第八章串行信技术
第8章 串行通信 -免费下载培训课件
2. UART对RxD线的采样
UART对RxD线的采样是由接收时钟RxC完成的。其周期TC和
所传数据位的传输时间Td(位速率的倒数)必须满足如下关
系：
TC
Td K
式中，K=16或64。现以K=16来说明UART对RxD线上字符帧
的接收过程。
平常，UART按RxC脉冲上升沿采样RxD线。当连续采到RxD线 上8个低电平(起始位二分之一位置)后，UART便确认对方在 发送数据(不是干扰信号)。此后，UART便每隔16个RxC脉冲 采样RxD线一次，并把采到的数据作为输入数据，以移位方 式存入接收移位寄存器。
8.1.1
串行通信的基本方式
2. 同步通信(Synchronous Communication)
同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式，一次通信只 传送一帧信息。这里的信息帧和异步通信中的字符帧不同， 通常有若干个数据字符，如下图所示。
同步字符帧由同步字符、数据字符和校验字符三部分组成。 其中，同步字符位于帧结构开头，用于确认数据字符的开始 (接收端不断对传输线采样，并把采到的字符和双方约定的 同步字符比较，只有比较成功后才会把后面接收到的字符加 以存储)；数据字符在同步字符之后，个数不受限制，由所 需传输的数据块长度决定；校验字符有1～2个，位于帧结构 末尾，用于接收端对接收到的数据字符的正确性的校验。
1200/11=109.09帧/秒 若改用上图(b)的字符帧，则字符的实际传输速率为
1200/14=85.71帧/秒
1
Td
0.833(ms) 1200
8.1.1
串行通信的基本方式
(2) 波特率(baud rate)
每位的传输时间定义为波特率的倒数。例如：波特率为1200 bit/s的通信系统，其每位的传输时间应为：
微机原理第八章 串行通信及串行接口
1. 可编程串行接口典型结构
✓状态寄存器
✓控制寄存器
✓数据输入寄存器--串行输入/并行 输出移位寄存器
✓数据输出寄存器--并行输入/串行 输出移位寄存器
2. 串行通信基本概念
在串行通信时，数据和联络信号使用同一条信号线 来传送，所以收发双方必须考虑解决如下问题： ❖ 波特率---双方约定以何种速率进行数据的发送和接收 ❖ 帧格式---双方约定采用何种数据格式 ❖ 帧同步---接收方如何得知一批数据的开始和结束 ❖ 位同步--- -接收方如何从位流中正确地采样到位数据 ❖ 数据校验--- -接收方如何判断收到数据的正确性 ❖差错处理---收发出错时如何处理 收发双方必须遵守一些共同的通信协议才能解决上述问题。
串行通信适于长距离、中低速通信
并行通信
将数据的各位同时在多根并行传输线上进行传输。
D0 0
D1 1
D2 0
源
D3 1
D4 D5
0 1
D6 1
D7 0
D0 D1 D2 D3 目 D4 的 D5 D6 D7
数据的各位同时由源到达目的地 → 快 多根数据线 → 短距离（远程费用高）
并行通信适于短距离、高速通信
工作方式下。
（8）错误检测 • 传输错误 • 覆盖错误
二、 接口与系统的连接
从结构上，可把接口分为两个部分，其中和 外设相连的接口结构与具体外设的传输要求及数 据格式相关，因此，各接口的该部分互不相同； 而与系统总线相连的部分，各接口结构类似，一 般都包括：
1． 总线收发器和相应的逻辑电路
2． 联络信号逻辑电路
接收端需要一个时钟来测定每一位的
时间长度。
波特率/位传输率---每秒传输的离散信号 的数目/每秒传输的位数。 波特率因子---
(单片机原理及应用)第8章AT89C51串行通信及其应用
目录
