《单片机原理及应用教程》第7章：单片机的串行通信及接口

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1、MCS-51单片机原理及应用教程清华大学出版社刘迎春主编第7章单片机的串行通信及接口串行通信的有关概念MCS-51串行通信接口及控制寄存器串行接口的工作方式串行口的应用7.1.1数据通信7.1串行通信的有关概念(a)并行传输(b)串行传输图7.1两种通信方式7.1.2串行通信的传输方向(a)单工方式(b)半双工方式(c)全双工方式1.异步通信7.1.3异步通信和同步通信(b)有空闲位图7.3串行异步通信的帧格式2.同步通信7.1.4串行通信的波特率波特率，即为数据传送速率，表示每秒钟传送二进制代码的位数，它的单位是b/s。波特率对于CPU与外界的通信是很重要的。图7.4串行同步通

2、信格式7.1.5远距离串行通信7.1.6串行通信接口图7.6UART的结构示意图7.2.1MCS-51串行接口机构MCS-8051通过引脚RXD(P3.0，串行数据接收端)和引脚TXD(P3.1，串行数据发送端)与外界进行通信。7.2MCS-51串行通信接口及控制寄存器7.2.2串行口控制寄存器1.串行口控制寄存器SCON图7.8串行口控制寄存器表7.1串行口的工作方式选择SM0SM1工作方式说明波特率00方式0同步移位方式fosc/1201方式110位异步收发定时器T1控制10方式211位异步收发fosc/32或fosc/6411方式311位异步收发定时器T1控制电源控制寄存器

3、在串行口控制中只用了一位SMOD。见图7.9。SMOD称为串行口波特率倍增位，在串行口方式1、方式2和方式3时，波特率与2SMOD成正比，亦即当SMOD＝1时，波特率提高一倍。复位时，SMOD=0。2.电源控制寄存器PCON7.3.1工作方式07.3串行接口的工作方式(a)方式0发送电路(b)方式0接收电路图7.10方式0应用电路图7.11串行口方式0发送时序图7.12串行口方式0接收时序7.3.2工作方式1帧格式如下：……起始D0D1D2D3D4D5D6D7停止……串行口方式1的发送和接收时序如图7.13所示。7.3.3工作方式2和工作方式3其帧格式为：……起始D0D1D2D3

4、D4D5D6D7D8停止……方式2和方式3的发送、接收时序与方式1类似，只是增加了一位第九位。发送和接收时序可参考图7.13。7.3.4波特率设计1.方式0的波特率方式0波特率=fosc/122.方式2的波特率方式2波特率取决于PCON中SMOD位的值；当SMOD＝0时，波特率为fosc的1/64；若SMOD=1，则波特率为fosc的1/32。3.方式1和方式3的波特率(1)方式1、方式3波特率=(2)方式1、方式3波特率=例18051单片机时钟振荡频率为11.0592MHz，选用定时器T1工作模式2作为波特率发生器，波特率为2400b/s，求初值。并编写初始化程序。解：设置波特

5、率控制位(SMOD)＝0F4H所以：(TH1)=(TL1)=F4H初始化程序为：INI：MOVTMOD，#20H;T1定时方式，模式2MOVPCON，#00H;SMOD=0MOVTH1，#0F4HMOVTL1，#0F4HSETBTR1MOVSCON，#50H;串行口方式1，允许接收……7.4串行口的应用7.4.1同步通信方式的应用例1利用74LS164扩展并行口，构成8位静态显示数码管接口。设计电路图并编写相应的显示驱动程序。显示缓存为40H~47H单元，存放被显示数字的共阴极代码。解：根据题目要求，硬件电路如图7.14所示。图中只画了2位数码管，剩余6位数码管电路与前两位类似。

6、图7.14串行口扩展数码管显示接口7.4.2方式1双机通信应用例1甲乙机以方式1进行串行数据通信，其波特率为2400b/s。甲机发送，发送数据在外部RAM4000H~401FH单元中。乙机接收，并把接收到的数据块首末地址及数据依次存入外部RAM5000H开始的区域中。数据为ASCII码形式，采用奇校验，单片机时钟振荡频率为11.0592MHz。解：求计数器初值(2)可采用奇校验(3)题目要求将被传送的数据和数据块的首末地址一起传送至接收方，因此串行发送的内容包括数据块的首末地址和数据两部分内容。7.4.3多机通信1.多机通信原理2.多机通信举例图7.15多机通信系统框图例1设计一

7、255台从机的主从式多机通信系统。解：(1)通信协议：(2)波特率与时间常数的确定(3)主机的通信软件(查询方式)(4)从机的通信软件(中断方式)(1)什么是串行异步通信，它有哪些作用？(2)8051单片机的串行口由哪些功能部件组成？各有什么作用？(3)8051串行口有几种工作方式？有几种帧格式？各工作方式的波特率如何确定？(4)假定异步串行通信采用10位帧格式，字符格式为一个起始位、八个数据位、一个停止位，请画出传送ASCII码字符“T”并且采用奇偶较验的帧格式。(5)8051