51单片机串口工作方式0和1
51单片机的串口通信程序(C语言)
51单片机的串口通信程序(C语言) 51单片机的串口通信程序(C语言)在嵌入式系统中，串口通信是一种常见的数据传输方式，也是单片机与外部设备进行通信的重要手段之一。
本文将介绍使用C语言编写51单片机的串口通信程序。
1. 硬件准备在开始编写串口通信程序之前，需要准备好相应的硬件设备。
首先，我们需要一块51单片机开发板，内置了串口通信功能。
另外，我们还需要连接一个与单片机通信的外部设备，例如计算机或其他单片机。
2. 引入头文件在C语言中，我们需要引入相应的头文件来使用串口通信相关的函数。
在51单片机中，我们需要引入reg51.h头文件，以便使用单片机的寄存器操作相关函数。
同时，我们还需要引入头文件来定义串口通信的相关寄存器。
3. 配置串口参数在使用串口通信之前，我们需要配置串口的参数，例如波特率、数据位、停止位等。
这些参数的配置需要根据实际需要进行调整。
在51单片机中，我们可以通过写入相应的寄存器来配置串口参数。
4. 初始化串口在配置完串口参数之后，我们需要初始化串口，以便开始进行数据的发送和接收。
初始化串口的过程包括打开串口、设置中断等。
5. 数据发送在串口通信中，数据的发送通常分为两种方式：阻塞发送和非阻塞发送。
阻塞发送是指程序在发送完数据之后才会继续执行下面的代码，而非阻塞发送是指程序在发送数据的同时可以继续执行其他代码。
6. 数据接收数据的接收与数据的发送类似，同样有阻塞接收和非阻塞接收两种方式。
在接收数据时，需要不断地检测是否有数据到达，并及时进行处理。
7. 中断处理在串口通信中，中断是一种常见的处理方式。
通过使用中断，可以及时地响应串口数据的到达或者发送完成等事件，提高程序的处理效率。
8. 串口通信实例下面是一个简单的串口通信实例，用于在51单片机与计算机之间进行数据的传输。
```c#include <reg51.h>#include <stdio.h>#define BAUDRATE 9600#define FOSC 11059200void UART_init(){TMOD = 0x20; // 设置定时器1为模式2SCON = 0x50; // 设置串口为模式1，允许接收TH1 = 256 - FOSC / 12 / 32 / BAUDRATE; // 计算波特率定时器重载值TR1 = 1; // 启动定时器1EA = 1; // 允许中断ES = 1; // 允许串口中断}void UART_send_byte(unsigned char byte){SBUF = byte;while (!TI); // 等待发送完成TI = 0; // 清除发送完成标志位}unsigned char UART_receive_byte(){while (!RI); // 等待接收完成RI = 0; // 清除接收完成标志位return SBUF;}void UART_send_string(char *s){while (*s){UART_send_byte(*s);s++;}}void main(){UART_init();UART_send_string("Hello, World!"); while (1){unsigned char data = UART_receive_byte();// 对接收到的数据进行处理}}```总结：通过以上步骤，我们可以编写出简单的51单片机串口通信程序。
串行通信
3、串行通信工作方式 、
单工 A 发 A 发 收 B 收 广播电台 收音机
半双工
B 收 发
对讲机
全双工
A 发 收
B 收 发
电话机
4、波特率 、
波特率是指每秒钟传送信号的数量，单位为波特（Baud）。 波特率是指每秒钟传送信号的数量，单位为波特（Baud） 是指每秒钟传送信号的数量 波特 例：异步串行通信的数据传送的速率是120字符/秒，而每个字符规 异步串行通信的数据传送的速率是120字符/ 120字符 定包含10位（ 1个起始位、8个数据位、1个停止位）数字，则传输 定包含10位 个起始位、 个数据位、 个停止位）数字， 10 波特率为： 波特率为： 120字符/秒× 10位/字符=1200位/秒= 1200bps 10位 字符=1200 =1200位 120字符/ 字符
(P3.1)
去申请中断
1、SBUF：串行发送 / 接收数据缓冲器 99H 、 ： 发送 接收 2、SCON：串行口控制寄存器 、 ：
SM0 SM1 SM2 REN TB8
98H
RB8 TI RI
3、PCON：特殊功能寄存器 ：
SMOD
87H
4、IE：中断允许寄存器 、 ：
EA ES
A8H
ET1 EX1 ET0 EX0
如何发送和接收数据 可中断、 可中断、可查询
MCS-51串行口的结构如下图所示： SBUF （发） A 累 加 器 波 特 率 发 生 器
T1
(门)移位寄存器 门 移位寄存器 发送控制器 TI
引脚 TxD
(P3.1)
CPU CPU 内 部
≥1
接收控制器 RI SBUF （收） 引脚 移位寄存器 RxD
51单片机串口设置及应用
51单片机串口设置及应用单片机的串口设置及应用是指通过单片机的串口功能来进行通信的一种方式。
串口通信是一种全双工通信方式，可以实现双向数据传输。
单片机通过串口可以与其他设备进行通信，如计算机、传感器、LCD显示屏等。
1. 串口设置：单片机的串口通信一般需要进行以下设置：（1）串口模式选择：要根据实际情况选择串口工作模式，一般有异步串口和同步串口两种。
（2）波特率设置：串口通信需要设置一个波特率，即数据传输速率。
常见的波特率有9600、19200、115200等，需要与通信的设备保持一致。
（3）数据位设置：设置传输的数据位数，常见的有8位、9位等。
（4）停止位设置：设置停止位的个数，常见的有1位、2位等。
（5）校验位设置：可以选择是否启用校验位，校验位主要用于检测数据传输的正确性。
2. 串口应用：串口通信在很多领域都得到广泛应用，下面列举几个常见的应用场景：（1）串口与计算机通信：通过串口可以实现单片机与计算机的通信，可以进行数据的读写、控制等操作。
例如，可以通过串口将传感器采集到的数据发送给计算机，由计算机进行进一步处理分析。
