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。
80C51单片机的串行口
80C51单片机的串行口在单片机的世界里，80C51 单片机凭借其稳定性和广泛的应用一直占据着重要的地位。
而串行口作为 80C51 单片机的重要通信接口，发挥着至关重要的作用。
要理解 80C51 单片机的串行口，首先得知道串行通信的概念。
简单来说，串行通信就是数据一位一位地依次传输，相比并行通信，它只需要较少的数据线，这在很多场景下能大大减少硬件成本和布线难度。
80C51 单片机的串行口有 4 种工作方式，分别是方式 0、方式 1、方式 2 和方式 3。
方式 0 是同步移位寄存器输入/输出方式。
在这种方式下，数据以 8 位为一帧，低位在前，高位在后，没有起始位和停止位。
它通常用于扩展并行 I/O 口，例如外接串入并出的移位寄存器 74LS164 或并入串出的移位寄存器 74LS165。
方式 1 是 8 位异步通信方式，波特率可变。
这是最常用的串行通信方式之一。
一帧数据由 1 位起始位（低电平）、8 位数据位（低位在前）和 1 位停止位（高电平）组成。
发送和接收都是通过专门的寄存器来实现的。
方式 2 是 9 位异步通信方式，波特率固定。
一帧数据由 1 位起始位、8 位数据位、1 位可编程的第 9 位数据和 1 位停止位组成。
这种方式常用于多机通信，第 9 位数据可以作为地址/数据的标识位。
方式 3 与方式 2 类似，也是 9 位异步通信方式，但波特率可变。
串行口的波特率是一个非常关键的概念。
波特率决定了数据传输的速度。
在 80C51 单片机中，方式 0 和方式 2 的波特率是固定的，而方式 1 和方式 3 的波特率则是由定时器 T1 的溢出率来决定的。
通过设置定时器 T1 的工作方式和初值，可以得到不同的波特率，以适应不同的通信需求。
在实际应用中，要使用 80C51 单片机的串行口进行通信，还需要对相关的寄存器进行配置。
比如，串行控制寄存器 SCON 用于设置串行口的工作方式、接收/发送控制等；电源控制寄存器 PCON 中的 SMOD 位用于控制方式 1、2、3 的波特率加倍。
单片机串行口的工作原理
单片机串行口的工作原理一、引言单片机串行口是单片机与外部设备进行通信的一种重要方式。
它通过串行通信协议将数据从单片机发送到外部设备或从外部设备接收数据并传输到单片机。
本文将详细介绍单片机串行口的工作原理。
二、串行通信协议1. 串行通信概述串行通信是指在同一时间内，只有一个比特（bit）被传输的通信方式。
与之相对的是并行通信，它可以同时传输多个比特。
由于现代计算机系统中各种设备间需要大量数据交换，因此串行通信成为了广泛应用的一种通讯方式。
2. 常见的串行通信协议常见的串行通信协议有RS232、RS485、I2C和SPI等。
其中，RS232是最早广泛使用的标准，用于在计算机和调制解调器之间进行数据传输。
RS485则是一种多点连接的标准，适用于在远距离范围内进行数据传输。
I2C和SPI则主要用于芯片级别的短距离数据传输。
三、单片机串口硬件结构1. 串口芯片在单片机系统中，使用专门的UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）芯片来实现串口通信。
UART芯片包括发送和接收两个模块，可以将单片机的并行数据转换为串行数据进行传输，并将接收到的串行数据转换为单片机可以处理的并行数据。
2. 串口引脚在单片机中，通常有两个引脚用于串口通信，分别为TX（发送）和RX（接收）。
这些引脚通过芯片内部的寄存器进行控制，以实现对串口的配置和控制。
3. 波特率发生器波特率是指在单位时间内传输的比特数。
在单片机中，使用波特率发生器来控制UART芯片的工作频率，从而实现不同波特率下的数据传输。
四、单片机串口软件实现1. 串口初始化在使用单片机进行串口通信之前，需要先对串口进行初始化。
这包括设置波特率、校验位、停止位等参数，并启动UART芯片以使其准备好接收或发送数据。
