单片机串行输入输出
第1章 MCS-51单片机结构
一个8位的CPU。 程序存储器：4KBROM。
128字节RAM。
两个16位可编程定时器/计数器。 可寻址64KB外部数据存储器和64KB外部程序存储器的控制电路。
32条可编程的I/O线（四个8位并行I/O端口）。
一个可编程全双工串行口。 具有两个优先级嵌套的中断结构。
★ 掌握51系列单片机各存储空间的地址分配、使用特点。
位名称
1.3 特殊功能寄存器
CY：进/借位标志,反映最高位的进位借位情况，加法为进位、 减法为借位。CY=1，有进/借位 ； CY=0，无进/借位。 AC：辅助进/借位标志,反映高半字节与低半字节之间的进/借 位，AC=1有进/借位； AC=0无进/借位 。 FO：用户标志位,可由用户设定其含义。 RS1，RS0：工作寄存器组选择位。 OV：溢出标志,反映补码运算的运算结果有无溢出 有溢出 OV=1，无溢出OV=0。 -：无效位。 P：奇偶标志,运算结果有奇个“1”，P=1；运算结果有偶个“1”， P=0。
1.5 引脚功能
8XX51单片机有44引脚的方形 封装和40个引脚的双列直插式封 装形式，最常用的40个引脚DIP 封装。
各个引脚的功能如下： Vss:接地端。 Vcc:电源端，接+5V。 XTAL1，XTAL2: 接外部晶体或外部时 钟。 RST/VPD：①复位信号输入。 ②接备用电源，当VCC掉电
在中断入口地址中通常用一条无条件转移指令，转到 中断处理子程序。
1.2.2 外部数据储存器
用于存放随机读写的数据；
外部数据存储器和外部I/O口统一编址。 控制信号相同，使用相同的MOVX指令访问。 最多可扩展64KB外部数据存储器
1.2.3 内部数据储存器
串入并出(74LS164)和并入串出(74LS165)
\我们在进行数据转换的时候经常会用到74LS164,74LS165，在单片机课程和数字电子基础里都可以看到，这两个芯片是思绪上要形成互补的思想，一个是串入并出，另外一个是并入串出！一下两个例题用到的是单片机的串行线，TXD（发送标志是TI）和RXD（接收标志是RI）串行数据转换为并行数据（74ls164串入并出）/* 名称：串行数据转换为并行数据说明：串行数据由RXD发送给串并转换芯片74164，TXD则用于输出移位时钟脉冲，74164将串行输入的1字节转换为并行数据，并将转换的数据通过8只LED显示出来。
本例串口工作模式0，即移位寄存器I/O模式。
TXD发送*/#include<reg51.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int//延时void DelayMS(uint ms){uchar i;while(ms--) for(i=0;i<120;i++);}//主程序void main(){uchar c=0x80;SCON=0x00; //串口模式0，即移位寄存器输入/输出方式TI=1;while(1){c=_crol_(c,1);SBUF=c;while(TI==0); //等待发送结束TI=0; //TI软件置位DelayMS(400);}}实验结果：1. 我们要送的数是0x80，串行方式0是移位寄存器输入输出方式。
2. _crol_（）在#include<intrins.h>里，是左移函数。
3. 把这数每一位放在C里，TXD进行发送，也就是产生移位脉冲。
4. 每来一次下降沿，数据就发送一次！并行数据转换为串行数据（并入串出74ls165）/* 名称：并行数据转换为串行数据说明：切换连接到并串转换芯片74LS165的拨码开关，该芯片将并行数据以串行方式发送到8051的RXD引脚，移位脉冲由TXD提供，显示在P0口。
单片机的输入输出方式
单片机的输入输出方式单片机是一种集成电路，具有处理和控制任务的能力。
在实际应用中，单片机通常需要与外设进行数据的输入和输出。
因此，单片机的输入输出方式就成为了一个重要的研究领域。
本文将介绍几种常见的单片机输入输出方式，并分析它们的优缺点。
一、并口输入输出并口输入输出是最常见和简单的一种方式。
通过并行数据总线，单片机可以一次性传输多位二进制数据。
并口通常与外设芯片或者外围元件连接，例如LCD显示屏、键盘等。
并口输入输出的优点是速度快、数据传输稳定可靠，但同时也存在缺点，例如占用较多的引脚资源和布线不便等。
