《单片机原理及应用》复习.ppt

* 80C51单片机串行口硬件电路 串行口主要由发送寄存器、接收寄存器和移位寄存器等组成。 * 串行口控制机制 MCS-51单片机的串行口通过控制寄存器、中断功能和波特率设置实现串行通信控制。 串行口控制寄存器（SCON） 单元地址：98H，位地址：98H ~ 9FH 位地址 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H 位符号 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI SM0、SM1：串行口工作方式选择位（由软件选定） SM2：多机通信控制位。（由软件置位或清零） TB8：发送数据位8。 RB8：接收数据位8。 REN：允许接收位。 TI：串行发送中断请求标志。 RI：串行接收中断请求标志。 * 串行中断 MCS-51单片机有2个串行中断：串行发送中断和串行接收中断，这两个串行中断共享一个中断向量0023H，通过在中断服务程序中对中断源进行判断，进行不同的中断处理。 每当串行口发送或接收一个数据字节时，都产生中断请求。串行中断请求在芯片内部发生，因此不需要引脚。 串行中断控制共涉及3个寄存器： 串行口控制寄存器SCON 中断允许控制寄存器IE 中断优先级控制寄存器IP * 串行工作方式 0 工作方式0是把串行口作为同步移位寄存器使用。 方式0的帧格式都是纯数据位，不用附加起始位、校验位和停止位，数据移位按低位在前，高位在后的顺序进行。 利用串行工作方式0，加上“并入串出”或“串入并出”芯片的配合，MCS-51单片机的串行口可实现数据的并行输入∕输出。 串行工作方式 0 的波特率是固定的，其值为 波特率 = fosc/12 * 串行工作方式 1 串行工作方式1是10位为一帧的异步串行通信方式，帧格式包括1个起始位，8个数据位和1个停止位。这种工作方式是为双机通信而准备的。 方式1是以定时器T1作为波特率发生器（由系统决定），选择定时方式 2（8 位自动加载方式），以其溢出脉冲产生串行口的移位脉冲。。 计算公式为：波特率＝( 2SMOD ∕ 32 )×( 定时器 1 溢出率 ) ＝( 2SMOD ∕ 32 )×{ fosc ∕ [ 12×( 256 – X ) ] } * 串行工作方式 2 和方式 3 串行工作方式 2 和方式 3 都是为多机通信而准备的。 方式 2 和方式 3 都是11位为一帧的串行通信方式，即1个起始位、9个数据位和1个停止位。 方式 2 的波特率是固定的，有两个数值，计算公式为： 波特率 = fosc×2SMOD ∕ 64 方式3的波特率是可变的，可由用户根据需要设定（与方式1 相同）。 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 停止 起始 * 近程串行通信 近距离的串行通信只需将两端串行口直接连接就可进行串行数据通信，省去了接口的麻烦。 由于近距离串行通信不改变数据位波形和频率，所以也称为基带传输方式。 * 远程通信（调制解调器的使用） 对于远程通信（例如城市之间），不能使用基带传输方式，只能使用模拟信号形式进行，一般使用电话线。 使用电话线进行串行数据传送时，调制器调制出来的模拟信号频率范围为300 ~ 3000Hz。 * 双机通信 双机通信是串行口 UART 的基本功能，使用串行工作方式 1 进行。通信由发送方发出呼叫开始，接收方收到请求后，一旦确认，应及时返回应答，然后双方就可以进行通信了。 在进行双机串行通信之前，首先要进行一些约定，把通信中的一些技术性问题设定下来。其中包括： 确定数据通路形式。 ② 制定好通信协议。 设计好联系代码，以便进行通信联络。 定义数据表。 * 多机通信 多机通信的技术要点： 与双机通信相比，多机通信的复杂性在于主机如何呼叫从机以及如何从呼叫状态转入到通信状态。 多机通信有 3 个技术要点： ① 第 9 数据位 ② 串行口控制寄存器SCON中的多机控制位SM2 ③ 串行工作方式 2 或方式 3 * 单片机串行扩展实现方法 1. 通过专用串行标准总线实现。常用的串行总线标准主要有： I2C总线、串行总线SPI、通用串行总线USB 和存取（访问）总线ACCESS等。 2. 通过串行通信口UART实现。使用80C51的串行通信口UART的工作方式 0 可以实现串行I/O接口功能，在单片机与外部设备或控制设备之间进行数据传输。 3. 通过软件模拟实现。通过并行口线使用软件模拟方法也可以实现串行接口。但接口功能会受到限制，所以只适用于最简单的串行接口应用。 第 9 章 单片机串行扩展 * I2C总线 I2C总线是由串行时钟线SCL（Serial Clock Line）和串行数据线SDA（Serial Data Line）