2. 串口发送当需要向外部设备发送数据时，在单片机中可以通过向TX引脚写入相应的比特序列来实现。
在发送前需要检查TX缓冲区是否为空，并等待直到缓冲区为空后再进行下一次传输。
单片机原理及应用串行口
单片机原理及应用串行口单片机是一种集成电路芯片，具有处理器核心、内存、定时器/计数器、输入/输出口等功能。
它采用单一芯片封装，具有体积小、功耗低、性价比高等优点，广泛应用于嵌入式系统、电子设备控制等领域。
串行口是单片机的一种重要接口，它通过串行通信协议实现与外部设备的数据交换。
串行口的主要特点是一次只能传输一个比特的数据，传输速率相对较慢，但传输距离较远，能够满足长距离数据传输的需求。
串行口的应用非常广泛，下面将从基本原理、工作方式和应用场景三个方面进行详细介绍。
1. 基本原理串行口基于串行通信协议，通过发送和接收两个引脚来实现与外部设备的数据交换。
串行口的发送和接收部分需要配合串行通信协议进行设置，包括数据位数、停止位数、奇偶校验位等。
2. 工作方式串行口的工作方式一般分为同步和异步两种模式。
同步模式中，数据传输的速率由外部计时器控制，发送和接收双方需要在同一时钟脉冲上进行数据传输；异步模式中，数据传输的速率由波特率发生器控制，发送和接收双方根据起始位和停止位进行数据传输。
3. 应用场景串行口广泛应用于各种嵌入式系统和电子设备控制中，以下是几个典型的应用场景：(1) 通信设备串行口可用于实现与计算机之间的数据交换，如通过串口与计算机进行数据通信、调试和程序下载等。
同时，串行口还可以与无线模块或蓝牙模块等外部设备配合，实现远程无线通信。
(2) 外设控制串行口可以控制各种外部设备，如继电器、数码管、液晶显示屏等。
通过串行口发送指令或数据，控制外部设备的状态和显示。
(3) 传感器数据采集串行口可以接收和解析各种传感器的数据，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等。
通过串行通信协议，将传感器采集到的数据发送给单片机进行处理和存储。
(4) 工业控制串行口广泛应用于工业领域的数据采集和控制系统中。
通过串行口，可以实现与各种传感器、执行器的数据交换和控制，如温湿度检测系统、智能电表系统等。
(5) 仪器仪表串行口可以连接到各种仪器仪表上，实现数据的采集和控制。
单片机 串行口精讲
方式0接收时序 图7-7 方式 接收时序
20
（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。
11
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
14
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。
MCS-51单片机的串行口及控制寄存器
位序
B7
B6
B5
B4
B3
B2
B1
B0
位符
smod
/
/
/
GF1
Hale Waihona Puke GF0PDIDL
号
PD和IDL：是CHMOS单片机用于进入低功耗方式的控制位，在第 2章中已介绍过这两位的应用。
GF1和GF0：用户使用的一般标志位。
smod：串行口波特率倍增位，当smod=1时，串行口波特率增加 1倍。系统复位时，smod=0。
位地 址
位符 号
0AFH 0AEH 0ADH 0ACH 0ABH 0AAH 0A9H 0A8 H
EA
/
/
ES
ET1
EX1
ET1 EX0
其中与串行口有关的是ES位。当ES=0时，禁止串行口的中断； 当ES=1时，表示允许串行口中断。EX0、ET0、EX1、ET1分别表示 对外中断0、定时器/计数器0、外中断1、定时器/计数器1个中断 源的中断允许控制，EA是中断总允许控制位，详见本书第5章介绍。
PCON寄存器的B6、B5、B4位未定义。
3. 中断允许寄存器IE