二、串口输入输出串口输入输出是一种使用串行通信协议进行数据传输的方式。
与并口输入输出相比，串口只能传输一位二进制数据。
但是，串口具有节省引脚资源、传输距离较长和可靠性高等优点。
串口输入输出通常与外设设备或者计算机进行数据通信。
串口通信有两种常见标准：RS232和RS485。
RS232主要用于与计算机通信，而RS485多用于远程数据采集和控制系统。
三、模拟输入输出模拟输入输出是一种以模拟电压或电流形式进行数据传输的方式。
单片机可以通过模拟输入输出来与模拟信号传感器进行数据采集和控制。
例如，通过模拟输入可以采集温度、湿度等模拟信号，通过模拟输出可以控制电机、电阻等模拟设备。
模拟输入输出的优点是能够处理连续变化的模拟信号，但在数据精度和稳定性上相对数字信号略有不足。
四、计时器/计数器输入输出计时器/计数器是单片机内部的一个模块，用于测量时间间隔或者对外部事件进行计数。
通过配置计时器/计数器的一些参数，可以实现输入输出功能。
例如，通过计时器/计数器输入输出可以实现PWM输出控制、捕获外部脉冲等功能。
计时器/计数器输入输出的优点是精度高、灵活性强，但需要掌握一些特定的配置知识。
五、中断输入输出中断输入输出是单片机在执行主程序的同时，能够监听外部事件的一种机制。
当外部事件满足特定条件时，单片机会自动跳转到相应的中断服务程序来处理。
binbin详解第7章-串行输入输出接口电路
5. 信号的调制和解调
利用电话信道（频带宽度通常为 利用电话信道（频带宽度通常为300～3400Hz）进行远距离传输，为完 ～ ）进行远距离传输， 成传输数字信号，通常把数字信号的“ 或 成传输数字信号，通常把数字信号的“0”或“1”转换成较高的不同频率的模拟 转换成较高的不同频率的模拟 信号，而在接收端再将该模拟信号转换成数字信号。前一种转换称为调制， 调制 信号，而在接收端再将该模拟信号转换成数字信号。前一种转换称为调制，后 一种转换称为解调。完成调制、解调功能的设备叫做调制解调器（Modem） 一种转换称为解调。完成调制、解调功能的设备叫做调制解调器（Modem）。 解调 调制解调器
波特率与字符的传送速率不同： 波特率与字符的传送速率不同：
波特率是每秒钟传送的二进制位数，传送率是每秒钟传送的字符个数， 波特率是每秒钟传送的二进制位数，传送率是每秒钟传送的字符个数，二 者之间存在如下关系： 者之间存在如下关系：
波特率=位 字符 字符/秒 位 秒 字符× 波特率 位/字符×字符 秒=位/秒
串行通信按通信的格式分为：异步通信和同步通信。 串行通信按通信的格式分为：异步通信和同步通信。
通信协议：通信的双方约定，何时开始发送， 通信协议：通信的双方约定，何时开始发送，何时发送完毕以及双方的 联络方式、正确与否等。 联络方式、正确与否等。
74ls164与单片机的串并转换(串转并-串进并出)
74ls164与单片机的串并转换（串转并\串进并出）
74LS164串转并实验本实验是用74LS164把输入的串行数转换成并行数输出，74LS164为串行输入并行输出移位寄存器，其引脚图及功能如下：
A、B：串行输入端；
QA～QH：并行输出端；
CLR：清零端，低电平有效；
CLK：时钟脉冲输入端，上升沿有效。
实验采用单片机串行工作方式0和P1端口两种方式串行输出数据。
串行口工作方式0时，数据为8位，从RXD端输出，TXD端输出移位信号，其波特率固定为Fosc/12。
在CPU 将数据写入SBUF寄存器后，立即启动发送。
待8位数据输完后，硬件将状态寄存器的TI位置1，TI必须由软件清零。
串行口工作方式0数据/时钟是自动移位输出，用P1端口输出数据时，要编程位移数据，每输出一个数据位，再输出一个移位脉冲。
内容及步骤：
本实验需要用到单片机最小系统（F1区）、十六位逻辑电平显示（I4区）和74LS164（G3区）。
1、选用89C51单片机最小应用系统模块，用八位数据线连接74LS164的并行输出JD5G 与十六位逻辑电平显示模块JD2I，将74LS164的串行输入端A/B（1和2脚）接到RXD 上，CLK接到TXD上，CLR接INT0。
2、用串行数据通信线连接计算机与仿真器，把仿真器插到模块的锁紧插座中，请注意仿真器的方向：缺口朝上。
3、打开KeiluVision2仿真软件，首先建立本实验的项目文件，接着添加TH23_74164.ASM 源程序，进行编译，直到编译无误。
