第8章單片機的數(shù)據(jù)通信8.1單片機的串行通信8.2單片機與PC之間的串行通信習(xí)題本章將圍繞著單片機在實際應(yīng)用中對串口的使用，根據(jù)通信的方法分別介紹單片機的各種通信和數(shù)據(jù)傳送的方式。對于1-wire總線、IIC總線和SPI總線等知識由于內(nèi)容較多，本書將在后面單獨作為一章來介紹。第8章單片機的數(shù)據(jù)通信本章將圍繞著單片機在實際應(yīng)用中對串18.1單片機的串行通信8.1.1案例介紹及知識要點8.1.2程序示例8.1.3知識總結(jié)——串行口的結(jié)構(gòu)8.1.4知識總結(jié)——串行口相關(guān)特殊功能寄存器8.1.5知識總結(jié)——串行通信工作方式及波特率的計算8.1單片機的串行通信8.1.1案例介紹及知識要點28.1.1案例介紹及知識要點利用單片機a將一段流水燈控制程序發(fā)送到單片機b，利用b來控制其P1口點亮8位LED，如圖8-1所示。了解串行口的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。掌握相關(guān)寄存器的配置方式。了解串行口的工作方式，掌握串行通信波特率的計算方式。掌握應(yīng)用程序的編寫方法。

8.1.1案例介紹及知識要點利用單片機a將一段流水燈控制38.1.2程序示例1．案例分析a完成發(fā)送，b完成接收。編寫程序設(shè)置a，令SM0=0，SM1=1。設(shè)置b，令SM0=0，SM1=1，REN=1，使接收允許。2．源程序1) 數(shù)據(jù)發(fā)送程序2) 數(shù)據(jù)接收程序8.1.2程序示例1．案例分析48.1.3知識總結(jié)——串行口的結(jié)構(gòu)51系列單片機的串行口占用P3.0和P3.1兩個引腳，是一個全雙工的異步串行通信接口，可以同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。P3.0是串行數(shù)據(jù)接收端RXD，P3.1是串行數(shù)據(jù)發(fā)送端TXD。51單片機串行接口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖8-2所示。51單片機串行接口的結(jié)構(gòu)由串行接口控制電路、發(fā)送電路和接收電路3部分組成。

8.1.3知識總結(jié)——串行口的結(jié)構(gòu)51系列單片機的串行口58.1.4知識總結(jié)——串行口相關(guān)特殊功能寄存器串行口控制寄存器SCON存放串行口的控制和狀態(tài)信息，串行口用定時器T1作為波特率發(fā)生器(發(fā)送接受時鐘)，電源控制寄存器PCON的最高位SMOD為串行口波特率的倍率控制位，中斷允許控制寄存器IE控制串行通信中斷是否允許。具體格式如下。1．串行口控制寄存器SCON2．?dāng)?shù)據(jù)緩沖器SBUF3．電源控制寄存器PCON4．中斷允許控制寄存器IE8.1.4知識總結(jié)——串行口相關(guān)特殊功能寄存器串行口控制61．串行口控制寄存器SCON串行口的工作方式是由串行口控制寄存器SCON控制的，其格式如表8-1所示。(1) SM0和SM1：用于設(shè)置串行接口的工作方式，有4種工作方式，如表8-2所示。(2) SM2：方式2和方式3的多級通信控制位。對于方式2或方式3，如SM2置為1，則接收到的第9位數(shù)據(jù)(RB8)為1時置位RI，否則不置位；對于方式1，若SM2=1，則只有接收到有效的停止位時才會置位RI。對于方式0，SM2應(yīng)該為0。(3) REN：允許串行接收位。由軟件置位或清零。REN=1時，串行接口允許接收數(shù)據(jù)；REN=0時，則禁止接收。(4) TB8：對于方式2和方式3，是發(fā)送數(shù)據(jù)的第9位?？捎米鲾?shù)據(jù)的奇偶校驗位，或在多機通信中，作為地址幀/數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志位，TB8=0，發(fā)送地址幀，TB8=1，發(fā)送數(shù)據(jù)幀。需要有軟件置1或清0。(5) RB8：對于方式2和方式3，是接收數(shù)據(jù)的第9位，作為奇偶校驗位或地址幀/數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志位。