（2）串口与传感器通信：串口可以与各种传感器进行通信，可以读取传感器采集到的数据，并进行处理和控制。
例如，可以通过串口连接温度传感器，读取实时的温度数据，然后进行温度控制。
（3）串口与LCD显示屏通信：通过串口可以实现单片机与LCD显示屏的通信，可以将需要显示的数据发送给LCD显示屏进行显示。
例如，可以通过串口将单片机采集到的数据以数字或字符的形式显示在LCD上。
（4）串口与外部存储器通信：通过串口可以与外部存储器进行通信，可以读写存储器中的数据。
例如，可以通过串口读取SD卡中存储的图像数据，然后进行图像处理或显示。
（5）串口与其他设备通信：通过串口可以和各种其他设备进行通信，实现数据的传输和控制。
例如，可以通过串口与打印机通信，将需要打印的数据发送给打印机进行打印。
总结：单片机的串口设置及应用是一种实现通信的重要方式。
51单片机串口工作方式0和1
ACALL DELAY
CLR TI
; 手动清中断标志
RR A ; 循环位移
; 80H、40H、20H、10H、08H …
CLR P1.0
; CD4094 输出并口关闭
MOV SBUF，A ; 数据传出，产生中断
RETI
END
注: 延时子程序 DELAY 未给出
2021/5/15
方式 0 用于扩展并行 I/O口
=
/32
9600bps 1200bps
=
/12/计次/16
计1次 计3次 计3次 计6次 计12次 计24次
9.6kbit/s 实际10.416 = 6MHz/12/计次/16 1
0
2
FDH
1.2kbit/s 实际1.302 = 6MHz/12/计次/32 0
0
2
F4H
时钟振荡频率为6MHz或12 MHz时，产生的比特率偏差较大，
写入SBUF后自动开始发 送
2021/5/15
图5-1
请求中断
CPU响应中断后：CLR TI
5.2 用AT89C51的串行口扩展并行口
5.2.2 用74LS164扩展并行输出口
74LS164：8位串入并出移位寄存器。
图是利用74LS164扩展二个8位并行输出口的接口电路。
每当新数据写入SBUF,即把SBUF中的8位数据以串行移
• 数据区
发送数据区首址 20H，接收数据区首址 40H
• 主频选用
fosc = 6MHz
• T1 设置
，同时RI=0）时，串行口即开始接收数据。RXD为数据输入端
，TXD为移位脉冲信号输出端，也以fosc/12的固定比特率，
51单片机-串行口ppt课件
为发送时CPU是主动的，不会产生重叠错误。
最新课件
21
8.2.2 80C51串行口的控制寄存器
SCON 是一个特殊功能寄存器，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：
最新课件
22
●SM2，多机通信控制位，主要用于方式2和方式3。 当接收机的SM2=1时可以利用收到的RB8来控制是否 激活RI（RB8＝0时不激活RI，收到的信息丢弃； RB8＝1时收到的数据进入SBUF，并激活RI，进而在 中断服务中将数据从SBUF读走）。当SM2=0时，不 论收到的RB8为0和1，均可以使收到的数据进入 SBUF，并激活RI（即此时RB8不具有控制RI激活的 功能）。通过控制SM2，可以实现多机通信。
起 空始 闲位
一个字符帧 数据位
校停 验止 位位
空 下一字符 闲 起始位
LSB
MSB
异步通信的特点：不要求收发双方时钟的
严格一致，实现容易，设备开销较小，但 每个字符要附加2～3位用于起止位，各帧 之间还有间隔，因此传输效率不高。
最新课件
9
2、同步通信
同步通信时要建立发送方时钟对接收方时钟的直接控制， 使双方达到完全同步。此时，传输数据的位之间的距离均 为“位间隔”的整数倍，同时传送的字符间不留间隙，即 保持位同步关系，也保持字符同步关系。发送方对接收方 的同步可以通过两种方法实现。
波特率=2SMOD/32×T1的溢出率 = 2SMOD × fosc/[ 32 × 12×（2K-初值）]
最新课件
19
回目录 上页 下页
3、传输距离与传输速率的关系
串行接口或终端直接传送串行信息位流的
51单片机模拟串口的三种方法
//先传低位
} //查询计数器溢出标志位 void WaitTF0( void ) { while(!TF0); TF0=0; } 接收的程序,可以参考下一种方法,不再写出。这种办法个人感觉不错,接收和 都很准确,另外不需要计算每条语句的指令周期数。 方法三：中断法
中断的方法和计数器的方法差不多,只是当计算器溢出时便产生一次中断,用户 在中断程序中置标志,程序不断的查询该标志来决定是否发送或接收下一位,当然程 断进行初始化,同时编写中断程序。本程序使用Timer0中断。 #define TM0_FLAG P1_2 //设传输标志位 //计数器及中断初始化 void S2INI(void) { TMOD =0x02; //计数器0,方式2 TH0=0xA0; //预值为256-96=140,十六进制A0 TL0=TH0; TR0=0; //在发送或 接收才开始使用 TF0=0; ET0=1; //允许定时
//发送启始
位 Delay2cp(39); //发送8位数据位 while(i--) { TXD=(bit)(input&0x01); Delay2cp(36); input=input>>1; } //发送校验位(无) TXD=(bit)1; 位 Delay2cp(46); } //从串口读一个字节 uchar RByte(void) { uchar Output=0; uchar i=8; uchar temp=RDDYN; //发送8位数据位 Delay2cp(RDDYN*1.5); while(i--) { Output >>=1; if(RXD) Output Delay2cp(35); 占用26个指令周期 } while(--temp) 时间内搜寻结束位。 { Delay2cp(1); if(RXD)break; } return Output;
51单片机串行口的工作方式
hgfedcba
a
fg b
e
c
dh
共阳极
累加器 A hgfedcba
0C0H = “0”
