52MCS-51串行口 5.2.1串行口概述 8051的通讯:即单片机与外界进行信息交换。 通讯方式: 并行通讯:数据的各位同时发送或接受 串行通讯:数据一位一位顺序发送或接受 TXD+ RXD+ 外 TXD+ 部设备
5.2 MCS-51串行口 5.2.1 串行口概述 8051的通讯：即单片机与外界进行信息交换。 通讯方式： 并行通讯：数据的各位同时发送或接受 串行通讯：数据一位一位顺序发送或接受
串行口通讯方式 单工通讯:通讯接口只能发送或接受的单向通讯方式 半双工通讯:通讯接口既可发送又可接受,但不能同 时进行 全双工通讯:通讯接口能同时发送接受的通讯方式 异步传送方式与同步传送 异步通讯:利用起始位表示字符的开始,用停止位 表示字符结束 第n个字符(帧) 0 Do D p ps D4D5D。D,P 起始位 数据位D~D 校验位结束位
串行口通讯方式 单工通讯：通讯接口只能发送或接受的单向通讯方式 半双工通讯：通讯接口既可发送又可接受，但不能同 时进行 全双工通讯：通讯接口能同时发送接受的通讯方式 异步传送方式与同步传送 异步通讯：利用起始位表示字符的开始，用停止位 表示字符结束 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 1 D0 0 P 0 起始位 数据位D0~D7 校验位 结束位 第n个字符（帧）
◆2.同步通讯:在同步通讯中,每个字符 要用起始位和停止位作为字符开始和结 束的标志,占用了时间;所以在数据块 传递时,为了提高速度,常去掉这些标 采用同步传送。由于数据块传递开 始要用同步字符来指示,同时要求由时 钟来实现发送端与接收端之间的同步 故硬件较复杂
2. 同步通讯：在同步通讯中，每个字符 要用起始位和停止位作为字符开始和结 束的标志，占用了时间；所以在数据块 传递时，为了提高速度，常去掉这些标 志，采用同步传送。由于数据块传递开 始要用同步字符来指示，同时要求由时 钟来实现发送端与接收端之间的同步， 故硬件较复杂
串行通信的数据传送率 传送率:数据传送速度 波特率( oaud rate):异步通信中数据传输速率的单 位,其含义每秒传送多少位二进制数。 例:数据传送的速率为120个字符每秒,每个字符有1个 起始位、8个数据位和一个停止位组成,则其传送波特率 为 10b×120/s=1200b/s=1200波特 每一位的传送时间为波特率的倒数: 16 =0.833ms 1200b●s
串行通信的数据传送率 传送率：数据传送速度 波特率（baud rate）：异步通信中数据传输速率的单 位，其含义每秒传送多少位二进制数。 例：数据传送的速率为120个字符每秒，每个字符有1个 起始位、8个数据位和一个停止位组成，则其传送波特率 为： 10b120/s 1200b/s 1200波特 每一位的传送时间为波特率的倒数： ms b s b td 0.833 1200 1 1
522MCS-51串行口结构 内部总线 TXD(P3.1) 发送 SBUF (99H) 发送控制器 定时器T 串行囗中断←+7 RI 接受控制器 串行控制寄存器 接受 SBUF (98H (99H) 输入移位寄存器 RXD(P3.0 物理空间上各自独立的发送寄存器和接收寄 存器,有相同名字和地址空间,但不会出现冲 突,因为发送寄存器只读不写,接受寄存器只 写不读
5.2.2 MCS-51串行口结构 发送控制器 发送 SBUF (99H) 接受 SBUF (99H) 门 接受控制器 串行口中断 + 串 行 控 制 寄 存 器 (98H) 输入移位寄存器 定 时 器 T1 内部总线 T1 R1 TXD(P3.1) 8 RXD(P3.0) 8 8 物理空间上各自独立的发送寄存器和接收寄 存器，有相同名字和地址空间，但不会出现冲 突，因为发送寄存器只读不写，接受寄存器只 写不读
串行口控制寄存器SCON 15 4 3 2 SMO SM1 SM2 REN TB8 TIRI 远择位 SM0SM1方式功能说明 00 0 08位同步移位寄存器方式(用于IO扩展) 110位UAR波特率可变(T溢出率) 0 211位UART波特率0sc64或c32 3|1位UART波特率可变(溢出率) SM2:允许方式2和方式3多机通讯位
串行口控制寄存器SCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI SM0SM1：串行口方式选择位 SM0 SM1 方式 功 能 说 明 0 0 0 8位同步移位寄存器方式(用于I/O扩展) 0 1 1 10位UART,波特率可变(T1溢出率/n) 1 0 2 11位UART,波特率fosc/64或fosc/32 1 1 3 11位UART,波特率可变(T1溢出率/n) SM2：允许方式2和方式3多机通讯位