• at89c51简介 • at89c51串行通信原理 • at89c51串行通信应用实例 • at89c51串行通信编程 • at89c51串行通信常见问题及解决方案
01 at89c51简介
at89c51单片机简介
at89c51是一种基于CMOS技术 的8位微控制器，由Atmel公司
解决方案
针对信号干扰问题，可以采取增加信 号线屏蔽、优化电源滤波等措施；针 对通信协议不匹配问题，需要统一发 送和接收设备的通信协议；针对数据 校验不通过问题，可以在数据传输过 程中加入校验码，并在接收端进行校 验。
串行通信接口电路设计问题
总结词
接口电路设计不合理可能导致串行通信性能下降或通信失败。
波特率设置
波特率是数据传输的速率， 需要根据实际情况进行合理 设置，以保证数据传输的稳
定性和正确性。
数据校验
为了防止数据传输过程中出 现错误，需要进行数据校验 ，常用的校验方法有奇偶校
验和CRC校验等。
硬件流控制
当数据传输速率较高时，可 以采用硬件流控制来保证数 据传输的稳定性，常用的硬 件流控制方式有RTS/CTS流 控制和XON/XOFF流控制。
串行通信的基本概念
串行通信是一种数据传输方式，数据在单条线路上按顺序一位一位 地传输，具有线路简单、成本低等优点。
at89c51的串行通信接口
at89c51单片机内置一个全双工的串行通信接口，可以同时进行数 据的发送和接收。
串行通信协议
包括起始位、数据位、奇偶校验位和停止位等，用于规定数据的传 输格式和顺序。
一个6向量两级中断结构。
片内振荡器和时钟电路。
串行通信和并行通信的详解
串行通信
通信双方使用一根或两根数据信号线相连,同一 时刻,数据在一根数据信号线上一位一位地顺序 传送,每一位数据都占据一个固定的时间长度. 与并行通信相比,串行通信的优点是传输线少、 成本低、适合远距离传送及易于扩展.缺点是速 度慢、传输时间长等. 如计算机上常用的COM设备、USB设备和网络 通信等设备都采用串行通信.
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并行通信
以字节Byte或字节的倍数为传输单位 一次传送一个或一个以上字节的数据,数据的各 位同时进行传送 适合于外部设备与微机之间进行近距离、大量 和快速的信息交换.计算机的各个总线传输数据 时就是以并行方式进行的. 并行通信的特点就是传输速度快,但当距离较远、 位数较多时,通信线路复杂且成本高.
半双工通信方式类似对讲机,某时刻A发送B接
收,另一时刻B发送A接收,双方不能同时进行发送
A 和接收.
B
A
K
K
a)单工通信b方 )半 式双工通
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图c为全双工通信方式Full Duplex.在这种方式 中,分别用2根独立的传输线来连接发送方和接 收方,A、B既可同时发送,又可同时接收.
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外同步
外同步通信的数据格式中没有同步字符,而是用 一条专用控制线来传送同步字符,使接收端及发 送端实现同步.当每一帧信息结束时均用两个字 节的循环控制码CRC为结束.
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②面向比特型的数据格式 根据同步数据链路控制规程SDLC,面向比特型 的数据每帧由六个部分组成.
第一部分是开始标志7EH； 第二部分是一个字节的地址场； 第三部分是一个字节的控制场； 第四部分是需要传送的数据,数据都是位bit的集 合； 第五部分是两个字节的循环控制玛CRC； 最后部分又是7EH,作为结束标志.
