第5章 51单片机外围模块和其应用_串行口UART.ppt

5.3 串行口UART; 图4-20 基本通信方式 (a) 并行通信； (b) 串行通信;1. 串行通信的种类 根据数据传输方式的不同，可将串行通信分为同步通信和异步通信。 同步通信是一种数据连续传输的串行通信方式。在这种通信方式中，数据块内各字节数据之间没有间隙，传输效率高，但发送、接收双方必须保持同步(使用同一时钟信号)，且数据块的长度越大，对同步的要求就越高。; 同步通信是一种数据连续传输的串行通信方式。在这种通信方式中，数据块内各字节数据之间没有间隙，传输效率高，但发送、接收双方必须保持同步(使用同一时钟信号)，且数据块的长度越大，对同步的要求就越高。 典型的同步通信数据帧格式如下所示：; 异步通信的特点是每次只传送一个字，每个字由起始位(规定为0电平)、数据位、奇偶校验位和停止位(规定为1电平)组成，典型的异步通信数据帧格式如下所示：;2. 波特率 在串行通信系统中常用波特率来衡量通信的快慢。波特率的含义是每秒中传送的二进制数码的位数，单位是位/秒(b/s或Kb/s)，简称“波特”。 3. 串行通信数据的传输方向 根据串行通信数据的传输方向，可将串行通信系统分为单工方式、半双工方式和全双工方式。;一方发送，另一方接收，就构成了“单工”通信方式； 分时收、发数据(即发送时，不接收；接收时，不发送)，就构成了“半双工”通信方式。 同时接收和发送，就构成了“全双工”通信方式。;4. 串行通信接口的种类 根据串行通信格式及约定(如同步方式、通信速率、信号电平等)的不同，派生出不同的串行通信接口标准，如常见的RS-232、RS-422、RS-485、IEEE1394、I2C、SPI(同步通信)、USB(通用串行总线接口)和CAN总线接口等。;5.3.1 串行口的组成和特性;MCS-51串行通信接口内部结构; 在MCS-51芯片中，串行接收缓冲器和串行发送缓冲器使用同一特殊功能寄存器名SBUF(字节地址为99H)，但它们是两个不同的寄存器。由于串行接收缓冲器只能读出，不能写入，因此读SBUF寄存器时，操作对象是串行接收缓冲器；而串行发送缓冲器正好相反，即只能写入，不能读出，因此写SBUF寄存器时，操作对象是串行发送缓冲器。 在MCS-51中，与串行通信控制有关的寄存器为串行通信接口控制寄存器SCON(选择串行通信接口工作方式)和电源控制寄存器PCON的SMOD1位(发送、接收波特率倍增控制位)。 ;一、串行通信接口控制寄存器SCON字节地址98H，可位寻址;（1）SM0、SM1——串行口4种工作方式的选择位 SM0 SM1 方式 功 能 说 明 0 0 0 同步移位寄存器方式（用于扩展I/O口） 0 1 1 8位异步收发，波特率可变（由定时器控制） 1 0 2 9位异步收发，波特率为fosc/64或fosc/32 1 1 3 9位异步收发，波特率可变（由定时器控制）;（2）SM2 ——多机通信控制位 用于方式2或方式3中。 当串行口以方式2或方式3接收时， 如果SM2=1，只有当接收到的第9位数据（RB8）为“1”时，才将接收到的前8位数据送入SBUF，并置“1” RI，产生中断请求；当接收到的第9位数据（RB8）为“0”时，则将接收到的前8位数据丢弃。 如果SM2=0，则不论第9位数据是“1”还是“0”，都将前8位数据送入SBUF中，并置“1” RI，产生中断请求。 方式1时，如果SM2=1，则只有收到停止位时才会激活RI。 方式0时，SM2必须为0。;（3）REN——允许串行接收位 由软件置“1”或清“0”。 　 REN=1 允许串行口接收数据。 　 REN=0 禁止串行口接收数据。 （4）TB8——发送的第9位数据 方式2和3时，TB8是要发送的第9位数据，可作为奇偶校验位使用，也可作为地址帧或数据帧的标志。 =1为地址帧, =0为数据帧 （5）RB8——接收到的第9位数据 方式2和3时，RB8存放接收到的第9位数据。在方式1，如果SM2=0，RB8是接收到的停止位。在方式0，不使用RB8。;（6）TI——发送中断标志位 方式0时，串行发送第8位数据结束时由硬件置“1”， 其它工作方式，串行口发送停止位的开始时置“1”。TI=1，表示一帧数据发送结束，可供软件查询，也可申请中断。CPU响应中断后, 向SBUF写入要发送的下一帧数据。TI必须由软件清0。 （7）RI——接收中断标志位 方式0时，接收完第8位数据时，RI由硬