(单片机完整课件PPT)第七章

方式 功能 波特率 0 同步移位寄存器，用于扩展I/O口 fOSC/12 1 10位UART，不能用于多机通信 可变 2 11位UART，可用于多机通信 fOSC/64或 fOSC/32 3 11位UART，可用于多机通信 可变
SM2：多机通信位，主要用于方式2、3。 0—单机对单机； 1—多机通信。
发送指令：MOV SBUF，A
接收指令：MOV A，SBUF
；写到发送缓冲器SBUF
；读出接收缓冲器SBUF
硬件管脚：发送端TXD（P3.1）；接收端RXD（P3.0）
2．串行口控制寄存器SCON（98H）
SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
SM0 SM1 00 01 10 11
（1）输出（发送）
设置：SM0=0，SM1=0，SM2=0，REN＝0。 时序：
RXD TXD D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
串口方式0发送数据时序
发送完8位数据，即SBUF为空，硬件自动置“1”中断标志位TI，
CPU响应中断后必须软件清“0”TI。
应用：扩展一并行口，“串入并出”。
3．串行口电源控制寄存器PCON（87H）
SMOD GF1 GF0 PD IDL
PCON主要是为CHMOS型单片机（如80C51）的电源控制而设 置的专用寄存器。 PCON在HMOS型单片机（如8051）中，只有设置了SMOD位。 SMOD：波特率系数选择位 1.使方式1、2、3的波特率加倍。
7.3 MCS-51串行口的工作方式 1．方式0（SM0=0,SM1=0）
3．串行通信的制式
单工方式（Simplex）：只允许数据向一个方向传送（A→B）。 半双工方式（Half Duplex）：允许数据向两个方向中的一个方向 传送，但每次只能一个站发送。 全双工方式（Full Duplex）：允许数据同时双向传送。
例：
已知异步通信接口的帧格式由一个起始位7个 数据位，一个奇偶校验位和一个停止位组 成。当该接口每分钟传送3600个字符时， 计算其传送波特率。
串行口的SBUF是作为同步移位寄存器，主要用途是和外部同 步移位寄存器连接，扩展1个并行口的目的。可用于键盘、显示 器接口。 TXD引脚：作为输出移位脉冲线（时钟），固定频率= fosc/12。
RXD引脚：作为串行输入/输出数据线（发送/接收引脚）。
发送/接收数据格式：无起始位和停止位，所以不同于异步通信， 数据位为8位，低位在前，高位在后。
当SM2=1时，只有当接收到第9位数据（RB8）为1时，才将接 收到的前8位数据送入SBUF，并置位RI；否则，将接收到的8位 数据丢弃。当SM2=0时，则不论第9位数据为0还是为1，都将8 位数据装入SBUF中，并置位RI。 REN：允许/禁止接收控制位 0—禁止接收； 1—允许接收。 TB8：发送数据第9位。 RB8：接收数据第9位。 TI： 发送中断标志 RI： 接收中断标志。
（2）输入（接收） 设置：SM0=0，SM1=0，SM2=0，REN=1。
时序：
RXD TXD D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
同步 同步 数据 数据 字符1 字符2 字符1 字符2 数据 CRCH 字符n CRCL 空闲 同步 字符1
同步通信信息帧格式
优点：高速传送数据。 缺点：发送时钟和接收时钟保持严格同步，发送时钟传送到 接收端。
波特率（baud rate）
每秒钟传送二进制数码的位数（bit），单位bps（bit persecond），bit/s。
单片机原理与应用
厦门理工学院电子与电气工程系 陈志英
当设备需要与外界其它设备进行信息交换时， 需要通信接口。通信主要应考虑以下2点： 数据格式（数据格式的不同，接口也就不同） 速率（波特率）
目前在工业领域，最常用的通信接口之一就是 串行口。
第七章 MCS-51的串行口
7.1 串行通信基础知识 1．通信方式 并行通信：是指数据的各位同时进行传送的通信方式。 优点：传输速度快。 缺点：占用I/O线多，传输距离短（＜30m）。 串行通信：是指数据一位一位顺序传送的通信方式。 优点：占用I/O线少（一对），传输距离远。 缺点：传输速度低。
Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 SA、SB CLK CLR 74LS164
8051 RXD TXD P1.0
/CLR＝0时，将74ls164输出端Q0~Q7清零； /CLR＝1时，允许74ls164输出端Q0～Q7输出数据。这时，通过移 位脉冲TXD的控制，数据D0～D7从RXD端逐位移入74ls164内的 移位寄存器，并从74ls164的Q0~Q7输出。
空 闲 位 起 始 位 0 异步通信字符帧frame格式 数 据 位 奇偶 停 空 校验 止 闲 位 位 位 1
优点：不需要传送同步时钟。 缺点：字符帧中包含有起始位和停止位从而降低了有效数据 的传输速率，适用低速通信。
同步通信（Synchronous Communication）
是一种连续串行传送数据的通信方式。1个信息帧中包含有 若干数据字符。发送端和接收端的时钟必须同步。实现双方同 步接收是靠信息帧中同步字符。数据字符之间无间隔。 信息帧格式：同步字符n、数据字符n、CRCH、CRCL
2．串行通信的分类
异步通信（Asynchronous Communication）
数据以字节为单位组Fra Baidu bibliotek字符帧传送。字符帧由发送端一帧 一帧地发送。两相邻字符帧之间可以无空闲位，也可以有若干 空闲位。这就是异步概念。发送端和接收端的时钟各自独立。 实现双方同步接收是靠字符帧的起始位和停止位。
字符帧格式：起始位（1位）、数据位（1～8位）、奇偶校验位 （1位）和停止位（1～2位）。
7.2 MCS-51串行口的结构
内部含有1个可编程全双工串行通信接口，4种工作方式。
1．串行口数据缓冲器SBUF
8位发送/接收缓冲器SBUF，在物理上是独立的两个，包括 发送缓冲器SBUF和接收缓冲器SBUF，只是共用地址 99H，这样可以同时进行发送、接收。 发送缓冲器SBUF只能写入不能读出，接收缓冲器SBUF只能 读出不能写入。