《串行口通信技术》PPT课件
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例1 已知8051的串行口采用方式1进行通信，晶振频率为
11.0592MHz，选用定时器T1作为波特率发生器，T1工作于方 式2，要求通信的波特率为9600，计算T1的初值。 设Smod=0, 计算T1的初值如下：
WAIT:JBC TI, CONT ；判发送完标志 SJMP WAIT
CONT:INC R0 DJNZ R2, LOOP ；发送16个数据
22
12 (256 X ) fosc
溢出率为溢出周期的倒数。则波特率的计算公式为：
波特率＝ 2SMOD
fosc
32 12 (256 X)
实际使用中，波特率是已知的。因此需要根据波特率的计算 公式求定时初值X。用户只需要把定时初值设置到定时器1，就 能得到所要求的波特率。
16
串行口工作方式2
方式2为11位为一帧的异步串行通信方式。其帧格式为1个起 始位、9个数据位和1个停止位。如下图所示。
位地址 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H
位符号 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
6
SCON中各位说明如下：
1） SM0 、SM1——串行口工作方式选择
位 其状态组合和对应工作方式为：
SM0 SM1
工作方式
00
方式0
01
方式1
10
方式2
11
方式3
TRS: MOV SCON, #80H ；设置串行口工作方式2 MOV PCON, #80H ；波特率为fosc/32 MOV R0, #40H ；设置片内数据指针 MOV R2, #10H ；数据长度送R2
串行口通信技术
总结词
无线串行口通信技术打破了传统线缆的束缚，为设备间的通信提供了更加灵活的解决方案。
详细描述
无线串行口通信技术通过无线信号传输数据，常见的标准包括Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等。这种技术广泛应用于智能家居、工业自动化等领域，为设备的无线连接和数据传输提供了便利。
无线串行口通信技术
THANKS FOR
01
02
03
04
05
06
定义与特点
03
同步
发送端和接收端需要建立同步关系，确保数据传输的正确性。
01
数据发送
发送端将数据按位顺序一位一位地通过传输线发送到接收端。
02
数据接收
接收端按位顺序一位一位地接收数据，并将数据存储在存储器中。
串行口通信的原理
单工、半双工、全双工。
根据传输方向
同步串行通信、异步串行通信。
数据采集与监控系统（SCADA）
实时性要求
工业自动化控制系统对实时性要求较高，串行口通信技术能够快速传输数据，满足实时控制的需求。
可靠性要求
在工业环境中，设备之间的通信需要稳定可靠，串行口通信技术具有较高的可靠性，能够保证设备的稳定运行。
设备连接
串行口通信技术可以将工业自动化控制系统中的各种设备连接起来，实现设备之间的数据交换和控制。
串行口通信硬件
串行口通信硬件
try {
02
组织 传入，组织 执行 这个任务，组织 训练 这个任务，组织 完成。 这个任务，组织 验收 这个任务， 组织 完成 这个任务， 组织 完成 这个任务，
03
如果 组织 任务 这个任务， 组织 完成 这个任务， 如果 组织 任务 这个任务， 如果 组织 任务 这个任务，
第八章串行通信技术
第八章串行通信技术§8。
1串行通信的概述及RS-232C总线教学方法:讲授法教学目的:1、了解单片机串行通信的基本方法。
2、掌握单片机串行通信的相关概念。
3、了解RS-232C总线。
4、了解RS-232C总线电平及计算机信号电平教学重点：串行通信的方式教学难点:波特率的理解和信号电平的理解教学过程：组织教学：授课课时：（2课时）扳书课题：§8。
1串行通信的概述及RS-232C总线引入新课：一、串行通信概述1、什么叫串行通信？并行、串行举生活中的例子（排横队行走，排纵队行走）说明；引出并行通信，串行通信的概念。