4、全速运行程序，观察发光二极管亮灭情况，先右移动两次，再左移动两次，然后闪烁两次。
单片机 串行口精讲
方式0接收时序 图7-7 方式 接收时序
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（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。
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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
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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
单片机串行口接收和发送数据的过程简述
单片机串行口接收和发送数据的过程简述
串行口接收和发送数据的过程简述
答:在发送过程中，当执行一条将数据写入发送缓冲器SBUF(99H)的指令时，串行口把SBUF中8位数据以fosc/l2的波特率从RXD(P3.0)端输出，发送完毕置中断标志TI=1。
写SBUF指令在S6P1处产生一个正脉冲，在下一个机器周期的S6P2处，数据的最低位输出到RXD(P3.0)脚上;再在下一个机器周期的S3、S4和S5输出移位时钟为低电平时，在S6及下一个机器周期的Sl和S2为高电平，就这样将8位数据由低位至高位一位一位顺序通过RXD线输出。
并在TXD脚上输出fosc/12的移位时钟。
在写SBUF有效后的第10个机器周期的SlPl将发送中断标志TI置位。
接收时，用软件置REN=1(同时，RI=0)，即开始接收。
当使SCON中的REN=1(RI=0)时，产生一个正的脉冲，在下一个机器周期的S3P1～S5P2，从TXD(P3.1)脚上输出低电平的移位时钟，在此机器周期的S5P2对P3.0脚采样.并在本机器周期的S6P2通过串行口内的输入移位寄存器将采样值移位接收。
在同一个机器周期的S6P1到下一个机器周期的S2P2，输出移位时钟为高电平。
于是，将数据字节从低位至高位接收下来并装入SBUF。
在启动接收过程(即写SCON，清RI位)，将SCON中的RI清0之后的第l0个机器周期的SlPl将RI置位。
这一帧数据接收完毕，可进行下一帧接收。
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。
单片机常见输入输出模式
单片机常见输入输出模式单片机（Microcontroller，简称MCU）是一种集成电路，集中了处理器、内存、输入输出接口和定时器等功能模块，广泛应用于各种电子设备中。
输入输出（Input/Output，简称I/O）是单片机与外部环境进行信息交互的重要方式。
本文将介绍单片机常见的几种输入输出模式。
1. 并行输入输出模式并行输入输出模式是最常见的单片机与外设进行数据交互的方式。
在并行输入输出模式下，单片机与外设之间通过多个数据线同时传输多位数据。
这种模式的好处是传输速度快，但需要较多的引脚资源，适用于对传输速度要求较高的应用。
2. 串行输入输出模式串行输入输出模式是一种将数据逐位进行传输的方式。
在串行输入输出模式下，单片机与外设之间通过单个数据线逐位传输数据。
这种模式的好处是占用较少的引脚资源，适用于空间有限且对传输速度要求不高的应用。
3. 通用异步收发器模式通用异步收发器（UART）是一种单片机常用的输入输出模式。
UART内部有一个缓冲区，可以接收和发送数据。
在使用UART进行数据传输时，单片机通过配置相关寄存器的参数来设置波特率、数据位数、停止位等通信参数，然后可以通过读写缓冲区来进行数据的收发。
4. 并行输入捕获/输出比较模式并行输入捕获（Input Capture）和输出比较（Output Compare）是单片机中常用的定时器功能模式。
在这种模式下，单片机可以通过定时器模块捕获外部信号的边沿触发事件，并记录下触发事件的时间戳。
同时，单片机还可以通过定时器模块产生输出信号，并与外部信号进行比较。
这种模式适用于需要对时间进行精确控制的应用，如测量脉冲宽度、频率测量等。
5. 脉冲宽度调制模式脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，简称PWM）是一种将数字信号转化为模拟信号的技术。
