对晶片重置时，只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个机器周期以上的时间，AT89S51便能完成系统重置的各项动作，使得内部特殊功能寄存器之内容均被设成已知状态，并且至地址0000H处开始读入程序代码而执行程序。
EA/Vpp：”EA”为英文”External Access”的缩写,表示存取外部程序代码之意，低电平动作，也就是说当此引脚接低电平后，系统会取用外部的程序代码（存于外部EPROM中）来执行程序。
因此在8031及8032中，EA引脚必须接低电平，因为其内部无程序存储器空间.如果是使用 8751 内部程序空间时,此引脚要接成高电平。
此外,在将程序代码烧录至8751内部EPROM时，可以利用此引脚来输入21V的烧录高压（Vpp）.ALE/PROG:ALE是英文”Address Latch Enable"的缩写，表示地址锁存器启用信号。
AT89S51单片机硬件结构
2.2 AT89S51的引脚功能
要想使用单片机就要了解其各个引脚的功能，先了 解引脚，牢记各引脚的功能。
AT89S51与51系列中各种型号芯片的引脚互相兼 容。目前多采用40只引脚双列直插，如图2-2。此外 ，还有44引脚的PLCC和TQFP封装方式的芯片。 引脚按其功能可分为如下3类： （1）电源及时钟引脚—VCC、VSS；XTAL1、XTAL2。 （2）控制引脚— PSEN*、ALE/PROG*、EA*/VPP、 RST（RESET） （3）I/O口引脚——P0、P1、P2、P3，为4个8位I/O 口
的双向I/O口，需外接上拉电阻，每 根线可独立定义输入或输出，也可以 作为地址线或数据线使用。 ✓ P1口（1-8）：是一个带内部上拉电 阻的8位准双向I/O口.连接外围负载 时不需外接上拉电阻。
89S51单片机及其引脚
2.2 AT89S51的引脚功能
➢ 并行的I/O口： P2口（21-28）：是一个带
➢中断系统 具有6个中断源，2级中断优先权。 ➢定时器/计数器 2个16位定时器/计数器（52子系列有3个），4种 工作方式。 ➢ 1个看门狗定时器WDT 当CPU由于干扰使程序陷入死循环或跑飞时，WDT 可使程序恢复正常运行。
➢串行口 1个全双工的异步串行口，4种工作方式。可进行 串行通信，扩展并行I/O口，还可与多个单片机 构成多机系统。 ➢P0口、P1口、P2口和P3口 4个8位并行I/O口。 ➢ 特殊功能寄存器（SFR） 26个，对片内各功能部件管理、控制和监视。是 各个功能部件的控制寄存器和状态寄存器，映射 在片内RAM区80H～FFH内3Βιβλιοθήκη 钟电路ROMT0 T1
RAM 定时计数器
CPU
并行接口 串行接口
中断系统
单片机原理及接口技术(C51编程)(第2版)-习题答案 - 第8章习题解答
第8章思考题及习题8参考答案一、填空1、AT89S51的串行异步通信口为（单工/半双工/全双工）。
答：全双工。
2. 串行通信波特率的单位是。
答：bit/s3. AT89S51的串行通信口若传送速率为每秒120帧，每帧10位，则波特率为答：12004．串行口的方式0的波特率为。
答：fosc/125．AT89S51单片机的通讯接口有和两种型式。
在串行通讯中，发送时要把数据转换成数据。
接收时又需把数据转换成数据。
答：并行，串行，并行，串行，串行，并行6．当用串行口进行串行通信时，为减小波特率误差，使用的时钟频率为 MHz。
答：11.05927．AT89S51单片机串行口的4种工作方式中，和的波特率是可调的，与定时器/计数器T1的溢出率有关，另外两种方式的波特率是固定的。
答：方式1，方式38．帧格式为1个起始位，8个数据位和1个停止位的异步串行通信方式是方式。
答：方式1。
9．在串行通信中，收发双方对波特率的设定应该是的。
答：相同的。
10．串行口工作方式1的波特率是。
答：方式1波特率=（2SMOD/32）×定时器T1的溢出率二、单选1．AT89S51的串行口扩展并行I/O口时，串行接口工作方式选择。
A. 方式0B.方式1C. 方式2D.方式3答：A2. 控制串行口工作方式的寄存器是。
A．TCON B.PCON C. TMOD D.SCON答：D三、判断对错1．串行口通信的第9数据位的功能可由用户定义。