P00P01 外设1P02P0389C51RXD外设2TXD串行通信就是使计算机中的数据一位一位地按先后顺序在一根传输线上传送。
通常有两种基本的通信方式：异步通信和同步通信。
2、异步通信和同步通信回顾在数字电路中所学的移位寄存器工作原理。
可提问学生。
异步通信：异步——发送时钟不一定等于接收时钟。
如下图：数据传送是帧的形式传送，每一帧数据包括起始位、数据位、奇偶校验位、停止位四部分。
其中数据位可以是5位、6位、7位、8位。
在一帧格式中，先是一个起始位0，然后是8个数据位，规定低位在前，高位在后，接下来是奇偶校验位（可以省略），最后是停止位1。
用这种格式表示字符，则字符可以一个接一个地传送。
特点：不同速度的外设可相互传送，但传送数据比实际数据位数多（加起始位、停止位等），占用CPU时间，传送速度较慢。
同步通信同步——发送设备时钟等于接收设备时钟。
在同步通信中，每个字符要用起始位和停止位作为字符开始和结束的标志，占用了时间；所以在数据块传递时，为了提高速度，常去掉这些标志，采用同步传送。
由于数据块传递开始要用同步字符来指示，同时要求由时钟来实现发送端与接收端之间的同步，故硬件较复杂。
发送方和接收方时钟完全一样，只要双方同时准备好（同步），可直接传送数据，无需附加多余的控制位，传送数据效率高，但设备要求高。
串行通信
现实中，容易带入串行通信干扰的因素包括：
（1）环境电磁干扰在串行通信工作设备附近，无可避免的存在强电设备、功率发射台等。这些设备发射/感 应的强电磁场感应区内，环境电磁干扰强。串行通信设备工作在这种环境下，由于噪声(干扰)在信号电平上的叠 加，引发了通信双方数据错误。
特点
特点
数据在单条一位宽的传输线上，一比特接一比特地按顺序传送的方式称为串行通信。在并行通信中，一个字 节（8位）数据是在8条并行传输线上同时由源传到目的地；而在串行通信方式中，数据是在单条1位宽的传输线 上一位接一位地顺序传送。这样一个字节的数据要分8次由低位到高位按顺序一位位地传送。由此可见，串行通信 的特点如下：
简介
简介
串行通信技术，是指通信双方按位进行，遵守时序的一种通信方式。串行通信中，将数据按位依次传输，每 位数据占据固定的时间长度，即可使用少数几条通信线路就可以完成系统间交换信息，特别适用于计算机与计算 机、计算机与外设之间的远距离通信。串行通信多用于系统间通信（多主控制系统）、设备间（主控设备与附属 设备）、器件间（主控CPU与功能芯片）之间数据的串行传送，实现数据的传输与共享。
串行总线通信过程的显著特点是：通信线路少，布线简便易行，施工方便，结构灵活，系统间协商协议，自 由度及灵活度较高，因此在电子电路设计、信息传递等诸多方面的应用越来越多。
串行通信是指计算机主机与外设之间以及主机系统与主机系统之间数据的串行传送。使用一条数据线，将数 据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息， 特别适用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。
串行通信技术PPT教案学习
2. 同步通信方式（SYNC）
在异步通信中，每个字符都要用起始位和停止位 来使通信双方同步，这些附加的额外信息，使得异步 通信的传输效率不高。在需传输大量数据的场合，为 提高传输效率和速度，常去掉这些附加位，即采用同 步通信SYNC（Synchronous data Communication）
并行通信 串行通信
异步通信 同步通信
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A 发送器
数据 线
B 接收器
A 发送器 接收器
(a)单工方式
数据 线
(b)半双工方式
B 发送器 接收器
A 发送器
数据 线
接收器
数据
(c)线全双工方式
图9.1 串行通信的3种连接方式
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B 接收器 发送器
9.1.2 信号的调制与解调