對于方式1，若SM2=0，則RB8是接收到的停止位。對于方式0，不使用RB8。(6) TI：發(fā)送中斷標(biāo)志位。由硬件在方式0串行發(fā)送第8位結(jié)束時置位，或在其他方式串行發(fā)送停止位的開始時置位，向CPU發(fā)中斷申請，但必須在中斷服務(wù)程序中由軟件將其清0，取消此中斷請求。(7) RI：接收中斷標(biāo)志位。由硬件在方式0接收到第8位結(jié)束時置位，或在其他方式接收到停止位的中間時置位，向CPU發(fā)中斷申請，但必須在中斷服務(wù)程序中由軟件將其清0，取消此中斷請求。1．串行口控制寄存器SCON串行口的工作方式是由串行口控制寄7表8-1~2表8-1~282．?dāng)?shù)據(jù)緩沖器SBUF發(fā)送緩沖器只管發(fā)送數(shù)據(jù)，51單片機沒有專門的啟動發(fā)送的指令，發(fā)送時，就是CPU寫入SBUF的過程(MOVSBUF，A)；接收緩沖器只管接收數(shù)據(jù)，接受時，就是CPU讀取SBUF的過程(MOVA，SBUF)。即數(shù)據(jù)接收緩沖器只能讀出不能寫入，數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖器只能寫入不能讀出。CPU對特殊功能寄存器SBUF執(zhí)行寫操作，就是將數(shù)據(jù)寫入發(fā)送緩沖器；對SBUF執(zhí)行讀操作就是讀出接受緩沖器的內(nèi)容。所以可以同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。對于發(fā)送緩沖器，由于發(fā)送時CPU是主動的，不會產(chǎn)生重疊錯誤。而接收緩沖器是雙緩沖結(jié)構(gòu)，以避免在接收下一幀數(shù)據(jù)之前，CPU未能及時響應(yīng)接收器的中斷，沒有把上一幀數(shù)據(jù)取走，就會丟失前一字節(jié)的內(nèi)容。2．?dāng)?shù)據(jù)緩沖器SBUF發(fā)送緩沖器只管發(fā)送數(shù)據(jù)，51單片機沒有93．電源控制寄存器PCONPCON的最高位是串行口波特率系數(shù)控制位SMOD，在串行接口方式1、方式2和方式3時，波特率與SMOD有關(guān)，當(dāng)SMOD=1時，波特率加倍，否則不加倍。復(fù)位時，SMOD=0。PCON的地址為97H，不能位尋址，需要字節(jié)傳送。其格式如表8-3所示。3．電源控制寄存器PCONPCON的最高位是串行口波特率系數(shù)104．中斷允許控制寄存器IE此寄存器在6.2.5節(jié)中斷的控制與實現(xiàn)中已經(jīng)介紹過，此處為了串行數(shù)據(jù)通信的需要又一次列出，其格式如表8-4所示。其中，ES為串行通信中斷允許位：ES=0，禁止串行端口中斷；ES=1，允許串行端口的接收和發(fā)送中斷。4．中斷允許控制寄存器IE此寄存器在6.2.5節(jié)中斷的控制與118.1.5知識總結(jié)——串行通信工作方式及波特率的計算通過對串行控制寄存器SM0(SCON.7)和SM1(SCON.6)的設(shè)置，可將51單片機的串行通信設(shè)置成4種不同的工作方式，如表8-2所示。

1．方式02．方式13．方式24．方式35．波特率8.1.5知識總結(jié)——串行通信工作方式及波特率的計算通過121．方式0當(dāng)串行通信控制寄存器SCON的最高兩位SM0SM1=00時，串行口工作在方式0。方式0是擴展移位寄存器工作方式，常常用于外接移位寄存器擴展I/O口。在此方式下，數(shù)據(jù)由RXD串行地輸入/輸出，TXD為移位脈沖輸出端，使外部的移位寄存器移位。發(fā)送和接收都是8位數(shù)據(jù)，為1幀，沒有起始位和停止位，低位在前。1)方式0輸出。如圖8-3所示。2)方式0輸入。如圖8-4所示。當(dāng)用戶在應(yīng)用程序中，將SCON中的REN位置1時(同時RI=0)，就啟動了一次數(shù)據(jù)接收過程。數(shù)據(jù)從外接引腳RXD(P3.0)輸入，移位脈沖從外接引腳TXD(P3.1)輸出。8位數(shù)據(jù)接收完后，由硬件將輸入移位寄存器中的內(nèi)容寫入SBUF，并自動將RI置1，向CPU申請中斷。CPU響應(yīng)中斷后，用軟件將RI清0，同時讀走輸入的數(shù)據(jù)，接著啟動串行口接收下一個數(shù)據(jù)。