对2．发送数据的第9数据位的内容是在SCON寄存器的TB8位中预先准备好的。
对3．串行通信方式2或方式3发送时，指令把TB8位的状态送入发送SBUF中。
错4．串行通信接收到的第9位数据送SCON寄存器的RB8中保存。
对5．串行口方式1的波特率是可变的，通过定时器/计数器T1的溢出率设定。
对6. 串行口工作方式1的波特率是固定的，为fosc/32。
错7. AT89S51单片机进行串行通信时，一定要占用一个定时器作为波特率发生器。
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
单片机原理及接口技术(C51编程)(第2版)-习题答案汇总68430
第1章思考题及习题1参考答案一、填空1. 除了单片机这一名称之外，单片机还可称为微控制器或嵌入式控制器2。
单片机与普通微型计算机的不同之处在于其将CPU、存储器、和I/O口三部分，通过内部总线连接在一起，集成于一块芯片上。
3。
AT89S51单片机工作频率上限为33MHz MHz。
.4. 专用单片机已使系统结构最简化、软硬件资源利用最优化,从而大大降低成本和提高可靠性二、单选1. 单片机内部数据之所以用二进制形式表示，主要是A．为了编程方便B．受器件的物理性能限制C．为了通用性D．为了提高运算速度2。
在家用电器中使用单片机应属于微计算机的 .A．辅助设计应用B．测量、控制应用C．数值计算应用D．数据处理应用3。
下面的哪一项应用,不属于单片机的应用范围。
A．工业控制 B．家用电器的控制C．数据库管理 D．汽车电子设备三、判断对错1。
STC系列单片机是8051内核的单片机。
对2. AT89S52与AT89S51相比，片内多出了4KB的Flash程序存储器、128B的RAM、1个中断源、1个定时器（且具有捕捉功能).对3. 单片机是一种CPU。
错4。
AT89S52单片机是微处理器。
错5。
AT89S51片内的Flash程序存储器可在线写入（ISP)，而AT89C52则不能。
对6。
为AT89C51单片机设计的应用系统板，可将芯片AT89C51直接用芯片AT89S51替换.对7. 为AT89S51单片机设计的应用系统板，可将芯片AT89S51直接用芯片AT89S52替换。
对8. 单片机的功能侧重于测量和控制,而复杂的数字信号处理运算及高速的测控功能则是DSP的长处。
对第2章思考题及习题2参考答案一、填空1. 在AT89S51单片机中,如果采用6MHz晶振，一个机器周期为2µs。
2. AT89S51单片机的机器周期等于12个时钟振荡周期。
3. 内部RAM中，位地址为40H、88H的位，该位所在字节的字节地址分别为28H和88H。
第6章思考题及习题6参考答案
第6章思考题及习题6参考答案一、填空1、AT89S51的串行异步通信口为（单工/半双工/全双工）。
答：全双工。
2. 串行通信波特率的单位是。
答：bit/s3. AT89S52的串行通信口若传送速率为每秒120帧，每帧10位，则波特率为答：12004．串行口的方式0的波特率为。
答：fosc/125．AT89S51单片机的通讯接口有和两种型式。
在串行通讯中，发送时要把数据转换成数据。
接收时又需把数据转换成数据。
答：并行，串行，并行，串行，串行，并行6．当用串行口进行串行通信时，为减小波特率误差，使用的时钟频率为 MHz。
答：11.05927．AT89S52单片机串行口的4种工作方式中，和的波特率是可调的，与定时器/计数器T1的溢出率有关，另外两种方式的波特率是固定的。
答：方式1，方式38．帧格式为1个起始位，8个数据位和1个停止位的异步串行通信方式是方式。
答：方式1。
9．在串行通信中，收发双方对波特率的设定应该是的。
答：相同的。
10．串行口工作方式1的波特率是。
答：方式1波特率=（2SMOD/32）×定时器T1的溢出率二、单选1．通过串行口发送或接收数据时，在程序中应使用。
A．MOVC指令B．MOVX指令C．MOV指令D．XCHD指令答：C2．AT89S52的串行口扩展并行I/O口时，串行接口工作方式选择。
A. 方式0B.方式1C. 方式2D.方式3答：A3. 控制串行口工作方式的寄存器是。