MODEM是由调制器和解调器合在一起形成的 一个装置，以用作双向通信。MODEM的类型一般 可分为幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相 移键控（PSK）等。当通信波特率小于300bit/s时 ，常采用FSK调制方式。
第10页/共68页
9.2 串行通信的接口标准
一个完整的串行通信系统除了对上一节所介 绍的通信规程有所规定外，还必然会涉及到在电 气连接上的接口标准问题。标准化的通用总线结 构能使系统结构化、模块化，大大简化系统软、 硬件设计的工作，因此被普遍采用。本节介绍目 前常用的有代表性的三种串行接口标准。
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2.接收/发送时钟
异步通信中，大多数串行端口发送和接收的波 特率均可分别设置，由发送器和接收器各用一个 时钟来确定，分别称为发送时钟和接收时钟。为 了有利于收发双方同步，以及提高抗干扰的能力 ，这两个时钟频率fc一般不等于波特率fd，两者之 间的关系为：
串行通信 课件
异步通信相对同步通信而言，传输数据的速度较慢，但若 在一次串行数据传输的过程中出现错误，仅影响一个字节 数据。
(1)单工
如图8.1(a)所示，通信双方的一方只发送数据，而另一 方只接收数据。在它们之间的传输线上，数据只向一 个方向流动，即从发送方到接收方。
(2)半双工
如图8.1(b)所示，数据能从A传送到B，也能从B传送到 A，但不能同时在两个方向上传送，每次只能有一方 发送，另一方接收。通信双方可以轮流地进行发送和 接收。
RS-232C标准使用±15V电源，并采用负逻辑。逻辑“1” 电平在-3～-15V范围内，逻辑“0”电平在+3～+15V范 围内。传输速率在0～20000bps范围内，传输距离在 20m以内。
目前计算机上常用的串口有9个引脚，这是从RS-232C 标准简化而来的，这些引脚的定义如图8.3所示。
串行通信是工业现场仪器或设备常用的通信方式，网 络通信则是构成仪器网络化的基础。本章在介绍串行
通信、网络通信基本概念和接口协议的基础上，举例 介绍串行通信和网络通信的LabVIEW实现方法，并对 LabVIEW支持的DataSocket编程方法和应用进行讨论。 具体包括串行通信、网络通信、共享变量、IrDA无线 数据通信。
8.1串行通信
串行通信是在一条通信线路上一位一位地传送信息， 其特点是所用传输线少，并且可以借助电话网进行信 息传递，因此特别适合于远距离传输。目前，不少仪 器和人机交换设备都采用串行方式与计算机进行通信。
第8章串行数据通信
MOV @R0，A CLR RI INC R0 SJMP WAIT
；查询等待
；读取接收数据 ；保存数据
；准备下一次接收
2.中断方式：
MAIN： H：
RINT：
ORG AJMP … SJMP CLR MOV MOV INC RETI
0023H
RINT
起始位 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 停止位
起始位 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 停止位
一帧字符发送/接收结束，置位标志位(TI/RI)， 并申请串行中断。
中断控制：中断允许位ES、总允许EA； 中断入口：0023H•。第8章串行数据通信
一、串行接口控制：
接收完一帧，若RI=0且第9位为1 (或SM2=0)，将接收数据
装入接收SBUF，第9位装入RB8，使RI=1；否则丢弃接收数据，
不置位RI。
•第8章串行数据通信
时序图：
写入 SBUF
TXD输出
起始位
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 TB8 停止位
TI
检测 负跳变
RXD输入
起始位 D0
（1）方式0：同步移位寄存器方式
用于扩展并行I/O接口。 1. 一帧8位，无起始位和停止位。 2. RXD：数据输入/输出端。
TXD：同步脉冲输出端，每个脉冲对应一个数据位。
3. 波特率B＝fosc/12 如：fosc＝12MHz，B＝1MHz，每位数据占1s。
