MCS 51系列单片机原理及接口技术 第2版 教学课件 作者 邹振春 第六章串行口及应用.ppt

* 第六章 单片机的串行口及应用 6.1 单片机串行通信工作方式 6.2 多机通信 6.3 应用举例 6.1 单片机串行通信工作方式 51单片机具有一个双全工的串行通讯口，该串口可同时发送、接收串行数据。发送数据通过串行数据发送缓冲器进行，发送缓冲器只能写入不能读出；接收数据通过接收数据缓冲器进行，接收缓冲器只能读出不能写入。 发送和接收数据缓冲器共用一个寄存器SBUF (99H)。 6.1.1 串行口控制寄存器 1.SCON(98H)串行口工作方式与状态控制寄存器 对SCON可进行字节操作，也可按位进行操作。 SCON寄存器各位的功能如下： 98H 99H 9AH 9BH 9CH 9DH 9EH 9FH 位地址 R1 TI RB8 TB8 REN SM2 SM1 SM0 SCON (3) REN：串行接收允许位。 (2) SM2：在方式2和方式3中多机通信的控制位。 (1)SM0、SM1：串行口工作方式选择位，可构成四种工作方式，见表6-1。 (4) TB8：在方式2或方式3中，是将要发送的第九位数据，由软件置位或清零，它可作为数据奇偶校验位，也可在多机通信中作为地址帧或数据帧的标志位使用。 (5) RB8：在方式2或方式3中，是已接收到的第九位数据，可作为奇偶校验位。 (6) TI：发送中断标志位。 (7) RI：接收中断标志位，方式0中，在接收完第八位数据时由硬件置位。 表6-1 fosc/12 可变 fosc/64 可变 移位寄存器方式 8位数据UART 9位数据UART 9位数据UART 方式0 方式1 方式2 方式3 0 0 0 1 1 0 1 1 波特率 功　　能 工作方式 SM0 SM1 2.PCON(87H)电源控制寄存器 SMOD：为0时串行口的波特率由SCON的内容决定；为1时串行口工作于方式1、2、3时，串行口的波特率加倍。 87H 88H 89H 8AH 8BH 8CH 8DH 8EH 位地址 IDL PD GF1 GF0 —— —— —— SMOD PCON 6.1.2 串行口的工作方式 1．方式0：移位寄存器方式 在方式0下，串行口是作为同步移位寄存器使用的，数据的输入、输出均通过RXD引脚，TXD脚以fosc/12的频率输出同步移位脉冲 。串行传送数据8位为一帧(没有起始、停止、奇偶校验位)。由RXD(P3.0)端输出或输入，低位在前，高位在后。TXD(P3.1)端输出同步移位脉冲，可以作为外部扩展的移位寄存器的移位时钟，因而串行口方式0常用于扩展外部并行I/O口。 串行口方式0发送数据时序图 串行口方式0接收数据时序图 2．工作方式1 在方式1下，串行口为8位UART方式，发送数据从TXD输出，接收数据从RXD输入，串口的波特率由定时器1的溢出率及PCON中的SMOD位的取值决定。发送或接收一帧信息中，除8位数据移位外，还包含一个起始位(0)和一个停止位(1)，其波特率是可变的。 串行口方式1发送数据时序图 串行口方式1接收数据时序图 3．工作方式2、3 当串行口工作于方式2、3时，串行口为9位UART方式，发送数据从TXD输出，接收数据从RXD输入，方式2与方式3的区别在于方式2的波特率是固定的，而方式3的波特率是可调的。一帧信息包含一个起始位“0”，八个数据位，一个可编程第九数据位和一个停止位“1”。其中可编程位是SCON中的TB8位，在八个数据位之后，可作奇偶校验位或地址/数据帧的标志位使用，由使用者确定。 6.1.3 串行通信波特率 2.方式1、3下的串行通信波特率 1.方式0下的串行通信波特率 在方式0下，串行通信的波特率是固定的，其波特率为fosc/12。 在方式1、3下，串行通信的波特率是可变的，其值由定时器T1的溢出率及SMOD取值决定。 定时器1的溢出率为： T1的溢出率=单位时间内T1的溢出次数 =T1的溢出次数/秒 当定时器1采用8位自动再装入时间常数的定时方式2时，T1的溢出率可由下式给出： 溢出率= fosc/[12*(256-N)] 例6-1 当fosc=6MHz，波特率=1200bit/s时，取SMOD=0，定时器1工作于方式2，计算时间常数。 3.方式2下的串行通信波特率 在方式2下，串行通信的波特率是固定的，其波特率为 返回 6.2 多机通讯 当单片机的串行口工作于方式2或方式3，可用TB8及SM2控制地址信息或数据信号的发送与接收，实现多机通讯。 主—从多机通信原理图 实现主—从多机串行通信的通信的工作方式 主