在PWM模式下，单片机通过定时器模块产生周期固定的脉冲信号，并通过改变脉冲的占空比来模拟出不同的电平信号。
单片机接口技术
单片机接口技术一、概述单片机接口技术是指将单片机与外部设备进行连接和通信的技术。
单片机作为控制器，需要通过接口与外部设备进行数据的输入和输出，实现对外部设备的控制和操作。
本文将介绍单片机接口技术的基本原理、常用接口类型以及实现方法。
二、基本原理1. 串行通信串行通信是指在单根线路上，按照一定的时间间隔传输数据的方式。
串行通信可以分为同步串行通信和异步串行通信两种方式。
同步串行通信需要发送方和接收方在时钟上保持同步，而异步串行通信则不需要。
2. 并行通信并行通信是指在多根线路上同时传输数据的方式。
并行通信可以分为标准模式和高速模式两种方式。
标准模式下，每个数据线都只能传输一个比特位；而高速模式下，则可以同时传输多个比特位。
3. 中断技术中断技术是指当某个事件发生时，会引起CPU中断，并执行相应的中断服务程序。
中断技术可以有效地提高系统效率，使CPU能够及时地响应外部事件。
三、常用接口类型1. 串口接口串口接口是指将单片机与外部设备通过串行通信进行连接的接口。
串口接口可以分为RS232、RS485、TTL等多种类型，其中RS232是最为常用的一种。
2. 并口接口并口接口是指将单片机与外部设备通过并行通信进行连接的接口。
并口接口可以分为标准模式和高速模式两种类型，其中标准模式下使用的最为广泛的是Centronics接口。
3. USB接口USB接口是指将单片机与外部设备通过USB总线进行连接的接口。
USB接口具有传输速度快、数据稳定性好等优点，因此在许多应用中得到了广泛应用。
四、实现方法1. 软件实现软件实现是指通过编写程序来实现单片机与外部设备之间的通信。
软件实现需要掌握相应的编程语言和单片机控制器的操作方法，对于一些简单的应用场景来说效果较好。
2. 硬件实现硬件实现是指通过电路设计来实现单片机与外部设备之间的通信。
硬件实现需要掌握相应的电路设计技术和电子元器件知识，对于一些复杂或高速传输要求较高的应用场景来说效果较好。
单片机的输入输出方式及应用案例
单片机的输入输出方式及应用案例单片机（Microcontroller，简称MCU）是一种集成了中央处理器（CPU）、存储器和各种输入输出设备接口的微型计算机系统。
它被广泛应用于电子设备、自动化控制、嵌入式系统等领域。
本文将介绍单片机的输入输出方式及应用案例。
一、单片机的输入方式单片机通过输入方式接受外部信号，常见的输入方式有以下几种：1. 按键输入：通过连接按键开关与单片机的IO口实现输入。
按键可以是矩阵键盘、触摸按键等。
单片机可以通过读取IO口的电平状态来判断按键是否按下，从而触发相应的事件或功能。
2. ADC输入：ADC（Analog-to-Digital Converter）用于将模拟信号转换为数字信号供单片机处理。
通过ADC接口，单片机可以读取各种类型的模拟信号，如温度、光强、电压等。
常见的应用包括温度测量、光强检测等。
3. 串口输入：单片机可以通过串口接收器（UART）实现串行数据的输入。
串口输入广泛应用于与其他设备通信的场景中，如与电脑、传感器、无线模块等进行数据交互。
二、单片机的输出方式单片机通过输出方式控制外部设备，常见的输出方式有以下几种：1. 数字IO口输出：单片机的数字IO口可以输出高或低电平来控制外部设备。
例如，通过控制IO口输出高电平，可以点亮LED灯，驱动蜂鸣器等。
2. PWM输出：PWM（Pulse Width Modulation）脉宽调制是一种周期性变化占空比的信号。
单片机可以通过PWM输出口生成特定频率、特定占空比的PWM信号，广泛应用于电机控制、LED亮度调节等场景中。
3. DAC输出：DAC（Digital-to-Analog Converter）将数字信号转换为模拟信号输出。
通过DAC接口，单片机可以输出模拟信号，如音频信号、电压信号等。
三、单片机输入输出应用案例1. 温度监测系统：利用单片机的ADC输入功能，连接温度传感器，实时监测环境温度并将结果显示在LCD屏幕上。
单片机的基本组成
单片机的基本组成一、引言单片机（Microcontroller Unit，简称MCU），是一种集成电路芯片，包含了中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入输出接口（I/O）、定时器、串行通信接口等组件。