4. 发送过程：写入SBUF，启动发送，
RXD
数据
低→高
QH
（2） SIN
S/L CLK
单片机：串行通信技术
Single-Chip microcomputer
串行通信技术
2、同步通信方式 为了提高通信效率，可以采用同步通信方式。同步通信的数据格式。
在每一个数据块传送开始时，采用一个或两个同步字符作为起始标志，使 收发双方保持同步。同步字符可由用户自行定义。收发双方必须要保持相 同的数据格式和同步字符
Single-Chip microcomputer
设置T0为16位定时器，方式1 装入时间常数
总中断允许 定时器T0中断允许 定时器T0启动 设置串行口为方式0 n为每次定时100ms的计数值，
Single-Chip microcomputer
串行通信技术
void Timer0 (void) interrupt 1 using 1 { n++; if ( n = = 10) // 当n为10，则1s定时到，发送数据到串行口 { n = 0; SBUF = ~k; // 由于LED是低电平点亮，故要将数据取反后， // 送入串行数据输出缓冲器SBUF中 while (TI= = 0); //等待数据发送完毕，只有数据发送完后，TI方为1 TI = 0; // 清除TI，这样才可以进行下一次数据发送 k = k<<1; // 发送的数据移位，点亮下一个LED灯 if( k = = 0x100) k = 0x01; // 如果最后的LED灯点亮了，重新开始 } TH0 = 0x3c; // 重新装入时间常数 TL0 = 0xb0; return; } Single-Chip microcomputer
Single-Chip microcomputer
串行通信技术
串行通信方式
串行通信分为两种基本方式：异步通信和同步通信 1、异步通信方式 这种方式在传送数据时，用一个起始位表示一个字符的开始，用一个停 止符表示字符的结束
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第八章串行通信技术§8。
1串行通信的概述及RS-232C总线教学方法:讲授法教学目的:1、了解单片机串行通信的基本方法。
2、掌握单片机串行通信的相关概念。
3、了解RS-232C总线。
4、了解RS-232C总线电平及计算机信号电平教学重点：串行通信的方式教学难点:波特率的理解和信号电平的理解教学过程：组织教学：授课课时：（2课时）扳书课题：§8。
1串行通信的概述及RS-232C总线引入新课：一、串行通信概述1、什么叫串行通信？并行、串行举生活中的例子（排横队行走，排纵队行走）说明；引出并行通信，串行通信的概念。
串行通信就是使计算机中的数据一位一位地按先后顺序在一根传输线上传送。
通常有两种基本的通信方式：异步通信和同步通信。
2、异步通信和同步通信回顾在数字电路中所学的移位寄存器工作原理。
可提问学生。
异步通信：异步——发送时钟不一定等于接收时钟。
如下图：数据传送是帧的形式传送，每一帧数据包括起始位、数据位、奇偶校验位、停止位四部分。
其中数据位可以是5位、6位、7位、8位。
在一帧格式中，先是一个起始位0，然后是8个数据位，规定低位在前，高位在后，接下来是奇偶校验位（可以省略），最后是停止位1。
用这种格式表示字符，则字符可以一个接一个地传送。
特点：不同速度的外设可相互传送，但传送数据比实际数据位数多（加起始位、停止位等），占用CPU时间，传送速度较慢。
同步通信同步——发送设备时钟等于接收设备时钟。
在同步通信中，每个字符要用起始位和停止位作为字符开始和结束的标志，占用了时间；所以在数据块传递时，为了提高速度，常去掉这些标志，采用同步传送。
由于数据块传递开始要用同步字符来指示，同时要求由时钟来实现发送端与接收端之间的同步，故硬件较复杂。
发送方和接收方时钟完全一样，只要双方同时准备好（同步），可直接传送数据，无需附加多余的控制位，传送数据效率高，但设备要求高。
二、串行通信相关概念1、波特率即串行通信速率。