0B0H = “3”
例：利用串行口工作方式0扩展出8位并行I/O 口，驱动共阳LED数码管显示0—9。
VCC TxD RxD
☞方式2的波特率 = fosc 2SMOD/64 即: fosc 1/32 或 fosc 1/64 两种
☞奇偶校验是检验串行通信双方传输的数据正确与 否的一个措施，并不能保证通信数据的传输一定正 确。
换言之：如果奇偶校验发生错误，表明数据传输 一定出错了；如果奇偶校验没有出错，绝不等于数 据传输完全正确。
☞ REN：串行口接收允许位。 REN=1 允许接收
☞ TB8，RB8，TI，RI等位由运行中间的情况 决定，可先写成 “0”
三、工作方式2: 9位UART(1+8+1+1位)两种波特率
☞由于波特率固定,常用于单片机间通讯。 数据由8+1位组成，通常附加的一位 (TB8/RB8)用于“奇偶校验”。
☞ 溢出率：T1溢出的频繁程度 即：T1溢出一次所需时间的倒数。
☞ 波特率 =
2SMOD fosc 32 12(2n - X)
其中：X 是定时器初值
☞ 初值 X = 2n -
2SMOD fosc 32 波特率 12
常用波特率和T1初值查表
☞表格有多种, 晶振也不止一种
串口波特率 (方式1,3)
74LS164
hgfedcba
A B
CLK
CLR
74LS164
51单片机串口工作方式0和1解析
RXD
7.1.1 串行口控制寄存器SCON b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 TI b0 RI
SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8
9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H
SM0、SM1 —— 串行接口工作方式定义位
• SM0、SM1 = 00 —— 方式 0，8位同步移位寄存器 • SM0、SM1 = 01 —— 方式 1，10 位异步接收发送 • SM0、SM1 = 10 —— 方式 2，11 位异步接收发送 • SM0、SM1 = 11 —— 方式 3，11 位异步接收发送 注意: 方式 0 的特点，方式 2、方式 3 的差异
寄存器 SCON、PCON、SBUF
寄存器 IE、IP
• MCS-51 单片机串Fra bibliotek接口工作方式 方式 0 方式 2 方式 1 方式 3
有两个数据缓冲寄存器 SBUF，一个输入移位寄存器，一个 串行控制寄存器SCON和一个特殊功能寄存器PCON等组成。 8 位SBUF是全双工串行接口寄存器， 它是特殊功能寄存器， 地址为 99H，不可位寻址；串行输出时为发送数据缓冲器，发送
时钟振荡频率为6MHz或12 MHz时，产生的比特率偏差较大， 故用到串口通信时通常选用11.0592MHZ晶体振荡器。
串行口的结构
• MCS-51 单片机串行接口的硬件
P3.0 位的第二功能 —— 收端 RXD P3.1 位的第二功能 —— 发端 TXD
• MCS-51 单片机串行接口的控制
比特率 比特率
= /12
P.110
=
/32 计1次 计3次 计3次 计6次 计12次 计24次
=
/12/计次/16
51单片机的串口通信程序(C语言)
#include <reg52.h>#include<intrins.h>#include <stdio.h>#include <math.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit Key1 = P2^3;sbit Key2 = P2^2;sbit Key3 = P2^1;sbit Key4 = P2^0;sbit BELL = P3^6;sbit CONNECT = P3^7;unsigned int Key1_flag = 0;unsigned int Key2_flag = 0;unsigned int Key3_flag = 0;unsigned int Key4_flag = 0;unsigned char b;unsigned char code Num[21]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00, 0x10,0x89};unsigned char code Disdigit[4] = {0x7F,0xBF,0xDF,0xEF};unsigned char Disbuf[4];void delayms(uint t){uint i;while(t--){/* 对于11.0592M时钟，约延时1ms */for (i=0;i<125;i++){}}}//-----------------------------------------------------void SendData(uchar Dat){uchar i=0;SBUF = Dat;while (1){if(TI){TI=0;break;}}}void ScanKey(){if(Key1 == 0){delayms(100); if(Key1 == 0){Key1_flag = 1; Key2_flag = 0; Key3_flag = 0;Key4_flag = 0;Key1 = 1;}else;}if(Key2 == 0){delayms(100);if(Key2 == 0){Key2_flag = 1; Key1_flag = 0; Key3_flag = 0;Key4_flag = 0;Key2 = 1;}else;}if(Key3 == 0){delayms(50);if(Key3 == 0){Key3_flag = 1; Key1_flag = 0; Key2_flag = 0;Key4_flag = 0;Key3 = 1;}else;}if(Key4 == 0){delayms(50);if(Key4 == 0){Key4_flag = 1;Key1_flag = 0;Key2_flag = 0;Key3_flag = 0;Key4 = 1;}else;}else;}void