51单片机串口工作方式0和1
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位（1），先发送或接收最低位。帧格式如图7-7：
图7-7 方式1比特率=（2SMOD/32）×定时器T1的溢出率
SMOD为PCON寄存器的最高位的值（0或1）。
.
1．方式1发送
写入SBUF后自动开始发 送
2．方式1接收
图7-8
P.105
请求中断 可写下一个要发送的数据
图7-9 .
请求中断 可从SBUF读取新接收的数据
地址为 99H，不可位寻址；串行输出时为发送数据缓冲器，发送
寄存器只写不读，数据从
门
发送端TXD（P3.1）输出；
SBUF
TXD
串行输入时为接收数
波
据缓冲器，接收寄存
特
CPU
率 发
器只读不写，数据从
生
器
接收端 RXD（P3.0）
T1
发送控制器 TI
串行口中断 ＋
接收控制器 RI
输入；由指令确定是对发
出
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，
P.159-160
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
并行锁存
串行口工作于方式0： 同步移位寄存器方式
接收
fosc/12
图9-21
.
5.2.2 方式1 ：8位异步收发，比特率可变（由定时器控制） SM0、SM1=01 方式1一帧数据为10位，1个起始位（0），8个数据位，1个停止
写入SBUF后自动开始发 送
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
• 串行数据传送速率控制寄存器 —— PCON
地址：87H ✓ SMOD = 0，定义波特率不变 ✓ SMOD = 1，定义波特率加倍
TDL:等待方式位 PD:掉电方式
GF1、 GF2通用标志位
注：PCON 寄存器的地址为87H， 仅 b7 位有用，不可位寻址。
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，
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
➢ 寄存器 SCON、PCON、SBUF ➢ 寄存器 IE、IP
• MCS-51 单片机串行接口工作方式
Fra Baidu bibliotek
➢ 方式 0
➢ 方式 1
➢ 方式 2
➢ 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，
.
串行口控制寄存器SCON
✓ 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
• 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
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
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’
图5-2 .
请求中断
CPU响应中断后：CLR RI
5.2.1 用74LS165扩展并行输入口
串口工作方式
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
5.3.1 比特率的制定方法
P.109
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
SBUF
送寄存器或接收寄存器作用。 .
RXD
移位寄存器
7.1.1 串行口控制寄存器SCON
✓ 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
作方便，也可避免因软件重装初值而带来的定时误差。
.
比特率
=
/12
比特率
P.110
=
/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
图7-7 方式1比特率=（2SMOD/32）×定时器T1的溢出率
SMOD为PCON寄存器的最高位的值（0或1）。
.
1．方式1发送
写入SBUF后自动开始发 送
2．方式1接收
图7-8
P.105
请求中断 可写下一个要发送的数据
图7-9 .
请求中断 可从SBUF读取新接收的数据
地址为 99H，不可位寻址；串行输出时为发送数据缓冲器，发送
寄存器只写不读，数据从
门
发送端TXD（P3.1）输出；
SBUF
TXD
串行输入时为接收数
波
据缓冲器，接收寄存
特
CPU
率 发
器只读不写，数据从
生
器
接收端 RXD（P3.0）
T1
发送控制器 TI
串行口中断 ＋
接收控制器 RI
输入；由指令确定是对发
出
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，
P.159-160
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
并行锁存
串行口工作于方式0： 同步移位寄存器方式
接收
fosc/12
图9-21
.
5.2.2 方式1 ：8位异步收发，比特率可变（由定时器控制） SM0、SM1=01 方式1一帧数据为10位，1个起始位（0），8个数据位，1个停止
写入SBUF后自动开始发 送
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
• 串行数据传送速率控制寄存器 —— PCON
地址：87H ✓ SMOD = 0，定义波特率不变 ✓ SMOD = 1，定义波特率加倍
TDL:等待方式位 PD:掉电方式
GF1、 GF2通用标志位
注：PCON 寄存器的地址为87H， 仅 b7 位有用，不可位寻址。
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，
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
➢ 寄存器 SCON、PCON、SBUF ➢ 寄存器 IE、IP
• MCS-51 单片机串行接口工作方式
Fra Baidu bibliotek
➢ 方式 0
➢ 方式 1
➢ 方式 2
➢ 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，
.
串行口控制寄存器SCON
✓ 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
• 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
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
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’
图5-2 .
请求中断
CPU响应中断后：CLR RI
5.2.1 用74LS165扩展并行输入口
串口工作方式
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
5.3.1 比特率的制定方法
P.109
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
SBUF
送寄存器或接收寄存器作用。 .
RXD
移位寄存器
7.1.1 串行口控制寄存器SCON
✓ 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
作方便，也可避免因软件重装初值而带来的定时误差。
.
比特率
=
/12
比特率
P.110
=
/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