中断允许寄存器IE，是MCS-51单片机中实现是否开放某 中断源中断的控制寄存器，在第5章中已做过介绍。IE寄存 器 是 可 寻 址 的 寄 存 器 ， 其 字 节 地 址 为 0 A8H， 位 地 址 由 0A8H～0AFH，IE寄存器各位定义如下：
0BBH PT1
0BAH PX1
0B9H PT0
0B8H
PX0
其中与串行口有关的是PS位，当PS=0时，表示串行口中断处于 低优先级别；当PS=1时，表示串行口中断处于高优先级别。PX0、 PT0、PX1、PT1分别控制外中断0、定时器/计数器0、外中断1、定 时器/计数器1中断源的中断优先级别，详见本书第5章介绍。
单片机的串行口及应用
起 始
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
停 止
16
第六章 8051单片机的串行口应用
与门
或门
⑴发送：方式1时，发送的工作原理图如上图所示。 D将1写入 数据写 计数器 数据为0 TXD输 D0发 移位寄存 SBUF 溢出 发送为0 出0 送 器9位 TI置 发送第9 清除发 D1发 计数器第16 位 送信号 位1 送 次溢出 17
⑴发送
8位数据写 入SBUF TI置位 撤消 发送 选通D触发 器置1 零检测 器为 0 发送启动 8位数据 移位输出
第9位向 左均为 0
14
左边补0
第六章 8051单片机的串行口应用
⑵接收
当REN＝1 且RI为零
启动 接收
1111 1110 写入移位 寄存器
清除接 收信号
15
RXD引脚 接收一位 信号 移位寄存器 的内容送入 SBUF
并行输出， 最高位
清除端，低 电平输出全 为0
时钟输入
24
第六章 8051单片机的串行口应用 例6-1 在单片机的串行口外接一个串入并出8位移位寄存器 74LS164 ，实现串口到并口的转换。数据从RXD端输出，移位脉冲 从TXD端输出。执行如下程序后LED指示灯轮流点亮。
时钟输入端
串行输入端
25
第六章 8051单片机的串行口应用 6.3 串行口应用举例 6.3.1 串口/并口转换 例： 使用74LS164的并行输出接8只发光二极管，利用它的 串入并出功能，把发光二极管从左向右依次点亮，并不断循环 之。
并行输出端
串行输入端
时钟输入端
22
串行输入并行输 出的移位寄存器
80C51系列单片机有一个全双工的串行口
2、串行控制寄存器SCON 串行控制寄存器SCON
SCON 位名称 位地址 功能 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) SM0 SM0 SM2 SM2 REN TB8 TB8 RB8 TI RI D7 SM0 9FH D6 SM1 9EH D5 SM2 9DH D4 REN 9CH D3 TB8 9BH D2 RB8 9AH 接收 第9位 D1 TI 99H 发送 中断 D0 RI 98H 接收 中断
T1初值 T1初值 = 256 －
2SMOD 32
×
fosc 12 ×波特率
⑷ 应用举例
设甲乙机以串行方式1进行数据传送，fosc=11 0592MHz 11. MHz， 【例6-3】设甲乙机以串行方式1进行数据传送，fosc=11.0592MHz，波特 率为1200b/s。甲机发送的16个数据存在内RAM 40H 1200b/s 16个数据存在内 FH单元中 单元中， 率为1200b/s。甲机发送的16个数据存在内RAM 40H～4FH单元中，乙机接 收后存在内RAM 50H为首地址的区域中。 收后存在内RAM 50H为首地址的区域中。 解： 串行方式1波特率取决于T 溢出率( SMOD=0),计算T 定时初值： 串行方式1波特率取决于T1溢出率(设SMOD=0),计算T1定时初值： 计算
解：编程如下： 编程如下：