单片机广泛应用于电子产品中，具有体积小、功耗低、成本低等优点，是现代电子技术中不可或缺的一部分。
本文将介绍单片机的基本组成。
二、CPU（中央处理器）中央处理器是单片机的核心部分，负责数据的处理和指令的执行。
它包括运算器、控制器和寄存器等。
运算器用于进行数据运算和逻辑运算，控制器负责指令的解码和执行，而寄存器则用于暂时存放数据和地址等信息。
三、存储器单片机中的存储器分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
RAM用于存储程序运行时的临时数据和变量，ROM则存储了程序的指令和不易修改的数据。
除了RAM和ROM，单片机还可能包括闪存、EEPROM等其他类型的存储器。
四、输入输出接口输入输出接口是单片机与外部设备进行数据交互的桥梁。
它可以包括并行口、串行口、模拟输入输出端口等。
通过输入输出接口，单片机可以与各种传感器、执行器、显示器等外部设备进行通信，并实现相应的功能。
五、定时器和计数器定时器和计数器是单片机中常见的功能模块，用于计时和计数。
定时器可以设置定时时间，用于进行精确的时间控制；而计数器则可以记录外部事件的次数或频率。
这些功能模块可以广泛应用于计时、测量、脉冲生成等场景。
六、串行通信接口单片机中的串行通信接口可以实现与其他设备之间的数据传输。
常见的串行通信接口包括UART（通用异步收发传输器）、SPI（串行外围接口）和I2C（串行总线接口）。
通过这些接口，单片机可以与计算机、传感器、显示屏等设备进行数据交换。
七、其他组件除了上述提到的基本组件，单片机还可能包括看门狗定时器、中断控制器、电源管理单元等。
这些组件在特定的应用场景中发挥重要作用，提高系统的可靠性和稳定性。
八、总结单片机的基本组成包括CPU、存储器、输入输出接口、定时器和计数器、串行通信接口等。
at89c51单片机基本结构
at89c51单片机基本结构AT89C51单片机的基本结构主要包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出（I/O）口、定时器/计数器和串行通信接口等。
其中，中央处理器是单片机的核心部件，负责执行指令和控制系统的运行。
存储器用于存储程序代码和数据，包括闪存存储器和随机存储器（RAM）。
输入输出口用于与外部设备进行数据交互，可以连接各种传感器和执行器。
定时器/计数器用于产生定时和计数功能，提供精确的时序控制。
串行通信接口用于与其他设备进行数据传输，实现与外部设备的通信。
AT89C51单片机采用Harvard结构，指令存储器和数据存储器分开，可以同时进行指令的取指和数据的读写操作。
它具有4KB的闪存存储器和128字节的RAM存储器，可以存储大量的程序代码和数据。
AT89C51还具有32个输入输出引脚，可以实现丰富的外部设备连接。
AT89C51单片机的工作原理是通过中央处理器执行存储在闪存存储器中的指令来控制系统的运行。
首先，中央处理器从闪存存储器中取得指令，并根据指令的操作码执行相应的操作。
中央处理器还可以从RAM存储器中读取数据，并将结果存储到RAM或输出到外部设备。
定时器/计数器可以提供时钟信号，用于同步系统的各个部件。
串行通信接口可以实现与其他设备的数据传输，如与计算机进行通信。
AT89C51单片机具有丰富的指令集和强大的功能，可以实现各种应用需求。
它可以用于控制系统、自动化设备、仪器仪表等领域。
由于其低功耗和高性能的特点，AT89C51单片机被广泛应用于嵌入式系统中。
AT89C51单片机是一款功能强大的8位单片机，具有丰富的功能和灵活的应用性。
它的基本结构包括中央处理器、存储器、输入输出口、定时器/计数器和串行通信接口等。
通过执行存储在闪存存储器中的指令，AT89C51单片机可以实现各种应用需求，并在嵌入式系统中发挥重要作用。
单片机的输入输出口编程技巧
单片机的输入输出口编程技巧在单片机的开发领域中，输入输出口编程技巧是非常重要的，它直接影响到单片机与外部设备的数据交互和控制。
本文将为大家介绍一些常用的单片机输入输出口编程技巧，帮助读者更好地掌握这方面的知识。
一、引言单片机的输入输出口是与外部世界进行数据交互的关键接口，其主要功能是将单片机内部的数据与外部设备进行传输和控制。