KeyProc(){if(Key1_flag){TR1 = 1;SendData(0x55);Key1_flag = 0; }else if(Key2_flag){TR1 = 1;SendData(0x11); Key2_flag = 0;}else if(Key3_flag) {P1=0xff;BELL = 0;CONNECT = 1;Key3_flag = 0;}else if(Key4_flag){CONNECT = 0;BELL = 1;Key4_flag = 0;}else;}void Initdisplay(void){Disbuf[0] = 1;Disbuf[1] = 2;Disbuf[2] = 3;Disbuf[3] = 4;}void Display() //显示{unsigned int i = 0;unsigned int temp,count;temp = Disdigit[count]; P2 =temp;temp = Disbuf[count];temp = Num[temp];P0 =temp;count++;if (count==4)count=0;}void time0() interrupt 1 using 2 {Display();TH0 = (65535 - 2000)/256;TL0 = (65535 - 2000)%256;}void main(){Initdisplay();TMOD = 0x21;TH0 = (65535 - 2000)/256;TL0 = (65535 - 2000)%256;TR0 = 1;ET0 = 1;TH1 = 0xFD; //11.0592MTL1 = 0xFD;PCON&=0x80;TR1 = 1;ET1 = 1;SCON = 0x40; //串口方式REN = 1;PT1 = 0;PT0 = 1;EA = 1;while(1){ScanKey();KeyProc();if(RI){Disbuf[0] = 0;Disbuf[1] = 20;Disbuf[2] = SBUF>>4;Disbuf[3] = SBUF&0x0f;RI = 0;}else;}}51单片机串口通信C语言程序2**************************************************************; 平凡单片机工作室;ckss.asm;功能：反复向主机送AA和55两个数;主机使用一个串口调试软件设置19200,n,8,1***************************************************************/#include "reg51.h"#define uchar unsigned char#define uint unsigned int//延时程序//////////////////由Delay参数确定延迟时间*/void mDelay(unsigned int Delay){ unsigned int i;for(;Delay>0;Delay--){ for(i=0;i<124;i++){;}}}//////////////////// 主程序////////////////////void main(){ uchar OutDat; //定义输出变量TMOD=0x20; //TMOD＝0TH1=0xf3; //12MHZ ，BPS：4800，N，8，1TL1=0xf3;PCON=0x80; //方式一TR1=1; //？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？SCON=0x40; //串口通信控制寄存器模式一OutDat=0xaa; //向串口发送固定数据值for(;;) //循环程序{SBUF=OutDat;//发送数据for(;;){ if(TI) //发送中断位当发送停止位时置1，表示发送完成break;}mDelay(500);TI=0; //清零中断位OutDat=~OutDat; //显示内容按位取反}}。
51单片机串口 (1)
一．基础●SM2，多机通信控制位，主要用于方式2和方式3。
当接收机的SM2=1时可以利用收到的RB8来控制是否激活RI（RB8＝0时不激活RI，收到的信息丢弃；RB8＝1时收到的数据进入SBUF，并激活RI,进而在中断服务中将数据从SBUF读走）.当SM2=0时，不论收到的RB8为0和1，均可以使收到的数据进入SBUF，并激活RI（即此时RB8不具有控制RI激活的功能）。
通过控制SM2,可以实现多机通信。
在方式0时，SM2必须是0。
在方式1时，若SM2=1,则只有接收到有效停止位时，RI才置1.●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。
波特率的计算在串行通信中,收发双方对发送或接收数据的速率要有约定。
通过软件可对单片机串行口编程为四种工作方式，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。
串行口的四种工作方式对应三种波特率.由于输入的移位时钟的来源不同，所以，各种方式的波特率计算公式也不相同。
方式0的波特率= fosc/12方式2的波特率=(2SMOD/64)· fosc方式1的波特率=（2SMOD/32)·(T1溢出率）方式3的波特率=（2SMOD/32）·（T1溢出率）当T1作为波特率发生器时，最典型的用法是使T1工作在自动再装入的8位定时器方式（即方式2，且TCON的TR1=1,以启动定时器）。
51单片机的串口工作方式
止位。 • 低位在前，高位在后。其格式为：
2. 串口工作方式0
方式0 输出
方式0 输入
2. 串口工作方式0
方式0
接收和发送电路
串入并出
并入串出
注
每当发送或接收完8位数据后，硬件会自动置TI或RI为1，CPU响应TI或
2SMOD·fosc 波特率= 32·12·(256-TH1)(与方式1相同)
方式3
3. 串口工作方式2和3
数据发送
TI=0，发送数据前，先由软件设置TB8，可使用如下指令完成： SETB TB8 ； 将TB8位置1 CLR TB8 ； 将TB8位置0
