单片机原理及应用7.ppt

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1、第7章MCS-51单片机串行口目录7.1串行通信基本知识7.2串行口结构及控制7.3串行口工作方式7.4串行口应用举例7.5单片机与PC机通信的接口电路本章要点本章主要讲述MCS-51单片机串行口的结构、工作原理以及应用。主要内容包括串行通信基本知识、MCS-51单片机串行口结构、串行口工作方式以及单片机与PC机通信的接口电路。7.1串行通信基本知识主要内容7.1.1数据通信7.1.2异步通信和同步通信7.1.3波特率7.1.4通信方向7.1.5串行通信接口种类7.1.1数据通信计算机与外界的信息交换称为通信。基本的通信方法有并行通信和串行通信两种。1．并行通信单位信息（通常指一个字节）的各位

2、数据同时传送的通信方法称为并行通信。2．串行通信单位信息的各位数据被分时一位一位依次顺序传送的通信方式称为串行通信。7.1.1数据通信图7-1并行通信示意图从图中可以看出：并行通信连线多，速度快，适合近距离通信；串行通信连线少，速度慢，适合远距离通信。图7-1并行通信示意图图7-2串行通信示意图1．异步通信异步通信中，传送的数据可以是一个字符代码或一个字节数据，数据以帧的形式一帧一帧传送。7.1.2异步通信和同步通信图7-3异步通信的一帧数据格式2．同步通信在同步通信中，每一数据块发送开始时，先发送一个或两个同步字符，使发送与接收取得同步，然后再顺序发送数据。数据块的各个字符间取消起始位和停止

3、位，所以通信速度得以提高。7.1.2异步通信和同步通信图7-4同步通信数据帧格式7.1.3波特率在串行通信中，对数据传送速度有一定要求。波特率表示每秒传送的位数，单位为b/s（记作波特）。例如：数据传送速率为每秒钟10个字符，若每个字符的一帧为11位，则传送波持率为：11b/字符×10字符/s＝110b/s异步通信的传送速率一般在50~19200b/s之间。7.1.4通信方向单工方式：一对传输线只允许单方向传送数据；半双工方式：一对传输线允许向两个方向中的任一方向传送数据，但不能同时进行；全双工方式：用两对传输线连接在发送器和接收器上，发送和接收能同时进行。7.1.4通信方向图7-5串行通信传

4、输方式7.1.5串行通信接口种类根据串行通信格式及约定（如同步方式、通信速率、数据块格式等）不同，形成了许多串行通信接口标准，如常见的：UART（串行异步通信接口）、USB（通用串行总线接口）、I2C（集成电路间的串行总线）、SPI（串行外设总线）、485总线、CAN总线接口等。7.2串行口结构及控制主要内容7.2.1MCS-51串行口结构7.2.2与串行口有关的特殊功能寄存器7.2.3波特率设计7.2.1MCS-51串行口结构图7-6串行口方式1、3内部结构示意简图7.2.2与串行口有关的特殊功能寄存器1．控制状态寄存器SCON用于定义串行通信口的工作方式和反映串行口状态，其字节地址为98H

5、，复位值为00000000B，可位寻址格式为：D7D6D5D4D3D2D1D0SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRISM0和SM1（SCON.7、SCON.6）：串行口工作方式选择位。7.2.2与串行口有关的特殊功能寄存器SM0SM1工作方式功能说明波特率00方式0同步移位寄存器fosc/1201方式18位数据UART可变(T1溢出率/32或/16)10方式29位数据UARTfosc/64或fosc/3211方式39位数据UART可变(T1溢出率/32或/16)SM2（SCON.5）：多机通信控制位，在方式2或3中使用。REN（SCON.4）：允许接收控制位，由软件置1或清0。TB8（S

6、CON.3）：发送数据的第9位。RB8（SCON.2）：接收数据的第9位。TI（SCON.1）：发送中断标志。RI（SCON.0）：接收中断标志。7.2.2与串行口有关的特殊功能寄存器关于TI和RI：串行发送中断标志TI和接收中断RI是同一个中断源，CPU事先不知道是发送中断标志TI还是接收中断标志RI产生的中断请求，所以，在全双工通信时，必须由软件来判别。2．电源控制寄存器PCON电源控制寄存器PCON(地址为87H)中只有SMOD位与串行口工作有关。D7D6D5D4D3D2D1D0SMOD---------GF1GF0PDIDL7.2.2与串行口有关的特殊功能寄存器SMOD（PCON.7）

7、：波特率倍增位。串行口工作于方式1、方式2和方式3时，当SMOD＝1时，串行口波特率加倍。复位值为00000000B。PCON寄存器不能进行位寻址。GF1,GF0:两个通用工作标志位，用户可以自由使用。PD:掉电模式设定位。PD=0单片机处于正常工作状态。PD=1单片机进入掉电（PowerDown）模式，可由外部中断或硬件复位模式唤醒，进入掉电模式后，外部晶振停振，CPU、定时器、串行口全部停止工