因此，合理、高效地编程输入输出口是进行单片机开发的重要一环。
二、配置输入输出口的引脚方向为了实现单片机的输入输出功能，首先要配置相应引脚的方向。
对于输入口，需要将相应引脚设置为输入模式；对于输出口，需要将相应引脚设置为输出模式。
这样，单片机才能够正确地接收外部设备的输入或者将内部数据输出到外部设备。
三、读取输入口的状态在实际应用中，我们经常需要读取某一输入口的状态，以判断外部设备的状态或者进行相应的控制。
单片机通常提供了相应的函数或指令来读取输入口的状态，通过读取引脚的电平高低来判断输入的状态。
读取输入口的状态是单片机输入输出操作中的基础，需要在合适的时机进行，并注意合理处理读取结果。
四、设置输出口的状态为了将内部数据输出到外部设备，我们需要设置相应输出口的状态。
单片机通常提供了相应的函数或指令来设置输出口的状态，通过控制引脚的电平高低实现输出数据。
设置输出口的状态需要在合适的时机进行，并注意合理处理输出数据的有效性。
五、引脚的连接方式在实际应用中，我们还需要关注单片机引脚与外部设备的连接方式。
通常有并行连接、串行连接等方式。
不同的连接方式对于输入输出口编程有着不同的要求和技巧，需要根据具体应用场景进行选用。
六、中断技术的应用在一些需要及时响应外部事件的应用中，我们可以使用中断技术来实现输入输出口的编程。
通过配置相应的中断源和中断服务程序，当外部事件发生时，单片机会自动跳转到中断服务程序进行相应的处理。
中断技术可以提高单片机的响应速度和系统的实时性，是输入输出口编程中的一种重要技巧。
MCS-51单片机的串行口及串行通信技术
MCS-51单⽚机的串⾏⼝及串⾏通信技术数据通信的基本概念串⾏通信有单⼯通信、半双⼯通信和全双⼯通信3种⽅式。
单⼯通信：数据只能单⽅向地从⼀端向另⼀端传送。
例如，⽬前的有线电视节⽬，只能单⽅向传送。
半双⼯通信：数据可以双向传送，但任⼀时刻只能向⼀个⽅向传送。
也就是说，半双⼯通信可以分时双向传送数据。
例如，⽬前的某些对讲机，任⼀时刻只能⼀⽅讲，另⼀⽅听。
全双⼯通信：数据可同时向两个⽅向传送。
全双⼯通信效率最⾼，适⽤于计算机之间的通信。
此外，通信双⽅要正确地进⾏数据传输，需要解决何时开始传输，何时结束传输，以及数据传输速率等问题，即解决数据同步问题。
实现数据同步，通常有两种⽅式，⼀种是异步通信，另⼀种是同步通信。
异步通信在异步通信中，数据⼀帧⼀帧地传送。
每⼀帧由⼀个字符代码组成，⼀个字符代码由起始位、数据位、奇偶校验位和停⽌位4部分组成。
每⼀帧的数据格式如图7-1所⽰。
⼀个串⾏帧的开始是⼀个起始位“0”，然后是5〜8位数据（规定低位数据在前，⾼位数据在后），接着是奇偶校验位（此位可省略），最后是停⽌位“1”。
起始位起始位"0”占⽤⼀位，⽤来通知接收设备，开始接收字符。
通信线在不传送字符时，⼀直保持为“1”。
接收端不断检测线路状态，当测到⼀个“0”电平时，就知道发来⼀个新字符，马上进⾏接收。
起始位还被⽤作同步接收端的时钟，以保证以后的接收能正确进⾏。
数据位数据位是要传送的数据，可以是5位、6位或更多。
当数据位是5位时，数据位为D0〜D4；当数据位是6位时，数据位为D0〜D5；当数据位是8位时，数据位为D0〜D7。
奇偶校验位奇偶校验位只占⼀位，其数据位为D8。
当传送数据不进⾏奇偶校验时，可以省略此位。
此位也可⽤于确定该帧字符所代表的信息类型，“1"表明传送的是地址帧，“0”表明传送的是数据帧。
停⽌位停⽌位⽤来表⽰字符的结束，停⽌位可以是1位、1.5位或2位。
停⽌位必须是⾼电平。
接收端接收到停⽌位后，就知道此字符传送完毕。
串行输入
二、MCS-51单片机串行接口的功能与结构 MCS-51单片机串行接口的功能与结构 1、功能 、 利用串口可方便地实现与其它计算机或 外围设备的双机、多机通信。 外围设备的双机、多机通信。 MCS-51单片机的串口有 种工作方式： 单片机的串口有4种工作方式 单片机的串口有 种工作方式：
2、结构 、
主要由发送数据缓冲器、发送控制器、 主要由发送数据缓冲器、发送控制器、输 出控制门、接收数据缓冲器、接收控制门、 出控制门、接收数据缓冲器、接收控制门、输 入移位寄存器等组成。 入移位寄存器等组成。
TI（发送中断 发送SBUF TXD串行输出 单片机内 部总线 接收SBUF
移位时钟
输入移位寄存器
RXD串行输入
