广东工业大学：《单片机原理与应用 Principles and Application of Microcontroller》课程教学资源（PPT课件讲稿）第8章 MCS-51串行口

第B章MCS-51行口 81串行口及其通信方式 82IBM-PC系列机与 单片机的通信技术

第8章 MCS－51串行口 8.1 串行口及其通信方式 8.2 IBM-PC系列机与 单片机 的通信技术

81串行口及其通信方式 8.1.1串行通 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。 1.异步通讯常用格式:一个字符帧 起始位D0XD1D2XD3XD4XD5XD6XD7停止位

8.1 串行口及其通信方式 8.1.1 串行通信基础知识 一、异步通讯方式 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。 1. 异步通讯常用格式：一个字符帧 起始位 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 停止位

(1)字符格式规定(一帧): 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 例:要求每秒传送120个字符,每帧为10位 解:B=120?0=1200波特每位0.83ms 数据位传输率=120?=960位/秒 二、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

二、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。 2. 异步通讯双方的两项约定 （1）字符格式规定(一帧)： 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 例：要求每秒传送120个字符，每帧为10位。 解： B=120?0=1200波特每位0.83ms 数据位传输率=120?=960位/秒

三串行接口功能 1发送器:并→丶串数据格式转换,添加标识位和校验位, 帧发送结束,设置结束标志,申请中断 2.接收器:串→并数据格式转换,检查错误,去掉标识位, 保存有效数据,设置接收结束标志,申请中断。 3.控制器:接收编程命令和控制参数,设置工作方式:同步/ 异步、字符格式、波特率、校验方式、数据位与 同步时钟比例等 四串行数据传送方向 单工通讯:数据单向传送 半双工通讯:数据可分时双向传送 全双工通讯:可同时进行发送和接收。 发送器 接收器 接收器 发送器

三 串行接口功能 1.发送器：并→串数据格式转换，添加标识位和校验位，一 帧发送结束，设置结束标志，申请中断。 2.接收器：串→并数据格式转换，检查错误，去掉标识位， 保存有效数据，设置接收结束标志，申请中断。 3.控制器：接收编程命令和控制参数，设置工作方式：同步/ 异步、字符格式、波特率、校验方式、数据位与 同步时钟比例等。 四 串行数据传送方向 单工通讯：数据单向传送。 半双工通讯：数据可分时双向传送。 全双工通讯：可同时进行发送和接收。 发送器 接收器 接收器 发送器

81.2串行口控制寄存器 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(P31)、RXDP30) 数据格式(P237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。 D X D D D D 起始DDXD2 D3X DAX DS X DX D)停止位 起始DXD,XD2)D3 X DAX DS X Do XI,XD)停止位 帧字符发送/接收结束,置位标志位(①IR)并申请SIO中断。 中断控制:中断允许位ES 中断入口:0023H

8.1.2 串行口控制寄存器 一、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(P.237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。 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 起始位 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 停止位 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 起始位 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 停止位

串行接口控制 冲器SBUF 发送SBUF和接收SBUF共用一个地址99H (1)发送SBUF存放待发送的8位数据,写入SBUF将同 时启动发送。 发送指令: MOV SBUF, A 2)接收SBUF存放已接收成功的8位数据,供CPU读取。 读取串行口接收数据指令:MOVA,SBUF

二、串行接口控制 1. 数据缓冲器SBUF 发送SBUF和接收SBUF共用一个地址99H。 （1）发送SBUF存放待发送的8位数据，写入SBUF将同 时启动发送。 发送指令： MOV SBUF，A （2）接收SBUF存放已接收成功的8位数据，供CPU读取。 读取串行口接收数据指令：MOV A，SBUF

2.串行口控制/状态寄存器SCON(98H SMO SMI SM2 REN TB8 RB8 TI RI SM0,SM1:选择串行口4种工作方式。 SM2:多机控制位,用于多机通讯 REN:允许接收控制位,REN=1,允许接收;REN=0,禁止接 收 TB8:发送的第9位数据位,可用作校验位和地址/数据标识位 RB8:接收的第9位数据位或停止位 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 3.节电控制寄存器PCO SMOD(PCON7):波特率加倍控制位 SMOD=1,波特率加倍,SMOD=0,则不加倍

2.串行口控制/状态寄存器SCON(98H) SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI SM0，SM1：选择串行口4种工作方式。 SM2：多机控制位，用于多机通讯。 REN：允许接收控制位，REN=1，允许接收；REN=0，禁止接 收。 TB8： 发送的第9位数据位，可用作校验位和地址/数据标识位 RB8： 接收的第9位数据位或停止位 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 3.节电控制寄存器PCON SMOD(PCON.7)：波特率加倍控制位。 SMOD=1，波特率加倍， SMOD=0，则不加倍

8.1.3串行接口的工作方式 SM0,SM1选择四种工作方式。 方式0:同步移位寄存器方式。用于扩展并行IO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=foc/12 如:fosc=12MHz, B=MHz,每位数据占1μs

SM0，SM1选择四种工作方式。 一、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1s。 8.1.3 串行接口的工作方式

4.发送过程:写入SBUF,启动发送,一帧发送结束,T=1 接收过程:REN=1且RI=0,启动接收,一帧接收完毕,RI=1 TXD 发送时 L「「「「「L「L「 写入 SBUF 序Rx输出二 X Do X DIX.2 D3 X D4 X DS X DX D,X (b)收写REN=1 RIO 序RXD输入 RI

4. 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 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 写REN=1 RI=0 RXD输入 RI 接 收 时 序 (a) (b)

5.移位寄存器方式举例 数据从RXD(P3.0)引脚串行输出,低位在先,高位 在后;TXD(P3.1)引脚输出移位脉冲,其频率为foc/12; 发送完毕后,中断标志位T为1。如要发送数据,如下所示: MOV SCON#00H;串行口方式0 MOV SBUEA ;将数据送出 JNB TIS 等待数据发送完毕

数据从RXD（P3.0）引脚串行输出，低位在先，高位 在后；TXD（P3.1）引脚输出移位脉冲，其频率为foc/12； 发送完毕后，中断标志位TI为1。如要发送数据，如下所示： MOV SCON,#00H ；串行口方式0 MOV SBUF,A ；将数据送出 JNB TI,$ ；等待数据发送完毕 5. 移位寄存器方式举例