A．TCON B.PCON C. TMOD D.SCON答：D三、判断对错1．串行口通信的第9数据位的功能可由用户定义。
对2．发送数据的第9数据位的内容是在SCON寄存器的TB8位中预先准备好的。
对3．串行通信方式2或方式3发送时，指令把TB8位的状态送入发送SBUF中。
错4．串行通信接收到的第9位数据送SCON寄存器的RB8中保存。
对5．串行口方式1的波特率是可变的，通过定时器/计数器T1的溢出率设定。
AT89S51单片机的硬件结构
2．时钟引脚
（1）XTAL1（19脚）：如果采用外接晶体振荡器时，此 引脚应接地。
（2）XTAL2（18脚）：接外部晶体的另一端。 2.2.2 控制引脚 提供控制信号，有的引脚还具有复用功能。
(1) RST/VPD(9脚)：复位与备用电源。
第2章 AT89S51单片机的硬件结构
2.1 AT89S51单片机片内部结构
各功能部件介绍：
1.CPU（微处理器） 8位微处理器 2.数据存储器（RAM） 片内为128个字节 3.程序存储器 AT89S51 4KB Flash ROM 4.中断系统 6个中断源、2级优先级； 5.定时器/计数器 2个可编程的16位定时器/计数器 6. 串行口 1个全双工的异步串行口，四种工作方式。
2.5.3 P2端口 字节地址为A0H，位地址A0H～A7H。
在实际应用中，因为P2口用于提供高位地址，有 一个多路转接开关MUX。但MUX的一个输入端不再是 “地址/数据”，而是单一的“地址”，因为P2口只作 为地址线使用。 当P2口用作为地址线使用时，多路转接开关应接 向“地址”端。正因为只作为地址线使用，口的输出 用不着是三态的，所以，P2口也是一个准双向口。 P2口也可作为通用I/O口使用，这时，多路转接开 关接向锁存器Q端。
44只引脚方形封装方式（4只无用）
40只引脚按功能分为3类：
（1）电源及时钟引脚: Vcc、Vss；XTAL1、XTAL2。
（2）控制引脚： PSEN*、EA* 、ALE、RESET （即 RST）。 （3）I/O口引脚：P0、P1、P2、P3，为4个8位I/O口 的外部引脚。
2.2.1 电源及时钟引脚
串行接口数码管显示电路
1．MCS51芯片的串行输入/输出口1.1 串行输入/输出口概述计算机与它的外围设备之间的基本通信模式有两种：并行通信模式和串行通信模式。
采用并行通信模式时，例如通过并行输入/输出口P1控制交通灯，所有数据位同时通过并行输入/输出口进行传送。
并行通信模式的优点是数据传送速度快，所有的数据位同时传输；缺点是电路复杂，一个并行的数据有多少位，就需要多少条传输线。
采用串行通信模式时，所有的数据位按一定的顺序、通过一条传输线逐个地进行传送。
串行通信模式的优点是电路简单，仅需要一条传输线；缺点是数据传送速度慢。
串行通信模式又可以再分为两种模式：同步通信模式和异步通信模式。
AT89S51单片机提供同步通信模式和异步通信模式两种串行通信模式。
异步通信模式工作在UART（Universal Asynchronous Receiver and Transmitter），可以同时进行数据的发送和接收。
AT89S51单片机串行通信的接收部分具有缓冲能力，即已经接收到的第一个字节在被读取之前就可以开始接收第二个字节。
但是应当注意，如果第二个字节完成接收，而第一个字节仍没有被读取，一个字节的数据将被丢失。
串行输入/输出具有独立的发送和接收缓冲寄存器，它们共同被称作为串行数据缓冲寄存器（SBUF），并占用特殊功能寄存器的同一个地址（99H）。
发送缓冲寄存器只能写入不能读出，接收缓冲寄存器只能读出不能写入，因此它们的区分可以通过指令来实现。
串行输入/输出的数据使用管脚RXD（管脚10）和管脚TXD（管脚11）可以同时接收和发送数据。
管脚RXD和管脚TXD也就是管脚P3.0和管脚P3.1，这里它们被按P3口的第二功能来使用。
1.2 串行输入/输出口的工作方式AT89S51串行口的工作可以被分为4种工作方式。
这4种工作方式的简述如下：■工作方式0串行口工作方式0为同步移位寄存器方式。
在这种方式下，串行数据的发送和接收都是通过管脚RXD进行，管脚TXD用来传送同步移位脉冲。
第8章 AT89S51单片机的串行口
（5）RB8—接收的第9位数据 在方式2和方式3时，RB8存放接收到的第9位数据。在方式1， 如果SM2=0，RB8是接收到的停止位。在方式0，不使用RB8。 （6）TI—发送中断标志位