LIGHT: SCON,#00 00H 串行口方式0 LIGHT:MOV SCON,#00H ;串行口方式0 CLR ES ;禁止串行中断 MOV DPTR,#TAB ;置发光二极管亮暗控制字表首址 置顺序编号0 LP1: MOV R7,#0 ;置顺序编号0 LP2: MOV A,R7 ;读顺序编号 MOVC A,@A+DPTR ;读控制字 CLR P1.0 ;关闭并行输出 MOV SBUF,A ;启动串行发送 JNB TI,$ ;等待发送完毕 CLR TI ;清发送中断标志 SETB P1.0 ;开启并行输出 调用延时0.5秒子程序(参阅例4 0.5秒子程序 LCALL DLY500ms ;调用延时0.5秒子程序(参阅例4-13) INC R7 ;指向下一控制字 判循环操作完否? CJNE R7,#30,LP2 ;判循环操作完否?未完继续 顺序编号0 29依次操作完毕 依次操作完毕, SJMP LP1 ;顺序编号0～29依次操作完毕,从0开始重新循环 TAB: FFH,7FH,3FH,1FH,0FH,07H,03H,01H,00 从左向右依次暗灭, 07H,03H,01H,00H TAB: DB 0FFH,7FH,3FH,1FH,0FH,07H,03H,01H,00H;从左向右依次暗灭, 每次减少一个,直至全灭; 每次减少一个,直至全灭; 80H,40H,20H,10H,08H,04H,02H,01H 从左向右依次点亮, H,40H,20H,10H,08H,04H,02H,01 DB 80H,40H,20H,10H,08H,04H,02H,01H;从左向右依次点亮,每次亮一个 02H,04H,08H,10H,20H,40H,80H 从右向左依次点亮, H,04H,08H,10H,20H,40H,80 DB 02H,04H,08H,10H,20H,40H,80H;从右向左依次点亮,每次亮一个 H,0 H,0 H,0 H,0FCH,0FEH;从左向右依次点亮, DB 0C0H,0E0H,0F0H,0F8H,0FCH,0FEH;从左向右依次点亮, 每次增加一个,直至全部点亮; 每次增加一个,直至全部点亮;
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-实验三-串行口通信实验
实验三串行口通信实验一、实验目的1、掌握单片机串行口的工作原理及工作方式；2、掌握单片机串行口波特率的设置方法；3、掌握单片机串行口查询方式程序的设计方法。
二、实验内容及要求1、单片机的串行口经RS-232 电平变换后和PC 机相连；2、单片机系统的晶振频率选择11.0592MHz，串行口设置为9600bps、无校验位、8 位数据位、1 位停止位（简记为N81）模式；3、单片机采用查询方式收发数据，将PC 机送来的除回车/换行之外的数据加1 后送回。
三、实验设备硬件：PC 机，nKDE-51 单片机实验教学系统；软件：Keil C51 集成开发环境，FlashMagic 单片机程序烧写软件。
四、实验原理及步骤MCS-51 串行口的结构、原理及各种工作方式参阅教材相关内容。
本实验使用串行口工作方式1，通过定时器1（T1）产生波特率时钟，通过查询串行口收发中断标志RI 和TI 来判断单片机串行口数据收发的状态。
步骤如下：1、创建新项目：Project—New Project—命名、存储—CPU类型(philips P89C52X2)2、创建新程序：编译程序—完成后保存为“.c”格式3、添加程序：Target1—Source Group—add……（程序）4、检测程序：Project—Build Target5、选择烧录程序的方式(右键点target1--opption)：output—Creat Execulate：Dubug Information Browse、Creat HexDebug 右侧选择use “Keil Monitor-51 Driver”6、选择程序执行点：在Debug程序烧路后，在开始执行的程序断点上鼠标右键—Set Program Counter7、Go执行五、实验过程1. 电路连接PC 机串行口为RS-232 标准的串行接口，用-15V～-5V 表示1，+5V～+15V 表示0，而单片机的串行口为TTL 电平，+5V 表示1，0V 表示0，因此单片机的串行口不能直接和PC 机的串行口相连，必须经过电平变换才能和PC 机通信。
