单片机原理及应用(第八章串行通信).ppt

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1、1第八章MCS—51串行通信8-1串行通信基础8-1-1串行通信通信种类：串行通信：数据各位一位一位传输。传输距离较远；并行通信：数据字符所有位同时传输。速度快、效率高，距离短。2串行通信有同步和异步两种方式同步方式：有严格的同步时钟控制。较少使用。异步方式：不需要严格的同步信号，也不需要数据流的连续性。在串行通信中常用。数据帧（一帧数据）：包含起始位（“0”电平）、数据位、奇偶校验位、停止位（“1”电平）等组成。3异步通信中接收和发送双方必须（至少）有两项设定：（1）帧格式确定（帧字符长度）如ASCII帧（字符）为10位。数据位7位，起始位、校验位、

2、停止位各一位。（2）波特率的设定波特率：每秒传输的位。如120字符（帧）/秒，每帧数据10位，则传输速率为1200波特率。4传输方向：单工方式半双工方式全双工方式所有串行接口电路都是以并行数据形式和CPU接口；以串行数据形式和外部通信接口。5通用异步接收发送器UART61）数据的串化、反串化数据串化：将并行数据变为串行数据；（发送器）数据反串化：将串行数据变为并行数据；（接收器）UART主要功能2）格式信息的插入和滤除格式信息：异步通信格式中，启始位、奇偶校验位、停止位等。串化过程：将格式信息插入，和数据位一起构成完整数据帧。反串化过程：滤除格式信息，

3、保留数据位。3）错误检验检验数据通信过程是否正确。78-2MCS-51单片机串行通信MCS-51单片机将一个全双工串行通信接口电路集成在单片机内。直观的感觉向SBUF中写入一个字节是同时写入（并行），向外发送则是一位一位地进行（串行）。同样由外界向SBUF接收是一位一位进行（串行），而CPU是以字节形式（并行）从SBUF中读入。88-2-1串行口寄存器结构9串行接收的双缓冲结构移位寄存器数据缓冲器SBUF一帧数据接收完，由移位寄存器装入SBUF，立即接收下一帧。要求主机应立即（在该帧接收结束之前）将SBUF中数据取走。否则前一帧数据将丢失。发送由CPU

4、操纵，不会发生帧重叠错误。将数据写入SBUF，通过移位脉冲一位一位地发送出去。108-2-2串行通信控制寄存器与串行通信有关的寄存器共有三个。1）串行控制寄存器SCON字节地址：98H11各位功能说明：1）SM0、SM1—串行口工作方式选择位122）REN—允许接收位控制串行数据的接收。REN=0：禁止接收；REN=1：允许接收通过软件置位、复位3）TB8在方式2、方式3下，要发送的第9位数据（格式信息），在多机通信中，通过TB8状态，来表示主机发送的是地址帧（1）还是数据帧（0）。通过软件置位、复位。134）RB8接收数据的第9位。在方式2、方式3时

5、，存放接收到的第9位数据，代表接收数据的某些特征。145）SM2—多机通信控制位当串行口在方式2或方式3下进行数据接收时，如果SM2=1（允许多机通信），REN=1，则从机处于只有接收到RB8=1（地址帧）时，激发中断请求标志位RI，否则将接收到的前8位数据丢弃。被确认的从机，复位SM2=0，接收RB8=0的数据帧。RB8=1：地址帧RB8=0：数据帧SM2=1：多机通信方式SM2=0：直通方式157）RI—接收中断标志方式0时，接收完第8位数据后，硬件置位；其他方式下，接收到停止位时，硬件置位。RI=1，表示帧接收结束。其状态可软件查询，也可申请中断

6、。软件清零。6）TI—发送中断标志方式0时，发送第8位数据后，硬件置位；其他方式下，于发送停止位之前硬件置位。TI=1，表示帧发送结束。其状态可软件查询，也可申请中断。软件清零。162)电源控制寄存器PCON（波特率倍增控制寄存器）字节地址：87HSMOD=1，串行口波特率加倍；SMOD=0，波特率正常。系统复位时，SMOD=0。PCON不可以进行位寻址。17中断允许控制寄存器（IE）字节地址A8HES：串行口中断允许位ES=0：禁止串行口中断；ES=1：允许串行口中断。188-3MCS-51串行通信工作方式4种工作方式198-3-1串行工作方式0移位

7、寄存器方式RXD（P3.0）：数据移位的入口和出口；TXD（P3.1）：移位脉冲输入端移位数据：一帧8位。低位在前，高位在后，没有起始位、停止位20数据发送：实现数据发送，须有串进并出移位寄存器配合使用。使用方式0，进行数据移位输入、输出时，是将串行口作为并行口使用是一种并行口扩展应用21数据接收：须有并进串出移位寄存器配合使用数据发送：当8位数据全部移出后，TI被自动置位数据接收：当REN=1（允许接收），接收到8位数据时，RI被自动置位。22方式0时，移位操作的波特率固定，为单片机晶振频率1/12。晶振fosc=6MHz，波特率为500K/秒，2

8、s移位一次；晶振fosc=12MHz，波特率为1M/秒，1s移位一次；23应用举例：（P18