合肥工业大学单片机鲁昌华第六章研讨.ppt

第6章 MCS-51串行接口 6.1 串行通信的基本概念 6.2 MCS-51串行口的结构 6.3 串行口的工作方式 6.4 应用举例 6.5 串行通信接口设计 6.1 串行通信的基本概念 6.1.1 并行通信与串行通信 计算机的CPU与外部设备之间的信息交换，以及计算机与计算机之间的信息交换过程称为通信。 1．并行通信 数据字节的各位同时传送的通信方式。并行通信的优点是数据传送速度快，缺点是占用的传输线条数多，适用于近距离通信。 2．串行通信 数据字节的各位一位一位地依次传送的通信方式。串行通信的速度慢，但占用的传输线条数少，适用于远距离的数据传送。 3. 波特率 每秒钟传送的二进制数据的位数。 4. 异步通信格式 6.2 MCS-51串行口的结构 62.1 串行口的构成 发送/接收缓冲器：SBUF 物理上是独立的两个缓冲器。 MOV SBUF, A； 数据由TXD(P3.1 即第11引脚）送出 MOV Ａ,SBUF；数据由RXD(P3.0 即第10引脚）接收 特殊功能寄存器SCON(98H), PCON(87H) 可以用软件改变两者的内容来控制工作方式和波特率。 6.2.2 串行口控制寄存器SCON 1．串行口的方式选择位SM0、SMl 2．允许方式2和方式3进行多机通信控制位SM2 在方式2或方式3中，若SM2=0，而接收到的第9位数据为0,1，接收。 若SM2=1，而接收到的第9位数据为0，则不接收,为1，则接收。 在方式0时，SM2必须是0。 在方式1时，若SM2=1，则只有收到有效的停止位时才会接收。 3．允许串行接收位REN REN=1允许串行接收，REN=0则禁止串行接收。 4．TB8 是工作在方式2和方式3时，要发送的第9位数据。 5．RB8 当工作在方式2和方式3时，为接收到的第9位数据。 6．发送结束标志位TI 每当发送完一帧串行信息，就由硬件置1。 7．接收结束标志位RI 串行接收到停止位的中间点时由硬件置1。 6.2.3 特殊功能寄存器PCON 特殊功能寄存器PCON，格式如下： SMOD为波特率系数选择位。其作用是使波特率加倍。 二 . 方式1与方式3的波特率 波特率=定时器T1的溢出率／n；而溢出率=1/溢出周期； 溢出周期=12/fosc *(终值-初值）。因此，当定时器／计数器T1作于自动重装初值方式2时，终值为256。 若波特率已给定，就可以确定定时器T!的初值TLl和THl。 串行工作方式0 当设置SCON寄存器的SM0、SM1位为00时，51单片机串行口将进入工作方式0。 在方式0下，串行口作为同步移位寄存器使用，其主要特点是：以RXD（P3.0）引脚接收或发送数据，TXD（P3.1）引脚发送同步移位时钟。数据的接收和发送以8位为一帧，低位在前，高位在后。其格式为： 6.3 串行口的工作方式 6.3.2 工作方式1 6.3.3 多机通信基本原理 利用单片机串行口工作于方式2、方式3可实现多机通信。 在单片机串行口控制器SCON中，设有多机通信控制SM2位。当串行口以方式2或3接收时，若SM2=1，则必须接收到第9数据位（RB8）=1时，才将前8位数据送入接收SBUF中，并置RI=1；否则将接收到的8位数据丢弃。而当SM2=0时，不管接收的第9数据位为“0”或为“1”，都将前8位数据送入接收SBUF，并使RI=1。利用这一特性，便可实现主机与多个从机之间的串行通信。 设主机与多个从机如图6.17所示连接进行串行通信，若距离较近，直接以TTL电平通信。各从机有不同的地址。主机用第9数据位TB8进行地址/数据帧辨别。若TB8=0，表示发送的数据帧；若TB8=1，表示发送的是地址帧。 6.3.4 多机通信的程序设计 1. 多机通信的过程 ① 首先各从机编地址。 ② 设置主、从机工作于方式2或3，相同波特率，允许接收，并使各从机SM2位为“1”，准备接收地址帧。 ③ 主机使TB8=1，发地址帧，即呼叫从机地址。 ④ 各从机因SM2位为“1”，接收到的RB8为“1”而使RI=1接收到地址，并在各自对RI=1的处理程序中判别是否被寻址，若是则清本从机的SM2位，否则维持SM2位为“1”不变。 ⑤ 主机使TB8=0，发送数据。 ⑥ 只有被呼叫的从机由于SM2=0产生接收中断RI=1，接收主机发送的数据信息。其余从机由于SM2=1，而接收到RB8=0而丢失接收数据，不产生接收中断。 ⑦ 主机数据发送完毕，再发