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07章串行口
单片机原理及应用第07章串行口在单片机中，串行口是一种常见的通信接口。
串行口允许单片机与外部设备通过串行通信进行数据的传输和接收。
它常用于与计算机、显示器、键盘、传感器等设备进行数据交互。
串行口一般有两个主要的部分：发送器和接收器。
发送器负责将单片机内部的数据转换成串行数据，并通过一个引脚发送出去。
接收器负责将从外部设备接收到的串行数据转换成单片机内部的数据，供单片机进一步处理。
串行口的应用非常广泛。
以下是串行口在一些常见应用中的使用方式：1.与计算机通信：单片机可以通过串行口与计算机进行数据交互。
这种应用广泛用于传感器数据的采集、控制命令的发送等场景。
通过串行口，单片机可以将采集到的数据传输给计算机进行分析和处理，或者接收计算机发送的控制命令实现特定功能。
2.与显示器通信：串行口可以用来控制液晶显示器（LCD）。
通过发送特定的指令和数据，单片机可以控制液晶显示器显示不同的字符、图形或者动画。
这种应用广泛用于嵌入式系统中的人机交互界面，如数码相机、手机等设备。
3.与键盘通信：通过串行口，单片机可以接收来自键盘的按键数据。
这种应用广泛用于嵌入式系统中的输入设备，如电脑键盘、数字键盘等。
通过接收键盘的按键数据，单片机可以进行相应的操作，如控制电机、显示字符等。
4.与传感器通信：单片机可以通过串行口与各种传感器进行通信。
传感器可以是温度传感器、湿度传感器、光敏传感器等。
通过串行口，单片机可以获取传感器采集到的数据，并进行相应的处理和控制。
总之，串口是一种非常常见并且实用的通信接口，在单片机中得到了广泛应用。
它不仅可以实现单片机与外部设备之间数据的传输和接收，还可以用于控制和监测各种设备。
通过串口的使用，单片机可以更加灵活和方便地与外部设备进行通信，从而实现更多样化、智能化的应用。
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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RS-232C的缺点
接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的 芯片。 与TTL电平不兼容，与TTL电平接口连接需 进行电平转换。
传输距离短，使用时传输距离一般不超过 15m，线路条件好时也不超过几十米。
传输速率较低，最高传送速率为20kbit/s。 由于收发信号采用共地传输，容易产生共模 干扰，所以抗干扰能力较差。
SCON各位名称和功能
若接收收方单片机的SM2 = 0，则RB8不再 具有控制RI激活的功能，不论收到的RB8为0还 是1，收到的数据都会进入SBUF，并使RI = 1。 运用SM2的控制功能，便可以实现多机通信
在方式0时，不使用SM2控制位，应将SM2 设定为0。在方式1时，通常也将SM2设为0，若 使SM2 = 1，则只有接收到有效的停止位时，RI 才被置1。
RS-232C的信号电平
通常，RS-232C的逻辑电平采用＋12V表示逻 辑0，−12V表示逻辑1。
RS-232C的信号电平
RS-232C的传输距离与传输速率：
RS-232C的传输距离：DTE和 DEC之间采用RS-232C传输的最大距离 不大于15m。
RS-232C的传输速率：小于 20kbit/s。
单片机的串行接口
串行通信基本知识 串行接口结构及控制 串行接口工作方式与波特率 串行口应用举例
数据通信
计算机与外界的信息交换称为通信。基本的通信方法有 并行通信和串行通信两种。
1．并行通信
单位信息（通常指一个字节）的各位数据同时传送的通 信方法称为并行通信。
2．串行通信
单位信息的各位数据被分时一位一位依次顺序传送的通 信方式称为串行通信。
