51单片机串口通信

习题
1、给电脑发送数字，每按下一次按键，发送的数值加1，用 电脑串口给单片机发送特定指令，控制单片机小灯的亮灭。 给电脑发送数字，每按下一次按键，发送的数值加1， 用电脑串口给单片机发送字符字符串在 液晶上显示
串行口通信的控制
SCON 是一个特殊功能寄存器，可位寻址，用以设定串行口 的工作方式、接收/发送控制以及设置状态标志。
SM0和SM1为工作方式选择位，可选择四种工作方式：
串行口通信的控制
●REN——允许串行接收位。由软件置REN=1，则启动串行口 接收数据；若软件置REN=0，则禁止接收。 ●TI，发送中断标志位。在方式0时，当串行发送第8位数据 结束时，或在其它方式，串行发送停止位的开始时，由内部 硬件使TI置1，向CPU发中断申请。在中断服务程序中，必须 用软件将其清0，取消此中断申请。 ●RI，接收中断标志位。在方式0时，当串行接收第8位数据 结束时，或在其它方式，串行接收停止位的中间时，由内部 硬件使RI置1，向CPU发中断申请。也必须在中断服务程序中， 用软件将其清0，取消此中断申请。 PCON中只有一位SMOD与串行口工作有关 ：
串行口通信的控制
2、方式1输入
RXD 位采样脉冲 RI（中断标志） 起始
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
停止位
用软件置REN为1时，接收器以所选择波特率的16倍速率采 样RXD引脚电平，检测到RXD引脚输入电平发生负跳变时，则说 明起始位有效，将其移入输入移位寄存器，并开始接收这一帧 信息的其余位。接收过程中，数据从输入移位寄存器右边移入， 起始位移至输入移位寄存器最左边时，控制电路进行最后一次 移位。当RI=0，且SM2=0（或接收到的停止位为1）时，将接收 到的9位数据的前8位数据装入接收SBUF，第9位（停止位）进 入RB8，并置RI=1，向CPU请求中断。
波特率
在方式1中，当定时器计满溢出时，自动进入中断服务程序，然 后我们需要手动再给定时器装初值，而在方式2中，当定时器计满溢 出后，单片机会自动为其装初值，并且无需进入中断服务程序进行 任何处理，这样定时器溢出的速率就会绝对稳定。方式2的工作过程 是：先设定M0M1选择定时器方式2，在TLX和THX中装好合适的数值， 以让定时器输出产生的溢出率，这里TLX和THX中装的数值必须是一 样的，因为每次计数溢出后TLX中装入的新值是从THX中取出的。 【例】已知串口通信在串口方式2下，波特率为9600bps，系统晶振 频率为11.0592MHz，求TL1和TH1中装入的数值是多少？ 解：设所求的数为X，则定时器每计256-X个数溢出一次，每计一个 数的时间为一个机器周期，一个机器周期等于12个时钟周期，所以 计一个数的时间为12/11.0592MHz（s），那么定时器溢出一次的时 间为[256-X]*12/11.0592MHz（s），T1的溢出率就是它的倒数，方 式1的波特率=（2^SMOD/32）*(T1溢出率)，这里我们取SMOD=0，则 2^SMOD=1，将已知的的数代入公式后得9600=（1/32） *11059200/[256-X]*12，求得X=253，转换成十六进制为0xFD。上面 若将SMOD置1的话，那么X的值就变成了250了。可见，在不变化X值 的状态下，SMOD由0变1后，波特率便增加一倍.
空 闲 起 始 位 D0 LSB 1帧共10位 数据位8位 D7 MSB 停 止 位 空 闲
1、方式1输出
写入SBUF TXD TI（中断标志） 起始
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
停止位
串行口通信的控制
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： 1、确定T1的工作方式（编程TMOD寄存器）； 2、计算T1的初值，装载TH1、TL1； 3、启动T1（编程TCON中的TR1位）； 4、确定串行口控制（编程SCON寄存器）； 5、串行口在中断方式工作时，要进行中断设置（编程IE、IP寄 存器）。
波特率
通信双方只有产生相同的传送速率，才能确保设备同步。通过 编程可对单片机串口设为4种工作模式，其中方式0和方式2的 波特率是固定的，而方式1和方式3的波特率是可变的，由定 时器T1的溢出率来决定。 以下是4种方式波特率的计算公式
fosc为系统晶振频率，通常为12MHZ或11.0592MHZ；SOMD是 PCON寄存器的最高位，T1溢出率即定时器T1溢出的频率
串行口通信原理
串行口通信原理
通信有并行和串行两种方式。在单片机系统以及现代单片机 测控系统中，信息的交换多采用串行通信方式。
串行口通信原理
并行通信是指数据的各位同时进行传送（发送或接收）的通信 方式。 其优点是传送速度快； 缺点是数据有多少位，就需要多少根传送线。并行通信在位数 多、传送距离又远时就不太合适了。
串行通信指数据是一位一位按顺序传送的通信方式。 它的突出优点是只需一对传输线，这样就大大降低了传送成本， 特别适用于远距离通信； 其缺点是传送速度较低。
波特率
本章将介绍89C51串行口的结构及应用，PC机与89C51间的双 机通信。 单片机或电脑在串口通信时的速率用波特率表示，它定义 为每秒钟传送二进制代码的位数，它的单位是b/s（位/秒）。 假设数据传送速率是120字符/s，而每个字符格式包含1个 代码位（1个起始位、1个终止位、8个数据位）。这时，传送的 波特率为： 10b／字符×120字符／s＝1200b／s
串行口通信原理
80C51串行口的结构
TXD SBUF
TH1 TL1 1
控制门 发送控制器
÷16
TI
去串口中断
≥1
Aቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
T1溢出率
÷2
0 SMOD
接收控制器 移位寄存器
RI
RXD SBUF
89C51通过引脚RXD（P3.0，串行数据接收端）和引脚TXD（P3.1，串 行数据发送端）与外界进行通信。 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 ；接收器是双缓冲结构 ；发送缓冲器，因为发送时CPU是主动的， 不会产生重叠错误。
SMOD（PCON.7） 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。
串行口通信的控制
串行口方式1是最常用的方式，方式1是10位数据的异步通 信口。TXD为数据发送引脚，RXD为数据接收引脚，传送一帧数 据的格式如图所示。其中1位起始位，8位数据位，1位停止位。