方式0时，串行发送的第8位数据结束时，TI由硬件置“1”，
在其他工作方式中，串行口发送停止位的开始时，置TI为“1” 。TI=1，表示1帧数据发送结束。TI位状态可供软件查询，也可 申请中断。CPU响应中断后，在中断服务程序向 SBUF写入要发送 的下一帧数据。注意：TI必须由软件清“0”。 （7）RI—接收中断标志位
2
图8-1 串行口的内部结构
3
8.1.1
串行口控制寄存器SCON
串行口控制寄存器 SCON，字节地址98H，可位寻址，位地址 为 98H ～ 9FH ，即 SCON 的所有位都可用软件来进行位操作清 “0”或置“1”。SCON格式见图8-2。
图8-2 串口控制寄存器SCON格式
4
寄存器SCON各位功能： （1）SM0、SM1—串口4种工作方式选择
P1.1脚控制。若SH/LD*=0，则74LS165可以并行输入数据，且
串行输出端关闭；当SH/LD*=1，则并行输入关断，可以向单片 机串行传送。当P1.0连接的开关K合上时，可进行开关S0~S7 状态数字量的并行读入。由图8-8，采用中断方式来对S0~S7状 态读取，并由单片机P2口驱动二极管点亮（开关S0~S7中的任
方式0输出典型应用是串口外接串行输入/并行输出的同步移 位寄存器74LS164，实现并行端口的扩展。 图8-6为串口方式0，通过74LS164输出控制8个外接LED发光二 极管亮灭的接口电路。当串口设置在方式0输出时，串行数据由
RXD端（P3.0）送出，移位脉冲由TXD端（P3.1）送出。在移位脉
第6章 AT89S52单片机串行口(2)
【例6-3】 若时钟频率为11.0592MHz，选用T1的方式2 定时作为波特率发生器，波特率为2 400bit/s，求初值。 设T1为方式2定时，选SMOD = 0。 将已知条件带入式（7-3）中
波特率 =
2SMOD
fosc
32 12 (256 X )
= 2400
从中解得X = 244 = F4H。
21
2分频 TR2=1
时钟信号发生器
2分频
图6-23 T2时钟输出和外部事件计数方式示意图
22
由主振频率fosc和T2定时、自动装载方式的计数初值决定时 钟信号的输出频率,其设置公式如下：
主振频率（fosc）设定后，时钟信号输出频率就取决于计数 初值的设定。 在时钟输出模式下，计数器回0溢出不会产生中断请求。这 种功能相当于T2用作波特率发生器，同时又可用作时钟发生器。
20
6.5.4 定时器/计数器T2的可编程时钟输出 定时器/计数器T2还可通过软件编程在P1.0引脚输出时钟信 号。P1.0除用作通用I/O引脚外还有两个功能可供选用： 用于定时器/计数器2的外部计数输入和频率从61Hz至4MHz的 时钟信号输出。 通过软件对T2CON.1位C/复位为0，对T2MOD.1位T2OE置1 就可将T2选定为时钟信号发生器，而T2CON.2位TR2控制时钟 信号输出开始或结束（TR2为启动/停止控制位）。
两条线上传输的信号电平，当一个表示逻辑“1”时，另一 条一定为逻辑“0”。若传输中，信号中混入干扰和噪声 （共模形式），由于差分接收器的作用，就能识别有用信号 并正确接收传输的信息，并使干扰和噪声相互抵消。
32
RS-422A能在长距离、高速率下传输数据。它的最大传输 率为10Mbit/s，电缆允许长度为12m，如果采用较低传输速 率时，最大传输距离可达1219m。 为了增加通信距离，可采用光电隔离，利用RS-422A标准 进行双机通信的接口电路如图6-27所示。
思考题及习题8参考答案
第8章思考题及习题8参考答案一、填空1、AT89S51的串行异步通信口为（单工/半双工/全双工）。
答：全双工。
2. 串行通信波特率的单位是。
答：bit/s3. AT89S51的串行通信口若传送速率为每秒120帧，每帧10位，则波特率为答：12004．串行口的方式0的波特率为。
答：fosc/125．AT89S51单片机的通讯接口有和两种型式。
在串行通讯中，发送时要把数据转换成数据。
接收时又需把数据转换成数据。
答：并行，串行，并行，串行，串行，并行6．当用串行口进行串行通信时，为减小波特率误差，使用的时钟频率为 MHz。
