西华大学：《单片机原理与应用》课程教学资源（课件讲稿）第8章 MCS51串行口

第8章MCS-51串行口 8.1串口通讯基础 8.2串口控制 8.3串行接口的工作方式 84串口的应用 8.5多机通讯 8.6MCS51与PC机通讯电路

第8章 MCS－51串行口 8.1 串口通讯基础 8.2 串口控制 8.3 串行接口的工作方式 串行接口的工作方式 8.4 串口的应用 8.5 多机通讯 8.6 MCS51与PC机通讯电路

8.1计算机串行通讯基础 并行通讯:将数据字节的每位都用一条数据线同时传送。 接受设备 发送设备 询问 应答 特点:控制简单,传输速度快。传输线多,长距离 传输成本高

8.1 计算机串行通讯基础 并行通讯: 将数据字节的每位都用一条数据线同时传送。 接 受 设 备 发 送 设 备 询问 应答 特点: 控制简单，传输速度快。传输线多，长距离 传输成本高

串行通讯:将数据字节分解成一位一位的形式在一条传 输线上逐个地传送。 接受设备 DOI D7 8位顺次传送 发送设备 特点:传输线少,长距离传送时成本低,且可利用 电话网等现成设备,但控制复杂

串行通讯: 将数据字节分解成一位一位的形式在一条传 输线上逐个地传送。 接 受 设 备 发 送 设 备 8位顺次传送 D0 D7 特点: 传输线少，长距离传送时成本低，且可利用 电话网等现成设备，但控制复杂

异步通讯 以字符为传送单位,用起始位和停止位标识每个字符的开始和结束,字符间 隔不固定,只需字符传送时同步。 接受设备 间隙不固定 110101 0101101010101110101 0101110 发送设备 异步通讯常用格式:一字符帧 起始位 DXD1XD2D3D4XD5XD6XD2)停止位 异步通讯的双方需要两项约定: 1)字符格式 帧字符位数的规定:数据位,校验位,起始位和停止位。 2)波特率(位/秒)对传送速率的规定

异步通讯 以字符为传送单位，用起始位和停止位标识每个字符的开始和结束，字符间 隔不固定，只需字符传送时同步。 0101110101 0101110101 接 受 设 备 发 送 设 0101110101 0101110101 备 间隙不固定 起始位 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 停止位 异步通讯常用格式：一字符 帧 异步通讯的双方需要两项约定： 1）字符格式 一帧字符位数的规定：数据位，校验位，起始位和停止位。 2）波特率(位/秒)对传送速率的规定

同步通讯 以一串字符为一个传送单位,字符间不加标识位,在一串字符开 始用同步字符标识,硬件要求高,通讯双方须严格同步。 0110 数据 计算机A 计算机B 时钟」「几几 a)外同步 0 计算机A 几LL 计算机B 时钟+数据「「 b)自同步

同步通讯 以一串字符为一个传送单位，字符间不加标识位，在一串字符开 始用同步字符标识，硬件要求高，通讯双方须严格同步。 计 算 机 A 计 算 机 B 数据 0 1 1 0 。。。 时钟 。。。 a）外同步 计 算 机 A 计 算 机 B 0 1 1 0 。。。 时钟＋ 数据 。。。 b）自同步

串行数据传送方向 单工通讯:数据单向传送。 发送器 接收器 半双工通讯:数据可分时双向传送。发送时间1 接收器 接收器 时间2 发送器 全双工通讯:可同时进行发送和接收。发 接收器 发送器 利用调制解调器( MODEM)传送数据: RS232 电话网 RS232 调制解调器 调制解调器

串行数据传送方向 单工通讯：数据单向传送。 发送器 接收器 半双工通讯：数据可分时双向传送。 时间 2 接收器 发送器 发送器 接收器 时间 1 接收器 发送器 发送器 接收器 全双工通讯：可同时进行发送和接收。 利用调制解调器（MODEM）传送数据： 调制解调器 调制解调器 RS232 电话网 RS232

