南京航空航天大学微机原理与应用_薛重德_MCS-51的串行口.ppt

第7章 MCS-51的串行口 学习目的及要求 熟悉数据通信中的并行/串行、同步/异步、单工/双工以及波特率等概念； 熟悉MCS-51串行接口的基本结构，熟练掌握串行接口控制寄存器SCON各个位的含义及其控制功能； 熟练掌握MCS-51串行接口的4种工作方式及其实际应用，熟悉不同工作方式下的波特率公式。 7.1 串行通信 805l单片机除具有四个8位并行口外，还具有串行接口。此串行接口是一个全双工串行通信接口，即能同时进行串行发送和接收。它可以作UART(通用异步接收和发送器)用，也可以作同步位移寄存器用。应用串行接口可以实现8051单片机系统之间点对点的单机通信、多机通信和8051与系统机(如IBM—PC机等)的单机或多机通信。 典型的计算机测量与控制系统构成 一、串行通信及基础知识 一、串行通信及基础知识 一、串行通信及基础知识 一、串行通信及基础知识 一、串行通信及基础知识 一、串行通信及基础知识 一、串行通信及基础知识 一、串行通信及基础知识 图7-31异步通信的一帧数据格式 图7-32同步通信的数据格式 同步和异步通信的区别 波特率 二、串行接口结构与控制寄存器 二、串行接口结构与控制寄存器 内部结构简化示意图 内部结构简化示意图 内部结构简化示意图 SUBF“读”、“写” 2 串行口控制寄存器SCON（98H） 3 电源控制寄存器PCON（97H） 二、串行通信工作方式 1。串行口方式0 1。串行口方式0 2。串行口方式1 2。串行口方式1 2。串行口方式1 2。串行口方式1 3。串行口方式2、3 3。串行口方式2、3时序 3。串行口方式2、3时序 四。波特率设计 1。方式0的波特率 2。方式2的波特率 3。方式1、3的波特率 3。方式1、3的波特率 例： 串行口的小结 串行口的小结 串行口的小结 串行口的小结 END 表 定时器/计数器的工作方式 (7)RI (Receive Interrupt flag)接收中断标志。 在接收到一帧有效数据后由硬件置位。在方式0中，第8位数据发送结束时，由硬件置位；在其它三种方式下，则在接收到停止位中间时由硬件置位。RI＝1，中请中断。 表示一帧数据接收结束，并已装入接收SBUF中，要求CPU取走数据。CPU响应中断，取走数据。RI也必须内软件清0，解除中断申请，并准备接收下一帧数据。 串行发送中断标志TI和接收中断标志RI是同一个中断源，CPU事先不知道是发送中断TI还是接收中断RI产生的中断请求，所以在全双工通信时，必须由软件来判别。 复位时，SCON所有位均清0 。 电源控制寄存器PCON中只有一位SMOD与串行口工作有关，如图所示： 电源控制寄存器 SMOD 波特率倍增位。在串行口方式1、方式2和方式3时，波特率和2SMOD成正比；即当SMOD＝1时，波特率提高一倍。复位时，SMOD＝0。 方式0以8位数据为一帧、不设起始位和停止位，先发送或接收最低位。 方式1以10位数据为一帧,设有一个起始位“0”和一个停止位“1”，中间是8位数据。先发送或接收最低位。 方式2和3以11位为1帧传输，设有1个起始位“0”，8个数据位，1个附加第九位和1个停止位“1”，其帧格式为： 根据实际需要，805l串行口可设置为四种工作方式，可有8位，10位和11位帧格式。 方式0为同步移位寄存器输入／输出方式，常用于扩展I／O口。串行数据通过RXD输入或输出，而TXD用于输出移位时钟，作为外接部件的同步信号。 这种方式不适用于两个8051之间的直接数据通信，但可以通过外接移位寄存器来实现单片机的接口扩展。例如，采用74LSl64可用于扩展并行输出口，74LS165可用于扩展输入口。在这种方式下，收／发的数据为8位，低位在前，无起始位、奇偶位及停止位，波特率固定为振荡器频率fosc的l／12，即： 方式0波特率＝fosc/12 方式0为移位寄存器输入/输出方式。8位串行数据者是从RXD输入或输出，TXD用来输出同步脉冲。 发送(输出) 串行数据从RXD引脚输出，TXD引脚输出移位脉冲。CPU将数据写入发送寄存器时，立即启动发送，将8位数据以fos/12的固定波特率从RXD输出，低位在前，高位在后。发送完一帧数据后，发送中断标志TI由硬件置位。 接收(输入) 当串行口以方式0接收时，先置位允许接收控制位REN。此时，RXD为串行数据输入端，TXD仍为同步脉冲移位输出端。当（RI）=0和（REN）=1同时满足时，开始接收。当接收到第8位数据时，将数据移入接收寄存器，并由硬件置位RI。 发送过程中，当执行一个数据写入发送缓冲器SBUF(99H)的指令时，串行口把SBUF中8位数据以fosc／12的波待率从RxD(P3．0)端