第8章单片机串行通信及其接口

D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
PC
SM
ON OD
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8.2.2 串行口的工作方式
1．方式0 （移位寄存器方式）发送/接收时序
发送
接收
2．方式1 （8位UART) 发送/接收时序
发送
接收
发送
3．方式2 （9位UART)发送/接收时序
➢发送数据TXD端输出，发送11位数据。 ➢第9位为可程控的数据，在SCON的TB8中。 ➢TB8由软件值1或清零。
•多机通讯，作为发送地址（1）或数据（0）的标志位。 •双机通讯，作为奇偶校验位。
接收
➢数据由RXD端输入，接收11位信息， ➢当接收器采样到RXD端从1到0的跳变，开始接收一帧信息。 ➢当SM2=1，仅接受地址信号。地址匹配， SM2,<- 0。 ➢SM2=0，接受数据及地址信号。 (RB8=1为地址信号， RB8=0为有效数据位）
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8.2.3 波特率的计算
串 行 பைடு நூலகம் 方 式 0 的 波 特 率 是 固 定 的 ， 为 系 统 时 钟 的 1 2 分频(fosc/12)，即每个机器周期传送一位数据位。
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8.1 概述
•RS-232C总线 •I2C--PHILIPS公司推出的 I2C总线（INTEL IC BUS） •SPI--(Serial Peripheral Interface--串行外设接口)
串行接口的连接的三种方法 1 三线连接 2 RS-232接口连接 3 modem方式连接
第8章 串行通信及其接口
•8.1 概述 •8.2 MCS-51的串行口 •8.3 串行口的控制
8.1 概述
•串行通信：
数据一位接一位顺序传送，可只用一根数据线传送多位信息。
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8.1 概述
•串行通信有两种基本方式。
➢ 同步通信SYNC(Synchronous Data Communication):严格 同步,发送同步码,数据连续,信息量大,速度较高
➢ 异步通信ASYNC(Asynchronous Data Communication):帧 格式传送,信息量不大
异步通信一幀字符信息的结构
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异步串行通信数据格式
开始 同步字符
数据块
终止 CRC字符
同步通信数据格式幀结构
8.1 概述
•串行通信从传输方式分为：
串行接口有单工、半双工和全双工3种
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TXD
TXD
RXD
RXD
GND
GND
三线链接
RS232电 平转换
TXD
RS232电 平转换
TXD
RXD GND
RXD GND
RS232接口连接
串行通信的传送速率 传送速率用于描述数据传送的快慢。在串行通信中，数
据是按位进行传送的，因此传送速率用每秒钟传送 格式位的数目来表示，称之为波特率(baud rate)。每 秒传送一个格式位就是1波特，即： 1波特=1bps（位/秒）
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
• SCON •SM •SM •SM •RE •TB8 •RB8 •TI •RI
• 位地址 •90F •91E 92D
9NC
9B
9A
99
98
4．方式3 （9位UART)
• 当SM0SM1=11时，串行口工作在方式3。方式3 为波特率可变的9位异步通信方式，除了波特率外， 方式3和方式2相同。
指示被传输的每个bit信息的中心位置 DTE发给DCE DCE发给DTE DTE发给DCE DTE收到满足标准的信号时置位 由DCE收到振铃时置位 由DCE根据数据信息是否有错而置位/复位 指定两种传输速率中的一种
未定义，保留供DCE装置测试使用
RS232C信号线及其在DB-25的针脚号
8.1 概述
中断请求
8.2.1 串行口的结构
•与串行口有关的特殊功能寄存器有:
➢ SCON:串行口控制寄存器 ➢ SBUF :缓冲寄存器 ➢ PCON:功耗控制寄存器
(D7: SMOD为波特率系数选择位) 。
8.2.1 串行口的结构
1．串行口控制寄存器SCON (98H)，可位寻址
SM0 SM1:确定4种工作方式 SM2:多机通信控制位 REN:允许串行接收位 TB8:待发送的第9位数据 RB8:接受到的第9位数据 TI和RI:发送和接收中断标志位(注:软件清零)
在串行通信中，格式位的发送和接收分别由发送时 钟脉冲和接收时钟脉冲进行定时控制。时钟频率高， 则波特率也高，通信速度就快；反之，时钟频率低， 则波特率也低，通信速度也慢。
标志
停止位
起始 位
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
X
检验位
RS232C总线上传输的异步通信典型数据格式
分类 地线
数据信 号线
定时 信号 线
•串行接口结构图
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8.2 MCS-51的串行口
•8.2.1 串行口的结构 •8.2.2 串行口的工作方式 •8.2.3 波特率的计算
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中断请求
8.2.1 串行口的结构
• MCS-51单片机片内有一个串行接口，可提供同步或全
双工异步串行通信方式.
➢设有二个互相独立的 接收\发送缓冲器,可 分别接受和发送数据 ➢发送缓冲器只能写入, 接收缓冲器只能读出 ➢两个缓冲器可共用一 个地址码99H 发送：MOV SBUF,A 接收：MOV A,SBUF
控 制 线
备 用 线
符号
TXD RXD TXD RXD
RTS CTS DSR DTR DCD
RTS CTS RCD
名称
机架保护地（屏蔽地） 信号地（公共地） 数据发送线
数据接收线
辅助信道数据发送线
辅助信道数据接收线
DCE发送信号定时 DCE接收信号定时 DTE发送信号定时 请求发送 允许发送 DCE装置就绪 DTE装置就绪 接收信号（载波）检测
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
• SCON •SM •SM1 •SM2 •REN •TB8 •RB8 •TI
•RI
（98h）
0
• 位地址 •9F •9E
9D
9C
9B
9A
99
98
2．特殊功能寄存器PCON •其字节地址为87H，没有位寻址功能。PCON的
格式如图7-7所示，其中与串行接口有关的只有D7 位。
振铃指示 信号质量检测 数据信号速率选择 辅助信道请求发送 辅助信道允许发送 辅助信道接收检测
引脚
1 7 2 3 14 16 15 17 24 4 5 6 20 8 22 21 23 19 13 12 9 10 11 18 25
说明
在无数据信息传输或收/发信息间隔期，RXD/TXD电平为1。 辅助信道传输速率较主信道低。其余同