MCS-51单片机有一个全双工串行口。 MCS-51单片机有一个全双工串行口。 单片机有一个全双工串行口 采用异步通信方式，发送时， CPU送来 采用异步通信方式，发送时，将CPU送来 的并行数据转换成一定格式的串行数据， 的并行数据转换成一定格式的串行数据， 从引脚TXD上按规定的波特率逐位输出； TXD上按规定的波特率逐位输出 从引脚TXD上按规定的波特率逐位输出； 接收时，要监视引脚RXD RXD， 接收时，要监视引脚RXD，一旦出现起始 位“0”，就将外围设备送来的一定格式 ， 的串行数据转换成并行数据，等待CPU CPU读 的串行数据转换成并行数据，等待CPU读 入。 “通信协议”、“电平问题” 通信协议” 电平问题”
串行通信是将一条信息的各位数据逐位顺 串行通信是将一条信息的各位数据逐位顺 序传送的通信方式。 序传送的通信方式。 串行通信可通过串行接口来实现。 串行通信可通过串行接口来实现。
串行通信的特点：传输线少， 串行通信的特点：传输线少，长距离传送时 成本低，且可以利用电话网等现成的设备， 成本低，且可以利用电话网等现成的设备， 但数据的传送控制比并行通信复杂。 但数据的传送控制比并行通信复杂。
单片机芯片74HC595的引脚图详解
单片机芯片74HC595的引脚图详解
14脚：DS(SER)，串行数据输入引脚
13脚：OE，%20输出使能控制脚，它是低电才使能输出，所以接GND
12脚：RCK，存储寄存器时钟输入引脚。
上升沿时，数据从移位寄存器转存带存储寄存器。
11脚：SCK，移位寄存器时钟引脚，上升沿时，移位寄存器中的bit%20数据整体后移，并接受新的bit(从SER输入)。
10脚：MR,低电平时，清空移位寄存器中已有的bit数据，一般不用，接%20高电平即可。
9%20脚%20：串行数据出口引脚。
当移位寄存器中的数据多于8bit时，会把已有的bit“挤出去”，就是从这里出去的。
用于595的级联。
Qx：并行输出引脚
使用参数VCC：2V~6V，5V最好
I%20Qn：+-%2035mA
注意第一个从SER送入的bit将会从Q7出去。
74HC595介绍一张图片和一段文字，哪种信息传递方式给人的第一视觉冲击是最大的?我想大家心中都有答案。
这也是我文章标题的来由。
废话就到这里，下面我就用图片来分析595这个chip。
74HC595的最重要的功能就是：串行输入，并行输出。
3态高速位移寄存器(好腻害的说) 595里面有2个8位寄存器：移位寄存器、存储寄存器
移位寄存器
在我看来，74HC595的移位寄存器工作方式就像shou%20%20qiang弹夹。
但是子弹的发射(移位寄存器中的数据转储到存储寄存器)，又像是【散x弹】(因为是并行输出嘛)
为什么说和弹夹很像呢?
1、串行输入，已进入的位数据依次下移(所以叫移位寄存器)%20|%20子弹也是一颗一颗。
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⑴. RS－232C标准的数据帧的格式 RS－232C异步串行通信标准，数据帧的格式: ①.起始位：1位起始位的信号。 无数据时为“1”,传送时发一个“0”信号,为起始位。 ②.数据位：起始位之后，数据位数一般为5-8位。 ③.奇偶校验位： 数据位,可选择奇校验、偶校验或不安排校验位。 奇校验数据位与校验位中1的总个数要为奇数。 偶校验数据位与校验位中1的总个数要为偶数。 ④.停止位： 一帧的结束标志,一般为1位、11/2位或2位的“1”。
⑸. RS-232C标准串行通信应用实例 计算机的RS-232C标准串行通信的应用实例。 计算机通过RS-232C接口和MODEM(调制解调器)通 信, 通过有线电话网络实现了远距离数据传送。
单片机串行通信中，最简单是只使用3个引脚：
TXD、RXD和接地信号GND。 其中, 接收和发送两端的TXD与RXD信号线交错 相连，接地端GND相连。 三线连接的RS-232C接口
⑴ 单工（单向）： 只允许数据向一个方向传送. 一个设备固定发送,另一个固 定接收,只需要一条通信通道. ⑵ 半双工（半双向）： 允许两个设备间数据双向传 送,但只有一条通道,每次只 能一个设备发送,另一个接收. ⑶ 全双工（全双向）： 两个设备之间具有两个独立 的通信通道，允许同时双向 传送数据。
⑷. RS-232C标准的接口信号
