第09章MCS-51单片机的串行接口祥解.ppt

74HC164引脚功能： ● A、B： 串行数据输入端 ● Q0～Q7：8个并行输出端 ● CLK： 移位脉冲输入 ● CLR： 清零 定时器T1用作波特率发生器，工作在方式2 * KMU FWJ 第9章 MCS-51单片机的串行接口 MCS-51串行口的应用 MCS-51单片机的串行口 串行通信基础 单片机的多机通信 为保证通信能顺利进行，发送方和接收方要遵守基本通信规程。 通信规程在计算机通信中称为协议，包括：收发双方的同步方式、传输控制步骤、差错检验方式、数据编码、数据传输速度、通信报文格式及控制字符的定义等。 串行通信规程有两类： 同步通信：通过同步字符的识别实现通信 异步通信：利用字符的再同步技术实现通信 一、串行通信规程 9.1 串行通信基础 在异步通信中，数据通常是以字符（或字节）为单位组成字符帧传送的。发送端和接收端依靠字符帧格式和波特率来协调数据的发送和接收 字符帧由起始位、数据位、奇偶校验位、停止位和空闲位等五部分组成。 1．异步通信规程 无空闲位字符帧 有空闲位字符帧 2．同步通信规程 同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式，以帧为传输单位，一次通信只传送一帧信息。 同步通信中的信息帧与异步通信中的字符帧是不同的。 波特率定义为每秒钟传送二进制数码的位数，单位为bps，即位/秒。 1．异步接收/发送器（UART） 具有异步通信功能的串行接口硬件称为异步接收/发送器 2．串行通信的制式 单工： 单向传输 半双工：分时双向传输 全双工：同时双向传输 二、串行通信的制式 MCS-51内部有一个的可编程全双工串行异步收发电路 9.2 MCS-51单片机的串行口 1． 发送和接收电路 一、串行口的结构 2．串行口控制寄存器 SCON .SM0、SM1：为串行口方式选择位，用于控制串行口的工作方式。 0 0 方式0：8位移位寄存器I/O，波特率固定为 fosc/12 0 1 方式1：8位UART(1+8+1位)， 波特率可变,按公式计算 1 0 方式2：9位UART(1+8+1+1位)，波特率固定=fosc /32或fosc /64 1 1 方式3：9位UART(1+8+1+1位)，波特率可变，按公式计算 3. 电源控制寄存器PCON SMOD：串行口波特系数控制位。在方式1、2和3下时，当SMOD=1时，通信波特率可以提高一倍。 GF1，GF0：用户可自行定义使用的通用标志位 PD：掉电控制位 0：常规方式；1：掉电方式。 振荡器停振；片内RAM和SRF不变；程序停止；只有复位能退出掉电状态。 IDL：待机控制位 0：常规方式；1：待机方式。 1．方式0（SM0、SM1=00）[同步移位寄存器] 二、串行口的工作方式 发送：数据由RXD逐位移出； TXD输出移位时钟， 每送出8位数据 TI就自动置1； 需要用户复位TI。 接收：数据由RXD逐位移入； TXD输出移位时钟； 每接收 8位数据RI自动置1； 需要用户复位RI。 2．方式1（SM0、SM1=01）[ 10位异步收发] 1位起始位，8位数据位，1位停止位，波特率可变 发送：CPU执行SBUF写入指令MOV SBUF,A后，启动串行口开始发送数据。波特率由定时器T1控制，发送完一帧数据时，发送完一帧信息后，发送电路自动维持TXD为高电平，发送中断标志TI由硬件在发送停止位时置位。 接收：置REN=1后，当确认起始位有效后，开始接收本帧其余数据。在接收到第9数据位(即停止位)时，必须同时满足两个条件：RI=0和SM2=0或接收到的停止位为1，才能把接收到的8位字符存入SBUF中，把停止位送入RB8中，并使RI=1，若上述条件不满足，则这次收到的数据就被丢弃，不装入SBUF中。 3．方式2和方式3 [ 11位异步收发] 接收： 接收到的字符送入SBUF， 第9位数据装入RB8中， 并使RI=1 1位起始位，9位数据位，1位停止位。 方式2波特率固定，方式3波特率可变。 发送： 在启动发送前，应把第9位数据预先装入SCON的TB8中，第9位数据可用如下指令装入： SETB TB8 CLR TB8 然后用指令MOV SBUF, A 启动发送 方式0：同步移位寄存器 波特率固定＝fosc/12 方式1：10位异步收发，波特率可变 方式0：n = 13 n为定时器T1的位数 方式1：n = 16 方式2：n = 8 三、串行口的通信波特率 方式2：11位异步收发，波特率固定 方式3：