然后再向SBUF写入8位数据，并以此来启动串行发送。一帧数据发送完毕后，CPU自动将TI置1， 其过程与方式1相同。
51单片机的串 口工作方式
单片机原理及应用
教学目标
>> （1）了解单片机串口四种工作方式； >> （2）掌握串口四种工作方式的特点。
1. 51单片机串口工作方式
SCON (98H)
SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
SM0 SM1 工作方式
功能说明
00
0
同步移位寄存器输入/输出,波特率固定为fosc/12
3. 串口工作方式1
方式1为波特率可变的8位异步通信接口。波特率由下式确定：
方式1波特率 =
定时器T1的溢出率
式中，SMOD为PCON寄存器的最高位的值（0或1）。
3. 串口工作方式2和3
11位数据 的异步通信
51单片机波特率选择
波特率选择在串行通讯中,收发双方的数据传送率（波特率）要有一定的约定。
在8051串行口的四种工作方式中,方式0和2的波特率是固定的,而方式1和3的波特率是可变的,由定时器T1的溢出率控制。
方式0方式0的波特率固定为主振频率的1/12。
方式2方式2的波特率由PCON中的选择位SMOD来决定,可由下式表示：波特率=2的SMOD次方除以64再乘一个fosc,也就是当SMOD=1时,波特率为1/32fosc,当SMOD=0时,波特率为1/64fosc方式1和方式3定时器T1作为波特率发生器,其公式如下：T1溢出率= T1计数率/产生溢出所需的周期数式中T1计数率取决于它工作在定时器状态还是计数器状态。
当工作于定时器状态时,T1计数率为fosc/12;当工作于计数器状态时,T1计数率为外部输入频率,此频率应小于fosc/24。
产生溢出所需周期与定时器T1的工作方式、T1的预置值有关。
定时器T1工作于方式0：溢出所需周期数=8192-x定时器T1工作于方式1：溢出所需周期数=65536-x定时器T1工作于方式2：溢出所需周期数=256-x因为方式2为自动重装入初值的8位定时器/计数器模式,所以用它来做波特率发生器最恰当。
当时钟频率选用11.0592MHZ时,取易获得标准的波特率,所以很多单片机系统选用这个看起来“怪”的晶振就是这个道理。
下表列出了定时器T1工作于方式2常用波特率及初值。
常用波特率Fosc(MHZ) SMOD TH1初值19200 11.0592 1 FDH9600 11.0592 0 FDH4800 11.0592 0 FAH2400 11.0592 0 F4H1200 11.0592 0 E8H例如9600 11.0592 0 FDHT1溢出率= T1计数率/产生溢出所需的周期数产生溢出所需的周期数=256-FD(253)=3SMOD=0 11059200/12*3 *1/32=9600波特率计算在串行通信中，收发双方对发送或接收的数据速率要有一定的约定，我们通过软件对MCS—51串行口编程可约定四种工作方式。
51单片机串行口的工作方式解析
51单片机串行口的工作方式解析方式0是外接串行移位寄存器方式。
工作时，数据从RXD串行地输入/输出，TXD输出移位脉冲，使外部的移位寄存器移位。
波特率固定为fosc/12(即，TXD 每机器周期输出一个同位脉冲时，RXD接收或发送一位数据)。
每当发送或接收完一个字节，硬件置TI=1或RI=1，申请中断，但必须用软件清除中断标志。
实际应用在串行I/O口与并行I/O口之间的转换。
2)方式1方式1是点对点的通信方式。
8位异步串行通信口，TXD为发送端，RXD为接收端。
一帧为10位，1位起始位、8位数据位(先低后高)、1位停止位。
波特率由T1或T2的溢出率确定。
在发送或接收到一帧数据后，硬件置TI=1或RI=1，向CPU申请中断;但必须用软件清除中断标志，否则，下一帧数据无法发送或接收。
(1)发送：CPU执行一条写SBUF指令，启动了串行口发送，同时将1写入输出移位寄存器的第9位。
发送起始位后，在每个移位脉冲的作用下，输出移位寄存器右移一位，左边移入0，在数据最高位移到输出位时，原写入的第9位1的左边全是0，检测电路检测到这一条件后，使控制电路作最后一次移位，/SEND和DATA 无效，发送停止位，一帧结束，置TI=1。
(2)接收：REN=1后，允许接收。
接收器以所选波特率的16倍速率采样RXD端电平，当检测到一个负跳变时，启动接收器，同时把1FFH写入输入移位寄存器(9位)。
由于接、发双方时钟频率有少许误差，为此接收控制器把一位传送时间16等分采样RXD，以其中7、8、9三次采样中至少2次相同的值为接收值。
接收位从移位寄存器右边进入，1左移出，当最左边是起始位0时，说明已接收8位数据，再作最后一次移位，接收停止位。
此后：A、若RI=0、SM2=0，则8位数据装入SBUF，停止位入RB8，置RI=1。
B、若RI=0、SM2=1，则只有停止位为1时，才有上述结果。
C、若RI=0、SM2=1，且停止位为0，则所接数据丢失。
51单片机串行通讯
51单片机串行通讯在当今的电子世界中，单片机的应用无处不在，从家用电器到工业自动化，从智能仪表到航空航天，都能看到它的身影。
而在单片机的众多功能中，串行通讯是一项非常重要的技术。
首先，咱们来了解一下什么是串行通讯。
简单来说，串行通讯就是指数据一位一位地按顺序传送。
与并行通讯（数据的各位同时传送）相比，串行通讯虽然速度相对较慢，但它只需要少数几条线就能完成数据传输，大大降低了硬件成本和连线的复杂性。
51 单片机的串行通讯有两种工作方式：同步通讯和异步通讯。
异步通讯是比较常用的一种方式。
在异步通讯中，数据是以字符为单位进行传输的。
每个字符由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成。
起始位是一个低电平信号，用于通知接收方数据即将开始传输。
数据位通常是 5 到 8 位，可以表示一个字符的信息。
奇偶校验位用于检验传输数据的正确性，而停止位则是高电平，标志着一个字符传输的结束。
同步通讯则是在发送和接收两端使用同一个时钟信号来控制数据的传输。
这种方式传输速度快，但硬件要求相对较高。
51 单片机的串行口结构包括发送缓冲器和接收缓冲器。
