第7章-MCS-51单片机串行口(3学时)ppt课件

RXD TXD
89C52
GND .
TXD
RXD 外 部 设 备
GND
快，适合近 距离通信；
• 串行通信连 线少，速度 慢，适合远 距离通信。
7.1.2 异步通信和同步通信（12）
1．异步通信（时钟不同，甚至频率不同）
• 传送的数据以帧的形式逐帧传送。
第n帧
停空 止闲 位或位
…1
起 始 位
0 0/1
• 基本的通信方式有并行通信和串行通信两种。
1. 并行通信：单位信息的各位数据同时传送。
2. 串行通信：单位信息的各位数据被分时逐位依次顺序
传送。
• 并行通信连
线多，速度
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 89C52 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 GND
D0 D1 D2 外 D3 部 D4 设 D5 备 D6 D7 GND
单片机原理与接口技术
（C语言版）
第7章 MCS-51单片机串行口
主 讲：刘汉明 赣南师范学院
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第7章 MCS-51单片机串行口
目录
7.1 串行通信基本知识 7.2 串行口结构及控制 7.3 串行口工作方式 7.4 串行口应用举例 7.5 单片机与PC机通信接口电路
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本章要点
本章主要讲述MCS-51单片机串行口的 结构、工作原理以及应用。
丢弃。
（2）实现方法
地址
①主机先发送从机地址，并置TB8为1。
–此时各从机均可接收此地址，只有目标从机把SM2清0； 其它从机保留SM2=1。
②主机接着发送数据，并置TB8为0。
–此时目标从机正常接收数据，其它从机均丢弃。
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7.2.2 与串行口有关的特殊功能寄存器
2．电源控制寄存器PCON
➢只有SMOD位与串行口工作有关。
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SMOD --- --- --- GF1 GF0 PD IDL
• SMOD：波特率倍增位。
➢ 串行口工作于方式1、2和3时，SMOD＝1，串口 波特率加倍。
• 不能位寻址。 .
7.2.3 波特率设计
• 方式0和方式2的波特率固定； • 方式1和方式3的波特率由定时器T1溢出率
1 1 方式3 11位UART 、可多机
波特率 fosc/12 可变，T1或T2提供 fosc/64或 fosc/32 可变，T1或T2提供
SM2：多机通信控制位，. 方式2或3中使用。
7.2.2 与串行口有关的特殊功能寄存器
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
主要内容
7.2.1 MCS-51串行口结构 7.2.2 特殊功能寄存器 7.2.3 波特率设计
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7.2.1 与串行口有关的特殊功能寄存器
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
1．控制状态寄存器SCON
• 功能：设置串行口的工作方式和标识串行口状态。 REN：允许接收控制位。1，允许；0：禁止。 TB8：发送数据的第9位。 RB8：接收数据的第9位。
• 异步通信速率一般在50~19 200b/s之间 。
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7.1.4 通信方向
• 单工方式：一对传输线只允许单方向传送 数据；
• 半双工方式：一对传输线允许向两个方向 中的任一方向传送数据，但不能同时进行；
• 全双工方式：用两对传输线连接发送方和wenku.baidu.com接收方，发送和接收可以同时进行。
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7.1.5 串行通信接口种类
8位数据
0/1 0 /1 0/1 0/1 0 /1 0/1
校 验 位
0/1 0 /1
停空 止闲 位位
.. 1
起 始 位
0 0/1
异步通信的帧格式
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7.1.2 异步通信和同步通信（12）
2．同步通信（用同一时钟）
• 每个数据块发送之前，先发送一个或两个同步字 符，使发送方与接收方同步，然后再顺序发送数 据。
• 数据块的各个字符间取消起始位和停止位，通信 速度得以提高 。
同步字符1
同步字符2
数据流 数据 数据 …
同步通信帧格式
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7.1.3 波特率
• 波特率表示每秒传送的数据位数，单位为 b/s（记作波特）。
➢例：数据传送速率为每秒10个字符，若每个字 符帧为11位，则传送波持率为： 11b/字符×10字符/s＝110b/s
TI：发送中断标志。 RI：接收中断标志。
关于TI和RI：TI和RI是属同一中断源，CPU不清 楚是发送还是接收产生的中断请求，所以，在全 双工通信时，必须由软件来判别。
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7.2.2 与串行口有关的特殊功能寄存器
• 多机通信实现：
（1）实现条件：各个从机的SM2设置为1。
• 当SM2=1时，若RB8=1，则保留收到的数据；否则，
➢方式2波特率只有两种（fosc/64或 fosc/32）、 11位的异步通信 ，可多机通信。
• 根据串行通信协议（如同步方式、通信速率、数 据块格式等）不同，形成了多种串行通信标准。
• 常见的标准：
➢ UART（通用异步串行通信接口） ➢ USB（通用串行总线接口） ➢ I2C（集成电路间的串行总线） ➢ SPI（同步串行外设总线） ➢ 485总线 ➢ CAN总线接口等
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7.2 串行口结构及控制
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7.2.2 与串行口有关的特殊功能寄存器
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
SM0和SM1：串行口工作方式选择位。
SM0 SM1 工作方式
功能说明
0 0 方式0
同步移位寄存器
0 1 方式1
10位异步通信
1 0 方式2 11位UART 、可多机
主要内容包括串行通信基本知识、MCS51单片机串行口结构、串行口工作方式以 及单片机与PC机通信的接口电路。
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7.1 串行通信基本知识
主要内容
7.1.1 数据通信 7.1.2 异步通信和同步通信 7.1.3 波特率 7.1.4 通信方向 7.1.5 串行通信接口种类
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7.1.1 数据通信
• 计算机与外界的信息交换称为通信。
决定。
➢增强型单片机，也可以使用T2作波特率发生器。
1．方式0的波特率
➢方式0为同步移位寄存器方式。 ➢波特率固定为振荡频率的1/12。并不受PCON
寄存器SMOD位影响。
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7.2.3 波特率设计
2．方式2的波特率
➢时 钟 ： 接 收 与 发 送 的 时 钟 直 接 来 自 振 荡 频 率 fosc，为fosc/2，与PCON中SMOD位有关。