8.2MCS-51串行控制 1个全双工串行接口,可同时进行发送和接收。 串行接口输入/输出引脚:TXD(P3.1)、RXD(P3.0) 数据格式(如下图):按不同方式,一帧位数8/10/11 发送/接收时,数据皆低位在前 起始位 Do X D,XD XD3D4 X DSX DX D,)停止位 起始DDXD2 D3 DAX DE X D X D,)D,停止位 帧字符发送/接收结束,置位标志位(T/RI)并申请SI0中断。 中断控制:中断允许位E 中断入口:0023H

8.2 MCS-51串行控制 1个全双工串行接口，可同时进行发送和接收。 串行接口输入/输出引脚：TXD(P3.1)、RXD(P3.0) 数据格式(如下图)：按不同方式，一帧位数 8/10/11 发送/接收时，数据皆低位在前。 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 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SIO中断。 中断控制：中断允许位ES 中断入口：0023H

串行接口控制 1.串行口控制/状态寄存器SCON(98H) SMO SMI SM2 REN TB8 RB8 TI RI SM0,SM1:工作方式控制位;可选择串行口4种工作方式。 SM2:多机通讯控制位。 REN:允许接收控制位,REN=1,允许接收;REN=0,禁止接收。 TB8:发送数据的第9位,可用作校验位和地址/数据标识位。 RB8:接收数据的第9位。 TI:发送中断标志;发送一帧结束,TI=1,必须软件清零 RI:接收中断标志;接收一帧结束,RI=1,必须软件清零 2节电控制寄存器PCON SMOD(PCON7):波特率加倍控制位。 SMOD=1,波特率加倍,SMOD=0,则不加倍。 SMOD

串行接口控制 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI 1.串行口控制/状态寄存器SCON(98H) SM0，SM1：工作方式控制位；可选择串行口4种工作方式。 SM2：多机通讯控制位。 REN：允许接收控制位，REN=1，允许接收；REN=0，禁止接收。 TB8：发送数据的第9位，可用作校验位和地址/数据标识位。 RB8：接收数据的第9位。 TI：发送中断标志；发送一帧结束，TI=1，必须软件清零 RI：接收中断标志；接收一帧结束，RI=1，必须软件清零 SMOD(PCON.7)：波特率加倍控制位。 SMOD=1，波特率加倍， SMOD=0，则不加倍。 SMOD 2.节电控制寄存器PCON

83串行接口的工作方式 SM0,SM选择四种工作方式。 (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,SM2=0。 2.波特率B=fosc/12 如:fosc=12MHz,B=1MHz,每位数据占1μs 3.发送过程:写入SBUF,启动发送,一帧发送结束,TI=1 接收过程:REN=1且RI=0,启动接收,一帧接收完毕,RI=1。 发 TXD 「「L「「L「L「L「 送写入 时SBUF 序RxD输出二XD。DXX3XDXD。XDXD,X 接 (b)收写REN=1 时 RIE 序RXD输入— R

8.3 串行接口的工作方式 SM0，SM1选择四种工作方式。 (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，SM2=0。 2.波特率B = fosc/12 如： fosc=12MHz， B=1MHz，每位数据占1 µs。 3.发送过程：写入SBUF，启动发送，一帧发送结束，TI=1。 接收过程：REN=1且RI=0，启动接收，一帧接收完毕，RI=1。 发送时序 写入 SBUF RXD输出 TXD TI D 0 D1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7 写REN=1 RI=0 RXD输入 RI 接收时序 (a) (b)

TXD LL「 写入 SBUF RXD输出 TXD RXD SBUF 输出 写入

TXD 写入 SBUF D0 D1 D2 D3 D4 D5 RXD输出 D6 D7 TXD RXD 输出 D0 D0 D0 D0 D0 D0 D0 D0 D12 D1 D1 D3 D2 D2 D1 D4 D3 D3 D2 D1 D5 D4 D4 D3 D2 D1 D6 D5 D1 D5 D4 D3 D2 D7 D6 SBUF 写入