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 89C52 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 GND
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 GND
外 部 设 备
RXD TXD
89C52
TXD RXD 外 部 设 备 GND
GND
图1 并行通信示意图
图 2 串行通信示意图
异步通信和同步通信
1．异步通信 异步通信中，传送的数据可以是一个字符代码或一个字 节数据，数据以帧的形式一帧一帧传送。
串行接口的工作方式
1．方式0
2．方式1 3．方式2和方式3
方式1
工作方式1时，串口被设定为10位异步通信口。 TXD为数据发送引脚，RXD为数据接收引脚，所传送 的字符帧格式如图所示。
串口方式1的字符帧格式
方式1发送
在TI = 0时，当执行一条写SBUF的指令后， 即可启动串行口发送过程： 发送电路自动在写入SBUF中的8位数据前 后分别添加1位起始位和1位停止位。在发送移 位脉冲作用下，从TXD引脚逐位送出起始位、数 据位和停止位。发送完一个字符帧后，自动维持 TXD线为高电平。并使发送中断标志TI置1，产 生串口中断请求。通过软件将TI清0，便可继续 发送。
DB-25和DB-9连接器
DB-25和DB-9连接器
RS-232C的引脚功能
引脚 序号 1 2（3） 3（2） 信号 名称 PGND TXD RXD 功 能 保护（屏蔽）接地 发送数据（串行输出） 接收数据（串行输入） DTE→DCE DTE←DCE 信号方向
4（7）
5（8） 6（6） 7（5）
电源控制寄存器PCON
PCON的字节地址为87H，不能按位寻址，只能 按字节寻址。各位的定义如图9-16所示。其中，只 有一位SMOD与串行口工作有关。编程时只能使用 字节操作指令对它赋值。
图9-16 电源控制寄存器
PCON控制位的名称和功能
SMOD（PCON.7）：波特率倍增 位。在串行口方式1、方式2、方式3中，用 于控制是否倍增波特率。当SMOD = 0时， 波特率不倍增；当SMOD = 1时，波特率提 高一倍。
RS-232C与51系列单片机的连接
由于51系列单片机的串行口不是标准 RS-232C接口，采用的是正逻辑TTL电平： 即逻辑1为＋2.4V；逻辑0为＋0.4V。
所以使用RS-232C接口将51系列单片机 与计算机或其他具有RS-232C接口的设备进 行连接时，必须考虑电平转换问题。
通常使用专用的电平转换芯片来进行电 平转换。
SCON各位名称和功能
TB8（SCON.3）：发送数据第9位。在 方式2或方式3中，用于存放发送数据的第9 位，此时，该位可以用作奇偶校验位，在多 机通信中，可以作为地址帧/数据帧的标志 位。 REN（SCON.4）：允许接收控制位。 若使REN=1，则启动串行口接收数据；若 使REN=0，则禁止串口接收。
信号 名称 — SDCD SCTS STXD TXC SRXD RXC — SRTS DTR SQD RI DRS ETXC —
功 能
未定义 辅助信道载波检测 辅助信道允许发送 辅助信道发送数据 发送时钟 辅助信道接收数据 接收时钟 未定义 辅助信道请求发送 DTE就绪（数据终端准备就绪） 信号质量检测 振铃指示 数据信号速率选择 外部发送时钟 未定义
SCON各位名称和功能
SM2（SCON.5）：多机通信控制位。主要用于方 式2和方式3中。（一般设置为0） 若接收方单片机的SM2 = 1，则由收到的RB8来控 制是否使RI置1：当收到的RB8 = 0时， RI不被置1， 收到的信息被丢弃；当收到的RB8 = 1时，收到的数 据进入SBUF（接收），并将RI置1，向CPU发出串口 中断请求，接收方可在串口中断服务中将数据从 SBUF（接收）中读走。也可以通过查询RI的办法， 在发现RI为1后，将SBUF（接收）中的数据读走。
串行接口的结构
51单片机串行口的结构