答：11.05927．AT89S51单片机串行口的4种工作方式中，和的波特率是可调的，与定时器/计数器T1的溢出率有关，另外两种方式的波特率是固定的。
答：方式1，方式38．帧格式为1个起始位，8个数据位和1个停止位的异步串行通信方式是方式。
答：方式1。
9．在串行通信中，收发双方对波特率的设定应该是的。
答：相同的。
10．串行口工作方式1的波特率是。
答：方式1波特率=（2SMOD/32）×定时器T1的溢出率二、单选1．AT89S51的串行口扩展并行I/O口时，串行接口工作方式选择。
A. 方式0B.方式1C. 方式2D.方式3答：A2. 控制串行口工作方式的寄存器是。
A．TCON B.PCON C. TMOD D.SCON答：D三、判断对错1．串行口通信的第9数据位的功能可由用户定义。
对2．发送数据的第9数据位的内容是在SCON寄存器的TB8位中预先准备好的。
对3．串行通信方式2或方式3发送时，指令把TB8位的状态送入发送SBUF中。
错4．串行通信接收到的第9位数据送SCON寄存器的RB8中保存。
对5．串行口方式1的波特率是可变的，通过定时器/计数器T1的溢出率设定。
对6. 串行口工作方式1的波特率是固定的，为fosc/32。
错7. AT89S51单片机进行串行通信时，一定要占用一个定时器作为波特率发生器。
第三章 AT89S51单片机的结构和原理.
P2.7 28
14 P3.4/T0
P2.6 27
15 P3.5/T1
P2.5 26
16 P3.6/WR
P2.4 25
17 P3.7/RD
P2.3 24
18 XTAL2
P2.2 23
19 XTAL1
P2.1 22
20 GND
P2.0 21
12 13 P3.6/WR 14 P3.7/RD 15 XTAL2 16 XTAL1 17 GND 18 NC 19 P2.0 20 P2.1 21 P2.2 22 P2.3
二、AT89S51单片机的片外总线结构
I/O
1 P1.0
2 P1.1
3 4 5 6 7 8 10 11 12 13
P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RXD TXD INT0 INT1
14 T0
CB
15 16 17 18 19 ALE 30 31 29 9
T1 WR RD XTAL2 XTAL1 ALE/PROG EA/VP PSEN RESET
(外部中断0） (外部中断1） T0(定时器0的计数输入） T1(定时器1的计数输入） （外部数据存储器写脉冲） (外部数据存储器读脉冲）
第二节 AT89S51单片机的引脚及片 外总线结构
一、AT89S51单片机芯片引脚描述
1 P1.0
Vcc 40
2 P1.1
P0.0 39
3 P1.2
P0.1 38
图3-4 P1口的一位结构图
单片机的引脚（P0口）
P0.0—P0.7: 双向I/O （内置场效应管上拉）
寻址外部程序存储器时分时作为双向8位数据口 和输出低8位地址复用口；不接外部程序存储器 时可作为8位准双向I/O口使用。
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串行口的应用
串行口初始化编程格式：
SIO：MOV SCON，#控制状态字 ；写方式字且 TI=RI=0 ( MOV PCON，#80H ) ；波特率加倍 ( MOV TMOD，#20H ) ；T1作波特率发生器 ( MOV TH1，#X ) ；选定波特率 ( MOV TL1，#X ) ( SETB TR1) ( SETB EA) ；开串行口中断 ( SETB ES)
内 部 中 断 总 线
定时器T1
发送控制器 分 频 器
TI
Fosc/2 波特率发生器 8
接收SBUF（99H)
RI
1
中断
接收控制器 输入移位寄存器
波特率
• 什么是波特率？ • 波特率，即数据传送率，表示每秒钟传送二进制代码的位数，它 的单位是位/秒. • 波特率对于CPU与外界的通信是很重要的：假设数据传送率是 120字符/秒，而每个字符格式包含十个代码（一个起始位、一个 终止位、8个数据位），则这时的波特率为：10×120位/秒 =1200波特（bps).每一位代码的传送时间Td=1／ 1200=0.833ms • 波特率是衡量传输通道频宽的指标，它和传送数据的速率并不一 致。例如上例中，因为除掉起始位和终止位，每一个数据实际只 占8位，所以数据位的传送速率为:8×120=960位/秒 • 异步通讯的传送速度在50~19200波特之间。常用于计算机到终 端机和打印机之间的通信、直通电报以及无线电通讯的数据发送 等。