发送缓冲器只能写入不能读出，而接收缓冲器只能读出不能写入。
在进行串行通讯时，我们需要对 51 单片机的串行口进行初始化设置。
这包括设置波特率、数据位长度、奇偶校验位和停止位等参数。
波特率是指每秒传输的位数，它决定了数据传输的速度。
通过设置定时器 1 的工作方式和初值，可以得到不同的波特率。
在编程实现串行通讯时，我们可以使用查询方式或者中断方式。
查询方式相对简单，但会占用大量的 CPU 时间，影响系统的实时性。
中断方式则可以在数据接收或发送完成时触发中断，提高系统的效率。
比如说，我们要实现 51 单片机与 PC 机之间的串行通讯。
在 PC 端，我们可以使用串口调试助手等软件来发送和接收数据。
在单片机端，通过编写相应的程序，设置好串行口的参数，然后根据接收的数据执行相应的操作，或者将需要发送的数据发送出去。
MCS-51_第07章 MCS-51的串行口
【例7-1】方式2发送在双机串行通信中的应用
下面的发送中断服务程序，以TB8作为奇偶校验位，偶校验 发送。数据写入SBUF之前，先将数据的偶校验位写入TB8 （设第2组的工作寄存器区的R0作为发送数据区地址指针）。
PIPTI： PUSH PSW PUSH Acc SETB RS1 CLR CLR MOV MOV MOV RS0 TI A，@R0 C，P TB8，C ；发送中断标志清“0” ；取数据 ；校验位送TB8， 采用偶校验 ；P=1，校验位TB8=1，P=0，校验 ；位TB8=0 ；选择第2组工作寄存器区 ；现场保护
MOV SBUF ，A INC R0 POP Acc POP PSW RETI
；A数据发送，同时发TB8 ；数据指针加1 ；恢复现场 ；中断返回
2．方式2接收 SM0、SM1=10，且REN = 1时，以方式2接收数据。 数据由RXD端输入，接收11位信息。当位检测逻辑采样
到RXD的负跳变，判断起始位有效，便开始接收一帧信息。
（RX时钟），它的频率和传送的波特率相同，另一种是位 检测器采样脉冲，频率是RX时钟的16倍。以波特率的16倍 速率采样RXD脚状态。当采样到RXD端从1到0的负跳变时就 启动检测器，接收的值是3次连续采样（第7、8、9个脉冲 时采样）取两次相同的值，以确认起始位（负跳变）的开 始，较好地消除干扰引起的影响。
字节地址为87H，不能位寻址。格式如图7-3所示。
D7 PCON SMOD D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 87H
图7-3
特殊功能寄存器PCON的格式
2SMOD 32
下面介绍PCON中各位功能。仅最高位SMOD与串口有
关。 SMOD：波特率选择位。 例如，方式1的波特率计算公式为
STC15系列51增强版单片机串行通信实现方法串行口1模式1,T2定时器
IAP15W4K58S4单片机串行通信实现方法串行口1模式1，T2定时器01基础知识当软件设置SCON的SM0和SM1为“01”时，串行口1则以模式1工作。
此模式为8为UART格式，一帧信息为10位；1位起始位，8位数据位（低位在先）和1位停止位。
TxD/P3.1位发送信息，RxD/P3.0位接收信息，串口全双工。
串行口涉及的相关寄存器如下表，串行通信模式1，其波特率可变，当串行口1用定时器T2作为波特率发生器时，串行口1的波特率=（定时器T2的溢出率）/4。
（此时波特率与SMOD无关）当T2工作在1T模式（AUXR.2/T2x12=1）时，定时器T2的溢出率=SYSclk/(65536-[RL_TH2,RL_TL2])。
02设置步骤（1）设置串口1的工作模式，SCON寄存器的SM0和SM1两位决定了串口1的4中工作方式，本文选用方式1，故SMON=0x50。
（2）设置串口1的波特率，使用定时器2寄存器T2H及T2L。
（3）设置寄存器AUXR中的T2x12/AUXR.2，确定定时器2速度是1T还是2T（4）启动定时器2，让T2R位为1，T2H/T2L定时器2寄存器立即开始计数。
（5）设置串口1的中断优先级，及打开中断相应的控制位是PS、ES、EA（6）如要串口1接收，先将SCON寄存器的REN位置1，若串口1发送，将数据送入SBUF即可，接收完的标志位RI，发送完成标志位TI，都要软件清0。
当串口1工作在模式1时，需要计算相应波特率设置的T2重装的初值（用Reload表示），送入T2H/T2L。
计算公式如下：Reload=65536-INT（SYSclk/Baud0/4+0.5）SYSclk=晶振频率，Baud0=标准波特率，INT（）表示取整和运算，+0.5四舍五入。
设置时，T2x12/AUXR.2=1，1T工作模式，重新核算用Reload产生的波特率，Baud= SYSclk/(65536-Reload)/4。
51单片机串口通信
51单片机串口通信串行口通信是一种在计算机和外部设备之间进行数据传输的通信方式，其中包括了并行通信、RS-232通信、USB通信等。
而在嵌入式系统中，最常见、最重要的通信方式就是单片机串口通信。
本文将详细介绍51单片机串口通信的原理、使用方法以及一些常见问题与解决方法。
一、串口通信的原理串口通信是以字节为单位进行数据传输的。
在串口通信中，数据传输分为两个方向：发送方向和接收方向。
发送方将待发送的数据通过串行转并行电路转换为一组相对应的并行信号，然后通过串口发送给接收方。
接收方在接收到并行信号后，通过串行转并行电路将数据转换为与发送方发送时相对应的数据。
在51单片机中，通过两个寄存器来实现串口通信功能：SBUF寄存器和SCON寄存器。
其中，SBUF寄存器用于存储要发送或接收的数据，而SCON寄存器用于配置串口通信的工作模式。
二、51单片机串口通信的使用方法1. 串口的初始化在使用51单片机进行串口通信之前，需要进行串口的初始化设置。
具体的步骤如下：a. 设置波特率：使用波特率发生器，通过设定计算器的初值和重装值来实现特定的波特率。
b. 串口工作模式选择：设置SCON寄存器，选择串行模式和波特率。
2. 发送数据发送数据的过程可以分为以下几个步骤：a. 将要发送的数据存储在SBUF寄存器中。
b. 等待发送完成，即判断TI（发送中断标志位）是否为1，如果为1，则表示发送完成。