串行口由发送电路和接收电路两部分组成。图中有 两个物理上独立的串行口接收、发送缓冲器SBUF。 SBUF（发送）用于存放将要发送的字符数据； SBUF（接收）用于存放串行口接收到的字符数据，数 据的发送、接收可同时进行。 SBUF（发送）和SBUF（接收）同属于特殊功能 寄存器SBUF，占用同一个地址99H。但发送缓冲器只 能写入，不能读出；接收缓冲器只能读出，不能写入。 因此，对SBUF进行写操作时，是把数据送入SBUF（发 送）中；对SBUF进行读操作时，读出的是SBUF（接收 ）中的数据。
表
SM0 SM1
串行口的工作方式
功 能
移位寄存器 10位异步收发（8位数据） 11位异步收发（9位数据） 11位异步收发（9位数据）
工作方式
0 1 2 3
波特率
fosc/12 可变，由定时器控制 fosc/64或fosc/32 可变，由定时器控制
0 0 1 1
0 1 0 1
SCON各位名称和功能
RI（SCON.0）：接收中断标志位。用 于指示一帧信息是否接收完毕它的工作过 程是：当串行口接收到停止位时；由内部 硬件电路使RI=1。一旦RI被硬件置1，便 产生串口中断请求
第n个字符 停 止 位 0/1 0/1 1 起 始 位 0 校 验 位 停 止 位 1 起 始 位 0 第n+1个字符
8位数据
数据 0/1 0/1 „
0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1
异步通信的一帧数据格式
2．同步通信
在同步通信中，每一数据块发送开始时，先发送一个或 两个同步字符，使发送与接收取得同步，然后再顺序发送数 据。数据块的各个字符间取消起始位和停止位，所以通信速 度得以提高 。
串口发送过程
当单片机执行“写”SBUF命令时，将欲发 送的字符送入SBUF（发送）后，发送控制器 在发送时钟的作用下，自动在发送字符前后添 加起始位、停止位和其他控制位，然后在发送 时钟的控制下，逐位从TXD线上串行发送字符 帧。发送完后使发送中断标志TI=1，发出串口 发送中断请求。
串口接收过程
信号方向
DTE←DCE DTE←DCE DTE→DCE DTE←DCE DTE←DCE DTE←DCE DTE→DCE DTE→DCE DTE←DCE DTE←DCE DTE→DCE DTE→DCE
RS-232C的电气特性
RS-232C的信号电平：RS-232C标准 规定采用负逻辑电平。信号源点的逻辑0电平 范围为+5V～+15V，逻辑1电平范围为−5V～ −15V；信号目的点的逻辑0电平范围为+3V ～+15V，逻辑1电平范围为−3V～−15V，噪 声容限为2V。RS-232C的信号电平下图所示 。
串行接口的控制寄存器
1．串行口控制寄存器SCON 2．电源控制寄存器PCON
串行口控制寄存器SCON
SCON用于设定串行口的工作方式、接收/发送 控制以及设置状态标志等。它的字节地址为98H， 可进行位寻址，其各位的定义如图所示。
图9-15 串行口控制寄存器
SCON各位名称和功能
SM0和SM1（SCON.7和SCON.6）：串行口工作 方式选择位。可选择4种工作方式，如表所示。
SCOห้องสมุดไป่ตู้各位名称和功能
TI（SCON.1）：发送中断标志位。用 于指示一帧信息是否发送完毕它的工作过 程是：开始串行发送停止位时，由内部硬 件电路使TI=1，并向CPU发出串口中断请 求。与RI标志的清除方法相似，TI也必须 通过软件才能将其清0
SCON各位名称和功能
RB8（SCON.2）：接收数据第9位。在 方式2或方式3中，用于存放接收数据的第9 位，此时，该位可能是奇偶校验位，也可 能是多机通信中的地址帧/数据帧的标志位 。在方式1时，若SM2=0，则RB8为接收到 的停止位。方式0时，不使用RB8。
MAX232电平转换芯片 MAXIM公司生产MAX232。它仅需要+5V电源， 由内置的电子泵电压转换器将 +5V转换成 −10V ～+10V。该芯片与TTL/CMOS电平兼容，片内 有2个发送器和2个接收器，使用比较方便。由它 构成的电平转换电路如图所示。