串行口的结构
MCS-51 单片机串行接口的硬件
P3.0 位的第二功能 —— 收端 RXD P3.1 位的第二功能 —— 发端 TXD
MCS-51 单片机串行接口的控制
寄存器 SCON、PCON、SBUF 寄存器 IE、IP
串行口控制寄存器SCON
SM0、SM1 —— 串行接口工作方式定义位 • SM0、SM1 = 00 —— 方式 0，8位同步移位寄存器 • SM0、SM1 = 01 —— 方式 1，10 位异步接收发送 • SM0、SM1 = 10 —— 方式 2，11 位异步接收发送 • SM0、SM1 = 11 —— 方式 3，11 位异步接收发送 注意: 方式 0 的特点，方式 2、方式 3 的差异
一串行帧的数据格式
10位帧，用于双机通信
起始位：1位 数据位：8位 停止位：1位
• (101)
单片机的串行接口
主讲：刘学良 小组成员：黄小路 高征 胡远远 吴诺松 张翔
有两个数据缓冲寄存器SBUF，一个输入移位寄存器，一个 串行控制寄存器SCON和一个特殊功能寄存器PCON等组成。 位SBUF是全双工串行接口寄存器， 它是特殊功能寄 存器，地址为 99H，不可位寻址；串行输出时为发 送数据缓冲器，发送寄存器只写不读，数据从 发送端TXD（P3.1）输出； 串行输入时为接收数 门 SBUF 据缓冲器，接收寄存 器只读不写，数据从 发送控制器 TI 波 接收端 RXD（P3.0） 特 串行口中断 输入；由指令确定是对发 CPU 率 ＋ 发 生 送寄存器或接收寄存器作用。
1帧共11位 空 闲 起 始 位 D0 LSB 数据位9位 D7 MSB 停 止 位 空 闲
RB8/TB8
起始位：1位 数据位：9位 停止位：1位 （104）
2.80C51串行口的控制寄存器
串行口控制寄存器SCON
计算波特率
方式0为固定波特率：B=fosc/12 方式2可选两种波特率： B=(2SMOD /64)×fosc 方式1、3为可变波特率，用T1作波特率发生器。 B=(2SMOD/32)×T1溢出率 T1为方式2的时间常数： X = 28 - t/T 溢出时间： t= (28 -X)T = (28 -X)×12/ fosc T1溢出率=1/t= fosc /[12×(2n -X)] 波特率B=(2SMOD /32)×fosc/[12×(28-X)] 串行口方式1、3，根据波特率选择T1工作方式，计算时间常数。 T1选方式2： TH1= X = 28 - fosc/12×2SMOD/(32×B)
• RB8 —— 接收串行输入数据的第 9
在方式2和方式3中是接收的第9位数据。
• •
TI —— Leabharlann 行口中发送完一组数据后的中断标志 若串口发送完一组数据，则由硬件自动置 TI = 1 若串口还要发数据，则应手动编程使 TI = 0 RI —— 串行口中接收完一组数据后的中断标志
• 若串口接收完一组数据，则由硬件自动置 RI = 1 • 若串口还要收数据，则应手动编程使 RI = 0
• • • • • • • • • • • • • •
从机程序： SR3 ：JNB RI，$ ORG 0030H CLR RI MAIN： MOV R0，＃30H MOV R6，＃10H JNB TB8，RHT SI： MOV SCON，＃0B0H SETB SM2 SR1： JNB RI，$ SJMP SR1 CLR RI RHT： MOV A，SBUF SR2： MOV A,SUBF MOV @R0 ， A XRL A,#02H INC R0 JNZ SR1 CLR SM2 DJNZ R6,SR3 MOV SBUF，#02H AJMP SI JNB TI，$ END CLR TI
1/16
SMOD=0
装载SBUF 输入移位寄存器
RI