REN:接收允许控制位。由软件置位以允许接收,又由软件清 0来禁止接收。 TB8:是要发送数据的第9位。在方式2或方式3中,要发送的第 9位数据,根据需要由软件置1或清0。例如,可约定作为 奇偶校验位,或在多机通讯中作为区别地址帧或数据帧 的标志位。 RB8:接收到的数据的第9位。在方式0中不使用RB8。在方式1 中,若(SM2)=0,RB8为接收到的停止位。在方式2或 方,式3中,RB8为接收到的第9位数据。 TI:发送中断标志。在方式0中,第8位发送结束时,由硬件 置位。在其它方式的发送停止位前,由硬件置位。T置位既表 示一帧信息发送结束,同时也是申请中断,也可 用软件 查询的方法获得数据已发送完毕的信息,或用中 断的方 式来发送下一个数据。T必须用软件清0
REN： 接收允许控制位。由软件置位以允许接收，又由软件清 0 来禁止接收。 TB8: 是要发送数据的第9位。在方式2或方式3中，要发送的第 9位数据，根据需要由软件置1或清0。例如，可约定作为 奇偶校验位，或在多机通讯中作为区别地址帧或数据帧 的标志位。 RB8： 接收到的数据的第9位。在方式0中不使用RB8。在方式1 中，若（SM2）=0，RB8为接收到的停止位。在方式2或 方，式3中，RB8为接收到的第9位数据。 TI： 发送中断标志。在方式0中，第8位发送结束时，由硬件 置位。在其它方式的发送停止位前，由硬件置位。TI置位既表 示一帧信息发送结束，同时也是申请中断，也可 用软件 查询的方法获得数据已发送完毕的信息，或用中 断的方 式来发送下一个数据。TI必须用软件清0
RI:接收中断标志位。在方式0,当接收完第8位数据后,由 硬件置位。在其它方式中,在接收到停止位的中间时 刻由硬件置位(例外情况见于SM的说明)。RI置位 表示一帧数据接收完毕,可用查询的方法获知或者用 中断的方法获知。RI也必须用软件清0。 特殊功能寄存器PCON:是为了在 CHMOS的80C51单片机上 实现电源控制而附加的。其中最高位是SMOD
RI： 接收中断标志位。在方式0，当接收完第8位数据后，由 硬件置位。在其它方式中，在接收到停止位的中间时 刻由硬件置位（例外情况见于SM2的说明）。RI置位 表示一帧数据接收完毕，可用查询的方法获知或者用 中断的方法获知。RI也必须用软件清0。 特殊功能寄存器PCON：是为了在CHMOS的80C51单片机上 实现电源控制而附加的。其中最高位是SMOD
5.2.3串行口工作方式 方式0 方式0为移位寄存器输入/输出方式。可外接移位寄存器以扩 展|/○口,也可以外接同步输入/输出设备。8位串行数据都是从 RXD(P3.输入或输出,TXD(P3.1)用来输出同步脉冲。 、方式0发送 串行数据从RXD引脚输出,TXD引脚输出移位脉冲。CP∪将 数据写入发送寄存器时,立即启动发送,将8位数据以fosc/12 的固定波特率从RXD输 RXD 出,低位在前,高位在 2了4Ls164 XD 8 后。发送完一帧数据后 345610111213 ,发送中断标志T由硬 件置位
5.2.3 串行口工作方式 一、方式0 方式0为移位寄存器输入/输出方式。可外接移位寄存器以扩 展I/O口，也可以外接同步输入/输出设备。8位串行数据都是从 RXD(P3.0)输入或输出，TXD(P3.1)用来输出同步脉冲。 1、方式0发送 串行数据从RXD引脚输出，TXD引脚输出移位脉冲。CPU将 数据写入发送寄存器时，立即启动发送，将8位数据以fosc/12 的固定波特率从RXD输 出，低位在前，高位在 后。发送完一帧数据后 ，发送中断标志TI由硬 件置位
2、方式0接收 当串行口以方式0接收时,先置位允许接收控制位REN。此 时,RXD(P30为串行数据输入端,TXDP31仍为同步脉冲移 位输出端。当(RI)=0和(REN)=1同时满足时,开始接收, 当接收到第8位数据时,将数据移入接收寄存器,并由硬件 置位RI。? RXD 74LS165 TXD 2 654314131211
2、方式0接收 当串行口以方式0接收时，先置位允许接收控制位REN。此 时，RXD (P3.0)为串行数据输入端，TXDP3.1仍为同步脉冲移 位输出端。当（RI）=0和（REN）=1同时满足时，开始接收。 当接收到第8位数据时，将数据移入接收寄存器，并由硬件 置位RI。 ？