c. 清除TI标志位。
3. 接收数据接收数据的过程可以分为以下几个步骤：a. 等待数据接收完成，即判断RI（接收中断标志位）是否为1，如果为1，则表示接收完成。
b. 将接收到的数据从SBUF寄存器中读取出来。
c. 清除RI标志位。
三、51单片机串口通信的常见问题与解决方法1. 波特率不匹配当发送方和接收方的波特率不一致时，会导致数据传输错误。
解决方法是在初始化时确保两端的波特率设置一致。
2. 数据丢失当发送方连续发送数据时，接收方可能会出现数据丢失的情况。
MCS-51单片机应用教程 第4章
3. 方式1或方式3的波特率 在这两种方式下，串行口波特率是由定时器的溢出率 决定的，因而波特率是可变的。波特率的公式为：
2SMOD 波特率＝ 定时器T1溢出率 32
定时器T1的溢出率计算公式为： f osc 1 定时器T 1 溢出率＝ K （ ) 12 2 －初值
式中： K为定时器T1的位数；若定时器T1方式0，则 K＝13；若定时器T1方式1，则K＝l6；若定时器T1方 式2或方式3，则K＝8。
2. 串行口控制寄存器SCON SCON是可以进行位寻址ห้องสมุดไป่ตู้8位控制寄存器，地址 为98H。SCON的各位的定义和功能如下：
SCON.7 SM0
.6 SM1
.5
.4
.3
.2 RB8
.1 TI
SCON.0 RI
SM2 REN TB8
SM0、SM1： 串行口工作方式选择位（内容见 4.2.2节）。 SM2： 多机通信控制位。具体用法见4.3.3节。 REN： 串行接收允许位。由软件置位或清除。软 件置1时，串行口允许接收，清零后禁止接收。 TB8： 在方式2和方式3中是发送的第9位数据。 RB8： 在方式2和方式3中是接收的第9位数据。 TI： 发送中断标志位。发送结束时由硬件置位。 该位必须用软件清零。 RI： 接收中断标志位。结束接收时由硬件置位。 该位必须用软件清零。
2. 同步方式 将一大批数据分成几个数据块，数据块之间用同步 字符予以隔开，而传输的各位二进制码之间都没有 间隔，所以同步方式是按数据块传送数据的，一次 可以传送完一大批数据。 同步方式中，每一位数据占用的传输时间都是相等 的，接收机的接收时钟应该和发送机的发送时钟以 及传送的码元同步。图4-2(b)中给出了典型的数据 格式。与图4-2(a)相比，同步通信方式的数据格式 中没有两帧之间的空闲时间，也没有一帧之内的识 别标志位。显然这种方式可以大大提高通信速度， 常用于高速计算机的大容量数据通信。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
5.1 方式0 同步移位寄存器方式，比特率固定为fosc/12。 常用于外接移位寄存器，以扩展并行I/O口，SM2位必须为0 。 1．方式0发送： 当CPU执行写入发送缓冲器SBUF的指令时，串行口即把SBUF 中的8位数据以fosc/12的固定比特率从RXD引脚串行输出，低 位在先,TXD引脚输出同步移位脉冲，发送完8位数据置“1” 中断标志位TI
方式 1 用于串行通信 例3：8031串行口双工方式收发 ASCII 字符，最高 1 位用来作奇偶校验位，采用奇校验方式， 波特率为 1200 。
• 工作方式
用T1作为波特率发生器，B=(2SMOD/32)×T1溢出率。
• 方式 1（续） 异步发送时的工作过程
• 发送条件 —— 清 SCON 中发送中断标志 TI = 0 • 发送指令 —— MOV SBUF，A 注: 需发送的 8 位字节数据送串行数据缓冲器 SBUF 后将启动异步发送开始。 • 起始位 0、停止位 1 在执行发送指令时自动加入 • 发送传输线 —— TXD、GND • 发送 10 位数据结束 —— 发送中断标志 TI = 1 注: 若需继续发送，置TI = 0，送数据到 SBUF
0 1 1
1 0 1
1 2 3
可变
fosc/64或fosc/32
11位异步收发 11位异步收发
可变
• 5.3.1 方式 0 —— 移位寄存器输入/输出方式
串行口为同步移位寄存器方式
非串行通信用方式－扩展并行I/O
• 用并入串出移位寄存器扩展并行输入口 • 用串入并出移位寄存器扩展并行输出口
RXD、TXD 线的作用
RXD/ TXD/
清0 串行口工作于方式0： 同步移位寄存器方式 发送
fosc/12
图5-2-1
74HC595: 8位串入并出移位寄存器,带锁存及三态输出功能。 （相当于74LS164+273+244）
2．方式0接收
写入SBUF后自动开始发送
向串口的 SCON 写入控制字（置为方式 0 ，并置“ 1 ” REN 位， 同时RI=0）时，串行口即开始接收数据。RXD为数据输入端， TXD 为移位脉冲信号输出端，也以 fosc/12 的固定比特率，当
PD TD L
TDL:等待方式位 PD:掉电方式 GF1、 GF2通用标志位
ANL PCON，＃7FH：对SMOD ORL 位清零 PCON，＃80H：对SMOD
串行口的4种工作方式
SM0 串行口工作方式选择位 SM1
SM0 0 SM1 方式 0 0 功 能 波特率 fosc/12
同步移位寄存器
10位异步收发
收到8位数据时置“1” RI。表示一帧数据接收完，时序如下：
RI=‘0’时
其中REN=‘1’
请求中断
图5-2
CPU响应中断后：CLR RI
P.159-160
5.2.1
用74LS165扩展并行输入口
74LS165：8位并入串出移位寄存器。 图9-22是利用74LS164扩展二个8位并行输入口的接口电路。 每当向SCON写入控制字为方式0且REN=“1” ， 即串行移入8位数据到SBUF
P.105
1．方式1发送
写入SBUF后自动开始发送
请求中断 可写下一个要发送的数据
图7-8 2．方式1接收
图7-9
请求中断 可从SBUF读取新接收的数据