单位为 b/s、bps如：帧结构为1个起始位、8个数据位、1个停止位，每秒传送240帧（即240个字符），则波特率为（1＋8＋1）×240 = 2400 b/s = 2400波特。
2、接收/发送时钟接收/发送时钟用于控制通信设置接收/发送数据的速度，如传送1位数据需8个时钟周期，时钟周期越短（时钟频率越高）则传送速度越快。
因此波特率与发送/接收时钟频率的关系可表示为波特率=接收/发送时钟频率/n式中n称之为波特率因子。
3、通信方式串行通信根据通信时数据的传送方向可分为单工、半双工和全双工三种通信方式。
①单工方式A → B只能由A传送至B②半双工方式A ←→ BA可以传送至B，B也可传送至A，但两者不能同时进行。
③全双工方式A ←→ BA可以传送至B，B也可传送至A，但两者可以同时进行。
4、数据的校验方法奇校验：包括校验位的1的个数为奇数个。
偶校验：包括校验位的1的个数为偶数个。
校验和：所有传送数据的异或结果。
循环冗余码校验：5、信号调制与解调调制：把数字信号转换成模拟信号发送出去。
解调：把接收到的模拟信号转换成数字信号。
6、串行通信的实现通用异步接收器/发送器(UART)通用同步接收器/发送器(USRT)通用同步异步接收器/发送器(USART)三、RS232C总线1、RS232电平和TTL电平常用串行通信接口：RS232C、RS485、RS423这些接口主要是信号电平不同，规定的逻辑状态不同。
如RS232C规定：发送方“0”逻辑为+5V至+15V “1”逻辑为-5V至-15V接收方“0”逻辑为+3V至+15V “1”逻辑为-3V至-15V称之为RS232电平。
顺便介绍TTL电平：“0”逻辑为0V至0.4V “1”逻辑为2.4V至5V因单片机的串口输出逻辑为TTL电平，计算机的串口逻辑为RS232电平，因此两者进行通信时必须进行电平转换。
常用转换芯片有：MC1448、MC1449、MAX232A等。
2、标准RS232接口RS232总线由22根信号线组成，见表6-1，采用DB25连接器。
3、连接方式小结：(略)思考题:1、什么叫串行通信？2、串行通信有哪两种基本通信方式？3、单工、半双工、全双工的意义是什么？4、什么是波特率？5、RS232通信电平如何，TTL电平如何？6、单片机与微机进行通信为什么要进行电平转换？§8.2 串行口结构、工作方式、波特率设置教学方法:讲授法教学目的:1、了解89C51单片机串行口结构。
2、掌握串行口的四种工作方式。
3、掌握串行通信的波特率设置。
4、掌握串行口通信的初始化程序设计教学重点：串行口的四种工作方式、通信波特率设置教学难点:通信波特率设置教学过程：组织教学：授课课时：（2课时）扳书课题：§8.2 串行口结构、工作方式、波特率设置引入新课：一、89C51串行口的结构1、接口特点：全双工通用异步接收/发送器UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter），波特率可编程设置，可中断2、组成：串行口控制寄存器、发送控制、接收控制、波特率输入管理、输入移位寄存器和发送/接收缓冲器SBUF等。
3、串行口控制寄存器地址98HSM0 SM1确定工作方式0 0 方式00 1 方式11 0 方式21 1 方式3SM2：多机通信控制REN：接收允许TB8：发送的第9位数据RB8：接收的第9位数据TI：发送完的标志当发送完数据，硬件使TI置1，软件清0（CLR TI）RI：接收完的标志当接收完数据，硬件使RI置1，软件清0。
4、数据缓冲器SBUF两个独立寄存器，但地址相同，都为99H，发送的数据需放发送缓冲器SBUF，被接收的数据放接收缓冲器SBUF。
二、串行口的四种工作方式1、方式0：同步移位寄存器方式，8位数据移位输入/输出，RXD固定传输数据，TXD 产生同步移位脉冲。
方式0结构见图6-14所示，发送/接收数据无起位、停止位，要求SM2 = 0方式0发送过程：串行数据从RXD引脚输出，TXD引脚输出移位脉冲。
CPU将数据写入发送寄存器时，立即启动发送，将8位数据以fos/12的固定波特率从RXD输出，低位在前，高位在后。
发送完一帧数据后，发送中断标志TI由硬件置位。
