51单片机串行通信分析

《51单片机串行通信分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、MCS-51单片机内部有一个全双工的串行通信口，即串行接收和发送缓冲器（SBUF），这两个在物理上独立的接收发送器，既可以接收数据也可以发送数据。但接收缓冲器只能读出不能写入，而发送缓冲器则只能写入不能读出，它们的地址为99H。这个通信口既可以用于网络通信，亦可实现串行异步通信，还可以构成同步移位寄存器使用。如果在传行口的输入输出引脚上加上电平转换器，就可方便地构成标准的RS-232接口。下面我们分别介绍。    [1]. 基本概念    数据通信的传输方式    常用于数据通信的传输方式有单工、半双工、全双工和多工方式。 

2、   单工方式：数据仅按一个固定方向传送。因而这种传输方式的用途有限，常用于串行口的打印数据传输与简单系统间的数据采集。    半双工方式：数据可实现双向传送，但不能同时进行，实际的应用采用某种协议实现收/发开关转换。    全双工方式：允许双方同时进行数据双向传送,但一般全双工传输方式的线路和设备较复杂。    多工方式：以上三种传输方式都是用同一线路传输一种频率信号，为了充分地利用线路资源，可通过使用多路复用器或多路集线器，采用频分、时分或码分复用技术，即可实现在同一线路上资源共享功能，我们盛之为多工传输方式。    串

3、行数据通信两种形式    异步通信    在这种通信方式中，接收器和发送器有各自的时钟，它们的工作是非同步的，异步通信用一帧来表示一个字符，其内容如下：一个起始位，仅接着是若干个数据位，图2是传输45H的数据格式。    同步通信    同步通信格式中，发送器和接收器由同一个时钟源控制，为了克服在异步通信中，每传输一帧字符都必须加上起始位和停止位，占用了传输时间，在要求传送数据量较大的场合，速度就慢得多。同步传输方式去掉了这些起始位和停止位，只在传输数据块时先送出一个同步头（字符）标志即可。    同步传输方式比异步传输方式

4、速度快，这是它的优势。但同步传输方式也有其缺点，即它必须要用一个时钟来协调收发器的工作，所以它的设备也较复杂。    串行数据通信的传输速率    串行数据传输速率有两个概念，即每秒转送的位数bps（Bitpersecond）和每秒符号数—波特率（Bandrate），在具有调制解调器的通信中，波特率与调制速率有关。    [2]. MCS-51的串行口和控制寄存器    串行口控制寄存器    MCS-51单片机串行口寄存器结构如图3所示。SBUF为串行口的收发缓冲器，它是一个可寻址的专用寄存器，其中包含了接收器和发送器寄存

5、器，可以实现全双工通信。但这两个寄存器具有同一地址（99H）。MCS-51的串行数据传输很简单，只要向发送缓冲器写入数据即可发送数据。而从接收缓冲器读出数据即可接收数据。    此外，从图中可看出，接收缓冲器前还加上一级输入移位寄存器，MCS-51这种结构目的在于接收数据时避免发生数据帧重叠现象，以免出错，部分文献称这种结构为双缓冲器结构。而发送数据时就不需要这样设置，因为发送时，CPU是主动的，不可能出现这种现象。    串行通信控制寄存器    在上一节我们已经分析了SCON控制寄存器，它是一个可寻址的专用寄存器，用于串

6、行数据的通信控制，单元地址是98H，其结构格式如下：  表1  SCON寄存器结构SCOND7D6D5D4D3D2D1D0SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI位地址9FH9EH8DH9CH9BH9AH99H98H    下面我们对各控制位功能介绍如下：    (1).SM0、SM1：串行口工作方式控制位。        SM0，SM1    工作方式            00      方式0            01      方式1            10      方式2            11  

7、    方式3    (2).SM2：多机通信控制位。    多机通信是工作于方式2和方式3，SM2位主要用于方式2和方式3。接收状态，当串行口工作于方式2或3，以及SM2=1时，只有当接收到第9位数据（RB8）为1时，才把接收到的前8位数据送入SBUF，且置位RI发出中断申请，否则会将接受到的数据放弃。当SM2=0时，就不管第位数据是0还是1，都难得数据送入SBUF，并发出中断申请。    工作于方式0时，SM2必须为0。    (3).REN：允许接收位。    REN用于控制数据接收的允许和禁止，REN=1时，允许接收

8、，REN=0时，禁止接收。    (4).TB8：发送接收数据位8。    在方式2和方式3中，TB8是要发送的——即第9位数据位。在多机通信中同样亦要传输这一位，并且它代表传输的地址还是数据，TB8=0为数据，TB8=1时为地址。    (5).RB8：接收数据位8。    在方式2和方