25针接插 件引脚号 1 9针接插 件引脚号 信号名 GND 功能说明 保护地 信号方向 DTE DCE
2 3 4 5 6 7 8 20 22
3 2 7 8 6 5 1 4 9
TXD RXD RTS CTS DSR SGND DCD DTR RI
发送数据 接收数据 请求发送 清除发送 DCE准备好 信号地 载波检测 DTE准备好 振铃指示
⑵. RS－232C标准通信的规定
信号采用负逻辑，即规定：
+3V—15V之间电压表示逻辑 0 ，
-3V—15V之间电压表示逻辑 1 。
通信双方要约定一个相同的波特率。
提供专用通信联络(握手)信号。
⑶. RS－232C标准的接口
标准接口是25针的D型接插件，
也有采用9针的D型插件(如PC机)。
采用 MAX232的 89C51与PC机的串行通信接口电路
（MAXIM公司的MAX232芯片，是RS-232C和TTL电 平转换电路。它23A和RS-485串行标准
1.4 串行通信协议
串←→并转换与设备同步 （1）串←→并转换 将计算机内的并行数据转换成串行数据,通过一根通信线 传送;并将接收的串行数据转换成并行数据送到计算机中. （2）设备同步 一是通信双方必须采用统一的编码方法； 二是通信双方必须能产生相同的传送速率。 串行通信协议 通信协议是对数据传送方式的规定，包括数据格式定义 和数据位定义等。 通信双方必须遵守统一的通信协议。 串行通信协议包括同步协议和异步协议两种。
单片机通常采用异步串行通信
异步串行通信标准有：。
1. EIA RS-232C标准
美国电子工业协会 (Electronic Industries Association)
正式公布, 在异步串行通信中应用最广的标准总线.
包括按位串行传输的电气和机械方面的规定，适
用短距离或带调制解调器的通信场合。 RS－232C标准适用于数据终端设备(DTE)和数据 通信设备(DCE)之间串行通信, 最高数据速率为 12 kb/s, 通信距离最大为15 m。
1.2 异步通信与同步通信
1. 同步通信 在同步通信中，将数据组成连续的数据块（帧）。 数据以块 (帧) 为单位。传送开始用同步字符指示, 由时钟实现同步。连续按顺序传送数据, 直到结束。 数据帧格式： 同步字符 (1-2个)、数据字符 、校验字符(1-2个)。 同步通信方式传送速度和效率高, 但硬件电路复杂。
2. 异步通信 通信双方无统一的时钟控制,代码或一字节数据。 异步传送数据帧的格式：由四个部分组成：
起始位(0)+数据位5-8位+奇偶校验位( 可省略) +停止位(1)
1.3 波特率（Baud rate）
波特率是串行数据的传送速率, 表示每秒传送二进制
代码的位数，单位是bps（位/秒）又称波特。 串行通信发送和接收方必须采用统一的编码方法, 按 同样的波特率来进行通信。 异步串行通信波特率为：50, 75, 110, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200bps等。 异步串行通信中，计算每秒传送的字符数： 例: 每个字符10位(1个起始位+8个数据位+1个终 止位) 传送的波特率为1200波特（b/s） 则: 1200(b/s) 10 b/字符 =120字符/s， 即每秒传送120个字符。 这时, 一个字符代码传送时间Td为波特率的倒数，即： Td＝1b／（1200b/s）＝0.833ms
单片机串行输入输出
1串行通信
1.1串行通信的传输制式
串行通信是数据各位按顺序沿一条信号线传送。 是计算机间,计算机和外设间常用的通信方式。 优点是需用传送线少，适于远距离传送。
缺点是数据传送的速度较低。 适于远距离数据传送(通过调制解调器,电流环等) 串行通信要有一个发送设备和一个接收设备。 串行通信中有三种的数据传送制式： 单工(单向), 半双工(半双向), 全双工(全双向)
出 入 出 入 入 入 出
入 出 入 出 出 出 入
RS-232C标准的信号包括两大类。 基本的数据传送信号： TXD（发送数据）， RXD（接收数据）， GND（信号地）。 用于控制(握手)的信号： 以计算机和MODEM(调制解调器)的通信为例： 从计算机到MODEM的信号： DTR（数据终端DTE准备好）信号 RTS（请求发送）信号 从MODEM到计算机的信号： DSR（数据设备DCE准备好)信号 CTS（清除发送）信号 DCD（载波检测）信号 RI 为振铃指示信号。