P.109 5.3.1 比特率的制定方法 方式 0、方式2 的比特率是固定的；方式 1 、方式 3比特率由定时器T1的 溢出率来确定。 5.3.2 定时器T1产生比特率的计算 （1）方式0波特率=时钟频率fosc×1/12，不受SMOD位的值的影响。若 fosc=12MHz，比特率为fosc/12即1Mb/s。 （2）方式2波特率=（2SMOD/64）×fosc 若fosc=12MHz: SMOD=0 比特率=187.5kb/s； SMOD=1 比特率=375kb/s （3）方式1或方式3时，比特率为： 比特率= （2SMOD/32）×T1的溢出率 = fosc/12/(T1计数次数) × （2SMOD/32） 实际设定比特率时，T1常设置为方式2定时（自动装初值）这种方式不仅操 作方便，也可避免因软件重装初值而带来的定时误差。
串行口控制寄存器SCON
b7
b6
b5
b4
b3
b2
b1 TI
b0 RI
SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8
9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H
SM2 —— 多机通信控制位（方式2和3）
• SM2 = 0，无多机通信
• SM2 = 1，允许多机通信
REN —— 串行口接收数据控制位
比特率 比特率
= /12
P.110
=
/32
=
/12/计次/16
计 1次 计 3次
9600bps
计 3次 计 6次 计12次
1200bps
计24次
9.6kbit/s 实际10.416 = 6MHz/12/计次/16 1.2kbit/s 实际1.302 = 6MHz/12/计次/32
1 0
0 0
2 2
RXD
7.1.1 串行口控制寄存器SCON b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 TI b0 RI
SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8
9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H
SM0、SM1 —— 串行接口工作方式定义位
• SM0、SM1 = 00 —— 方式 0，8位同步移位寄存器 • SM0、SM1 = 01 —— 方式 1，10 位异步接收发送 • SM0、SM1 = 10 —— 方式 2，11 位异步接收发送 • SM0、SM1 = 11 —— 方式 3，11 位异步接收发送 注意: 方式 0 的特点，方式 2、方式 3 的差异
• RXD — 串 → 并、并 → 串 数据传送线
• TXD — 同步时钟线，同步时钟为 fosc/12(固定波特率) 注：为应用串行接口扩展并行接口的方式。
方式 0 用于扩展并行 I/O口
• 串 → 并方式，扩展并行输出口
电路图
8031
RXD
串入并出移位寄存器
DATA
TXD
CLK
功能线 • RXD —— 接移位寄存器的数据输入端 • TXD —— 接移位寄存器的同步时钟端 注: 注意信号方向
寄存器只写不读，数据从
门
发送端TXD（P3.1）输出； 串行输入时为接收数 据缓冲器，接收寄存 器只读不写，数据从
CPU
波 特 率 发 生 器 T1
SBUF
发送控制器 串行口中断TXD TI＋接收端 RXD（P3.0）
输入；由指令确定是对发 送寄存器或接收寄存器作用。
接收控制器 RI
SBUF
移位寄存器
写入SBUF后自动开始发送
请求中断
图5-1
CPU响应中断后：CLR TI
5.2 用AT89C51的串行口扩展并行口 5.2.2 用74LS164扩展并行输出口
74LS164：8位串入并出移位寄存器。
图是利用74LS164扩展二个8位并行输出口的接口电路。 . 每当新数据写入SBUF,即把SBUF中的8位数据以串行移出
寄存器 SCON、PCON、SBUF
寄存器 IE、IP
• MCS-51 单片机串行接口工作方式
方式 0 方式 2 方式 1 方式 3
有两个数据缓冲寄存器 SBUF，一个输入移位寄存器，一个 串行控制寄存器SCON和一个特殊功能寄存器PCON等组成。 8 位SBUF是全双工串行接口寄存器， 它是特殊功能寄存器， 地址为 99H，不可位寻址；串行输出时为发送数据缓冲器，发送
• 编程
START: JB P1.0，START ; 若 K 未合上则循环查询 SETB P1.1 ; CD4014 并行数据输入有效 MOV SCON，#00X1XXX0B ; 方式 0，REN = 1 允许接收，RI = 0 CLR P1.1 ; CD4014 串行数据输出有效 LOOP: JNB RI，LOOP ; 若 RI = 0 数据未收完 ; 若 RI = 1 数据已收完 CLR RI ; 手动清 RI，准备下次传送数据 MOV A，SBUF
方式 0 用于扩展并行 I/O口
• 并 →串方式，扩展输入口
电路图
8031
RXD TXD
并入串出移位寄存器
DATA CLK
功能线 • RXD —— 接移位寄存器的数据输出端 • TXD —— 接移位寄存器的同步时钟端 注: 注意信号方向
方式 0 用于扩展并行 I/O口 例1：用 8031 的串口外接 1 个串入并出移位寄存器 芯片CD4094 扩展为 8 位并行输出口，并口接 8 个 LED，并循环轮流显示。
• REN = 1，允许串行口接收数据 • REN = 0，禁止串行口接收数据 由软件置位或清除
7.1.2 特殊功能寄存器PCON
• 串行数据传送速率控制寄存器 —— PCON
b7 SMOD
b6
b5
b4
b3
b2
b1
b0
GF1 GF2
地址：87H SMOD = 0，定义波特率不变 SMOD = 1，定义波特率加倍 注：PCON 寄存器的地址为87H， 仅 b7 位有用，不可位寻址。
• 电路图
8031
RXD TXD P1.0 DATA CLK
CD4094
TBS
方式 0 用于扩展并行 I/O口
• 编程
ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0023H LJMP SBR MAIN: MOV SCON，#00H; 方式 0，TI = 0 SETB EA SETB ES MOV A，#80H ; 初值，左边 LED 亮 CLR P1.0 ; CD4094 输出并口关闭 MOV SBUF，A ; 数据传出，产生中断 LOOP: SJMP $