51单片机SCON

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51单片机的简介——串行口、SCON

51单片机有一个全双工串行通讯口,它即可作为UART(Universal Asynchronous

Receiver/Transmitter),也可作为一个同步移位寄存器。而且作为UART时,其具有多机通讯能力。

51单片机的串行口由发送控制、接收控制、波特率输入管理和发送/接收缓冲区SBUF(地址为99H)组成。SBUF作为发送和接收缓冲区其实际是分开的两个器件,数据不会相互覆盖,但在对其寻址时都是99H,51单片机会根据读或者写指令操作相应的器件。

站在汇编角度来看,51单片机的串行口通讯操作体现为累加器Acc(地址E0H)和发送/接收缓冲区SBUF之间的数据传递。当我们要发送数据时,对串行口完成初始化设置后,数据由累加器A传入SBUF,然后在发送控制器的控制下组成帧结构,并自动从TXD端口发出,发送结束后置位TI(TI是特殊功能寄存器SCON的可独立寻址位,参见SCON介绍),如果要继续发送就在指令中将TI清0。接收数据时,相当于对串口完成初始化设置后,数据由SBUF传入累加器Acc,在置位允许位(即设置SCON的独立寻址位REN为1)后才开始进行串行接收操作,在接收控制器控制下,通过移位寄存器将串行数据输入SBUF,接收结束后将RI(SCON中可独立寻址位)置位,最后将数据送累加器Acc。

特殊功能寄存器SCON是串行口控制寄存器,用于存放串行口的控制和状态信息,其地址为98H,具有位寻址功能,其各位的结构如下图所示:

其中各个位的功能及含义如下:

SM0、SM1:串行口工作方式选择位,其组合含义如下图所示:

SM2:多机通讯控制位。在方式2和方式3中用于多机通讯控制,在方式2、方式3的接收

状态中,若SM2=1,当接收到的第9位(同时系统将第9位值赋予RB8)为0时,舍弃接收到的数据,RI置0;若第9位为1时,将接收到的数据送入接收SBUF中,并将RI置1;而对于方式1,接收到有效的停止位时,将RI置1。对于方式0,SM2应该置0。

REN:允许接收位。REN置1时允许接收数据,REN由指令置位或者复位。

TB8:第9位发送的数据。多机通讯时(即方式2、方式3)TB8表示主机发送的是地址还是数据,TB8=0表示发送的是数据,TB8=1表示发送的是地址。TB8由指令置位或者复位。RB8:第9位接收的数据。用来存储接收到的第9位数据,用于标明接收到的数据特征或者用于校验。对于方式0,不使用RB8。

TI:发送中断标志,由硬件设置,由软件清0。方式0串行发送完8位数据后置位,其它方式串行发送停止位后置位。

RI:接收中断标志,由硬件设置,由软件清0。方式0接收完8位数据后置位,其它方式接收到停止位时置位。

51单片机借用了PCON的D7位作为串行波特率系数SMOD控制位,PCON不可位寻址,其地址为87H,当SMOD=1时,波特率加倍。SMOD在PCON中的位置如下图所示:

PCON主要是为CHMOS型单片机的电源控制而设置的专用寄存器,单元地址是87H,其结构格式如下:

PCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

位符号SMOD - - - GF1 GF0 PD IDL

在CHMOS型单片机中,除SMOD位外,其他位均为虚设的,SMOD是串行口波特率倍增位,当SMOD=1时,串行口波特率加倍。系统复位默认为SMOD=0。

各位的定义:

SMOD:该位与串口通信有关。

SMOD=0; 串口方式1,2,3时,波特率正常。

SMOD=1; 串口方式1,2,3时,波特率加倍。

GF1,GF0:两个通用工作标志位,用户可以自由使用。

PD:掉电模式设定位。

PD=0 单片机处于正常工作状态。

PD=1 单片机进入掉电(Power Down)模式,可由外部中断或硬件复位模式唤醒,进入掉电模式后,外部晶振停振,CPU、定时器、串行口全部停止工作,只有外部中断工作。

IDL:空闲模式设定位。

IDL=0 单片机处于正常工作状态。

IDL=1 单片机进入空闲(Idle)模式,除CPU不工作外,其余仍继续工作,在空闲模式下可由任一个中断或硬件复位唤醒。

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