• 8051通过引脚RXD（P3.0,串行口数据接收端）和引 脚TXD(P3.1,串行口数据发送端）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， 它们占有同一个地址99H,可同时发送、接收数据。 发送缓冲器只能写入，不能读出；接收缓冲器只能 读出不能写入。 • 串行发送与接收的速率与移位时钟同步。8051用定 时器T1作为串行通信的波特率，T1溢出率经2分频 （或不分频）又经16分频作为串行发送或接收的移 位脉冲。移位脉冲的速率即是波特率。 • 串行口的发送和接收都是以特殊功能寄存器SUBF的 名义进行读或写的，当向SUBF发“写”命令时（执 行MOV SBUF, A 指令）即是向发送缓冲器SBUF装 载并开始由TXD引脚向外发送的一帧数据，发送完 便使发送中断标志位TI=1
（1）主、从机均初始化为方式2或方式3，置SM2
＝1，允许中断。 （2）主机置TB8＝1，发送要寻址的从机地址。 （3）所有从机均接收主机发送的地址，并进行地 址比较。 （4）被寻址的从机确认地址后，置本机。SM2＝ 0，向主机 返回地址，供主机核对。 （5）核对无误后，主机向被寻址的从机发送命令， 通知从机接收或发送数据。 （6）通信只能在主、从机之间进行，两个从机之 间的通信需通过主机作中介。 （7）本次通信结束后，主、从机重置SM2＝1， 主机可再对其他从机寻址。
特殊功能寄存器
• 串行数据传送速率控制寄存器 —— PCON
地址：
SMOD = 0，定义波特率不 SMOD = 1，定义波特率加 注：PCON 寄存器的地址为87H， 仅 b7 位有用，不可位寻址 ANL PCON，＃7FH：对SMOD位清 ORL PCON，＃80H：对SMOD位置
TDL:等待方式 PD:掉电方式 GF1、 GF2通用标志位
• SM2=1时,接收机处于地址帧筛选状态。若 RB8＝1，该地址帧信息可进入SBUF，并 使RI为1，进而在中断服务中再进行地址号 比较;若RB8＝0，该帧不是地址帧，应丢掉， 且保持RI=0。 SM2=0时，接收机处于地址帧筛选被禁止状 态。不论收到的RB8为0或1，均可以使收 到的信息进入SBUF，并使RI=1。此时的 RB8通常为校验位。
多机通信系统示意图
TXD RXD 8051 主机
TXD RXD 80C51
0#从机
TXD RXD 80C51
1#从机
TXD RXD 80C51
2#从机
多机通信的实现，主要靠主、从机之间正确地设置
与判断多机通信控制位SM2和发送或接收的第9数据位
（D8）。
下面简述如何实现多机通信。
SM2：多机通信控制位
电源控制寄存器PCON
SMOD ：波特率倍增位。在串行口方式 1 、方式 2 、 方式3时，波特率与SMOD有关，当SMOD=1时，波特 率提高一倍。复位时，SMOD=0。
8.2单片机串行口的结构与工作原理
• 51系列单片机的串行口是什么？ 串行口是一个可编程的全双工串行通信接口，通过软件编程，它可以作通用 异步接收和发送器UART用，也可以作同步移位寄存器用。 • 串行口结构框图：（Pg157)
8
发送SBUF(99H)
门
TXD(P3.1) 串 寄 行 存 控 器 制 SCON (98H) RXD(P3.0)
T1选方式1用于低波特率，需考虑T1重装时间常数时间。 也可选工作方式3。
多机通信
• 多个MCS-51单片机可以利用串行口进行多机通信。在 多机通信中要保证主机与所选择的从机实现可靠地通信， 必须保证串行口具有识别功能。 • 控制寄存器SCON的SM2位就是为满足这一条而设置 的多机通信控制位。 • 原理：在串行口以方式2(或方式3)接收时，若SM2＝1， 表示置多机通信功能位，此时可能出现两种情况： 接 收到的第9位数据为1时，数据才装入SBUF，并置中断 标志RI＝1，向CPU发出中断请求。 接收到的第9位数 据为0时，则不产生中断标志，信息抛弃 • 若SM2＝0，则接收到的第9位数据不论为0还是1，都 产生RI＝1中断标志，接收到的数据装入SBUF。(104)
器 T1 接收控制器 RI
TXD
SBUF
移位寄存器
RXD
串行口内部结构示意简图
移位时钟 T1 fosc
1 12
TXD（P3.1) 1/16 发送SBUF(99H)
TH1 TL1 内部BUS
SMOD=1
写SBUF 读SBUF 接收SBUF(99H)
T1溢出率 1/2 PXD(P3.0)