单片计算机及其应用

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1、第章51系统的串行接口本章内容SingleChipMicrocomputer§7-1概述§7-4选学内容§7-2MCS-51的串行接口§7-3MCS-51单片机串行口的应用§7-1概述当今社会已进入信息时代，网络成为当今科技发展的一大方向，计算机系统通过网络这一桥梁，在信息时代中发挥着越来越大的作用。在单片机的应用系统中，单机应用非常广泛，但在一些大型、智能化系统中，必须要由多个单片机协同工作才能完成任务，因此，它们之间的信息传递成为了一种必然。在学习单片机间的通讯之前，我们有必要对通信的基础知识有一些了解。一、什么是串行通信？串行通信和并行通信计算机1GND

2、计算机2GND并行通信计算机1GND计算机2GND发送接收串行通信并行通信，即数据的各位同时传送；串行通信，即数据一位一位顺序传送。二、串行通信的分类异步(AsynchronousCommunication)异步是指收发双方时钟异步，即收方和发方的时钟各自独立，由起始位和结束位来实现收、发同步。允许±5%的误差。（1）帧结构帧为收发双方传数据的基本单位其结构如图所示。由一个起始位“0”，5~8位数据（低位在前），再后为奇偶校验位和一个停止位“1”构成。异步(AsynchronousCommunication)（2）特点利用起始位和结束位来实现收发同步帧间间隔随机位

3、间隔固定每帧数据最多一个字节（3）错误检验方法：奇偶校验串行通信的分类同步(SynchronousCommunication)同步传送方式是一种连续传送方式，适合于大量数据的高速传送。收发双方的时钟实现同步。（1）帧结构（2）特点利用同步字符或同步时钟实现收、发同步每帧数据为一数据块，故传送速率较异步快同步时钟要求较严格（3）校验方法：CRC循环冗余校验三、波特率（Baudrate）波特率是指串行通讯中数据传送的速率，即每秒种传送的数据传送的二进制位数。它指的是位与位之间的时间间隔。其单位为比特/秒，bps在异步通讯中，收发双方是通过设定相同的波特率、依靠起始位和

4、结束位来实现数据的准确传送。例：设每秒传送120个字符，其帧结构为1个起始位，7个数据位，1位校验位和1位结束位，其波特率为：120字符/秒*10位/字符=1200bps四、串行通信制式单工(simplex)半双工(halfduplex)全双工(fullduplex)串行通信制式数据只能单向流动数据虽能双向通讯，但任一时刻仅能单向传送。数据双向通讯，收、发各用一根信号线，可完全独立工作。§7-2MCS-51的串行接口概述有一个可编程全双工串行通信接口（UART)(UniversalAsychronousReceiver/Transmitter)可同时发送、接收数据

5、(Transmit/Receive)有四种工作方式，帧格式有8、10、11位。波特率(Baudrate)可设置波特率为每秒钟传送二进制数码的位数，也叫比特数，单位为b/s，即位/秒（bps)。一、串行口的构成串行口内部组成示意图如图所示，结构较为复杂，我们在使用时可将其抽象为三个可供软件直接访问的的特殊功能寄存器：PCON、SCON和SBUF。通过对它们的读写操作即可完全控制串行口。构成MCS-51串行接口寄存器SBUF——串行口数据缓冲器共两个：一个发送寄存器SBUF，一个接收SBUF，二者共用一个地址99H。它在物理上对应两个寄存器，发送寄存器和接收寄存器，由

6、于它们并不在同一时刻使用，因此两个寄存器共用一个地址并不会发生冲突，通过指令来区别是发送还是接收。其中，接收寄存器采用双缓冲而发送寄存器采用单缓冲。SCON——串行口控制寄存器。它用来定义串行口的工作方式及监视串行口的工作状态。PCON——电源及波特率选择寄存器，PCON.7为SMOD，波特率加倍位，当SMOD=1时，波特率为SMOD=0时的两倍。PCON不能进行位寻址，可用ANLPCON，#7FH或ORLPCON，#80H来对其清零或置“1”。只有该位有用，为1时，波特率×2；为0时不变。电源及波特率选择寄存器PCONSMOD×××GF1GF0PDIDL87H串

7、行口控制寄存器SCONSM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI工作方式选择多机通信控制位允许串行接收位REN=1时，允许接收；REN=0时，禁止接收。接收数据的第9位方式2、3中第九位，多机通讯中可用来表示是地址帧还是数据帧接收中断标志,由硬件置“1”，而由软件清零发送中断标志9FH9EH9DH9CH9BH9AH99H98HSM0SM1工作方式功能波特率00方式08位同步移位寄存器fosc/1201方式110位UART可变10方式211位UARTfosc/64或fosc/3211方式311位UART可变串行方式的定义例：设串行口工作在方式1，允许接收，则指令为

8、：MOVS