第11讲 C51串行接口程序设计.pdf

第11章 C51串行接口程序设计 • 51系列单片机提供了功能强大的全双工串行通信 接口，可以方便地实现多机通信或单片机与计算 机之间的通信。由于串行接口简单，需要的传输 线少，其已经成为单片机与外部设备之间进行数 据通信的主要途径。特别是在远程通信和分布式 控制系统中，是单片机之间通信以及单片机和计 算机之间通信的主要方式。 • 本章主要介绍了51系列单片机串行通信接口的结 构、特殊功能寄存器。本章结合串行端口的4种工 作模式，详细介绍了4种工作模式的波特率设计及 其C51程序设计。 11.1 51系列单片机的串行接口 • 51系列单片机内部集成的全双工串行通信接口电 路，常称为UART。该串行接口电路功能很强，不 仅可以进行串行异步数据的发送和接收，也可以 作为一个同步移位寄存器使用。 11.1.1 单片机串行通信概述 • 单片机和外部设备可以采用并行通信和串行通信两种方法进行数据传输。 这两种数据传输方式分别如图所示。其中，并行通信是指数据的各个二进 制位同时进行传输。并行通信传输速度快，效率高，缺点是需要比较多的 数据线，易受外界干扰，传输距离不能太远。串行通信是指数据的各个二 进制位按照顺序一位一位地进行传输。串行通信所需的数据线少，节省硬 件成本以及单片机的引脚资源，并且抗干扰能力强，适合于远距离数据传 输，其缺点是每次发送一个比特，导致传输速度慢，效率比较低。 单片机并行通信 单片机串行通信 11.1.2 单片机串行接口的内部结构 • 51系列单片机的全双工串行口主要由数据发送缓 冲器、发送控制器TI和接收控制器RI等组成，其 结构如图所示。 单片机串行口内部结构 11.1.3 串行接口控制寄存器SCON • 串行控制寄存器SCON的格式及各位的含义，如图 所示。控制寄存器SCON的字节地址为98H，可进行 位寻址。该寄存器用于选择串行通信的工作方式 和某些控制功能，包括接收/发送控制及设置状态 标志等。下面分别介绍各位的用途。 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 字节地址：98H SCON: SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI 可位寻址 串行接口控制寄存器SCON 11.1.4 特殊功能寄存器PCON • 特殊功能寄存器PCON的格式，如图所示。PCON的 单元字节地址为87H，不可以进行位寻址。特殊功 能寄存器PCON用于CHMOS型单片机中进行电源控 制，也称为电源控制寄存器。下面分别介绍各位 的含义。 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 字节地址：87H PCON: SMOD - - - GF1 GF0 PD IDL 不可位寻址 PCON 的格式 11.2 串行口工作模式0的C51程序设计 • 51系列单片机串行口的工作模式0是同步移位寄存 器输入/输出方式，模式0的数据帧格式，如图所 示。从图中可以看出，模式0中的数据以8位为一 帧，没有起始位和停止位，发送时低位在前，高 位在后。在程序中可以设置控制寄存器SCON的 SM0=0和SM1=0来将串行口设置为工作模式0。 串行工作模式0 的数据帧格式 11.2.1 模式0的波特率 • 8051单片机在串口模式0下，每个机器周期产生一 个移位时钟，对