方式0接收过程：当串行口以方式0接收时，先置位允许接收控制位REN。
此时，RXD 为串行数据输入端，TXD仍为同步脉冲移位输出端。
当（RI）=0和（REN）=1同时满足时，开始接收。
当接收到第8位数据时，将数据移入接收寄存器，并由硬件置位RI。
方式0的波特率：固定为fosc / 122、方式1：8位UART，帧数据10位方式1发送过程：当CPU执行一条指令将数据写入发送缓冲SBUF时，就启动发送。
串行数据从TXD引脚输出，发送完一帧数据后，就由硬件置位TI。
方式1接收过程：在（REN）=1时，串行口采样RXD引脚，当采样到1至0的跳变时，确认是开始位0，就开始接收一帧数据。
只有当（RI）=0且停止位为1或者（SM2）=0时，停止位才进入RB8，8位数据才能进入接收寄存器，并由硬件置位中断标志RI；否则信息丢失。
所以在方式1接收时，应先用软件清零RI和SM2标志。
方式1的波特率：（2SMOD×T1的溢出率）/ 32发送完置位TI、接收完数据置位RI。
置位RI是有条件的。
即：REN = 1，RI = 0 且SM2 = 0或SM2 = 1但是接收到的停止位为1。
此时，数据装载SBUF，停止位进入RB8，RI置1。
3、方式2：9位UART，多用于多机通信方式2发送过程：发送的串行数据由TXD端输出一帧信息为11位，附加的第9位来自SCON寄存器的TB8位，用软件置位或复位。
它可作为多机通信中地址/数据信息的标志位，也可以作为数据的奇偶校验位。
当CPU执行一条数据写入SUBF的指令时，就启动发送器发送。
发送一帧信息后，置位中断标志TI。
方式2接收过程：在（REN）=1时，串行口采样RXD引脚，当采样到1至0的跳变时，确认是开始位0，就开始接收一帧数据。
在接收到附加的第9位数据后，当（RI）=0或者（SM2）=0时，第9位数据才进入RB8，8位数据才能进入接收寄存器，并由硬件置位中断标志RI；否则信息丢失。
且不置位RI。
再过一位时间后，不管上述条件时否满足，接收电路即行复位，并重新检测RXD上从1到0的跳变。
发送完数据置位TI。
接收到有效数据完毕，置位RI。
有效数据条件：REN = 1，RI = 0 且SM2 = 0或接收到第9位数据为1。
此时，数据装载SBUF，第9位数据（TB8）→ RB8，RI置1。
方式2的波特率：2SMOD / 64 × fosc4、方式3：9位UART，多用于多机通信除波特率外，其余与方式2相同。
方式3的波特率：2SMOD / 32 ×（T1溢出率）三、串行口波特率的设置与串行口波特率相关的寄存器还有PCON，PCON的最高位是SMOD可以控制波特率加倍。
波特率一般采用定时/计数器T1的溢出率产生，因此设置波特率需设置T1的溢出率和SMOD。
方式0和方式2波特率：固定方式1和方式3波特率：可变，波特率 = 2SMOD / 32 ×（T1的溢出率）T1溢出率 = 单位时间内溢出次数 = 1 /（T1的定时时间）而T1的定时时间t就是T1溢出一次所用的时间。
此情况下，一般设T1工作在模式2（8位自动重装初值）。
N = 28－ t / T， t = （28－N）T =（28－N）×12 / fosc所以，T1溢出率 = 1/t = fosc / 12（28－N），故，波特率 = 2SMOD / 32 × fosc / 12（256－N）。
若已知波特率，则可求出T1的计数初值：y = 256－2SMOD×fosc / （波特率×32×12）例、若fosc = 6MHz，波特率为2400波特，设SMOD = 1，则定时/计数器T1的计数初值为多少？并进行初始化编程。
解：y = 256－2SMOD×fosc / （2400×32×12）= 242.98≈243 = F3H同理，fosc = 11.0592MHz，波特率为2400，设SMOD = 0，则y = F4H初始化编程：MOV TMOD，#20HMOV PCON，#80HMOV TH1，#0F3HMOV TL1，#0F3HSETB TR1MOV SCON，#50H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。