1．方式0當(dāng)串行通信控制寄存器SCON的最高兩位SM0SM113圖8-3~4圖8-3~4142．方式1當(dāng)串行通信控制寄存器SCON的最高兩位SM0SM1=01時，串行口工作在方式1。在方式1下，串行口是波特率可變的10位異步通信接口。TXD為數(shù)據(jù)輸出線，RXD為數(shù)據(jù)輸入線。傳送一幀數(shù)據(jù)為10位：1位起始位(0)，8位數(shù)據(jù)位(低位在先)，1位停止位(1)。方式1的波特率發(fā)生器由下式確定： 方式1波特率=(2SMOD/32)×定時器1的溢出率其中，SMOD是特殊功能寄存器PCON的最高位，即波特率加倍控制位。當(dāng)SMOD=1時，串行口的波特率加倍。1) 方式1發(fā)送。如圖8-5所示。2) 方式1接收。如圖8-6所示。2．方式1當(dāng)串行通信控制寄存器SCON的最高兩位SM0SM115圖8-5~6圖8-5~6163．方式2當(dāng)串行通信控制寄存器SCON的最高兩位SM0SM1=10時，串行口工作在方式2。在方式2下，串行口是波特率可調(diào)的11位異步通信接口。TXD為數(shù)據(jù)發(fā)送引腳，RXD為數(shù)據(jù)接收引腳。傳送一幀數(shù)據(jù)為11位：1位起始位(0)，8位數(shù)據(jù)位(低位在先)，第9位(附加位)是SCON中的TB8或RB8，最后1位是停止位(1)。方式2的波特率固定為晶振頻率的1/64或1/32，由下式確定：方式2波特率=(2SMOD/64)×fosc其中，SMOD是特殊功能寄存器PCON的最高位，即波特率加倍控制位。當(dāng)SMOD=1時，串行口的波特率被加倍。1) 方式2發(fā)送。如圖8-7所示。2) 方式2接收。如圖8-8所示。3．方式2當(dāng)串行通信控制寄存器SCON的最高兩位SM0SM117圖8-7~8圖8-7~8184．方式3由于方式2的波特率完全取決于單片機使用的晶振頻率，當(dāng)需要改變波特率時(除了波特率加倍外)往往需要更換系統(tǒng)的晶體振蕩器，靈活性較差，而方式3的波特率是可以調(diào)整的，其波特率取決于T1的溢出率。當(dāng)串行通信控制寄存器SCON的最高兩位SM0SM1=11時，串行口工作在方式3。方式3是波特率可調(diào)的11位異步通信方式，該方式的波特率由下式確定： 方式3波特率=(2SMOD/32)定時器1的溢出率串行口方式3接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)的時序分別如圖8-7和圖8-8所示。方式2和方式3除了使用的波特率發(fā)生器不同外，其他都相同，因此在這里不再做介紹。4．方式3由于方式2的波特率完全取決于單片機使用的晶振頻率，195．波特率為了保證異步通信數(shù)據(jù)信息的可靠傳輸，異步通信的雙方必須保持一致的波特率。串行口的波特率是否精確直接影響到異步通信數(shù)據(jù)傳送的效率，如果兩個設(shè)備之間用異步通信傳輸數(shù)據(jù)，但二者之間的波特率有誤差，極可能造成接收方錯誤接收數(shù)據(jù)。常用的串行口波特率及相應(yīng)的晶振頻率、T1工作方式和計數(shù)初值等參數(shù)的關(guān)系如表8-5所示。5．波特率為了保證異步通信數(shù)據(jù)信息的可靠傳輸，異步通信的雙方20表8-5表8-5218.2單片機與PC之間的串行通信8.2.1案例介紹及知識要點8.2.2程序示例8.2.3知識總結(jié)——RS232接口標(biāo)準(zhǔn)8.2單片機與PC之間的串行通信8.2.1案例介紹及228.2.1案例介紹及知識要點單片機與PC進行通信，利用MAX232作為電平轉(zhuǎn)換芯片，電路原理圖如圖8-9所示。了解RS-232C串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)。掌握接口電路的設(shè)計方式及電氣特性。學(xué)會編寫基本程序。8.2.1案例介紹及知識要點單片機與PC進行通信，利用M238.2.2程序示例(1) 單片機向PC發(fā)送數(shù)據(jù)。(2) 單片機接收PC送來數(shù)據(jù)。8.2.2程序示例(1) 單片機向PC發(fā)送數(shù)據(jù)。248.2.3知識總結(jié)——RS232接口標(biāo)準(zhǔn)除了滿足約定的波特率、工作方式和特殊功能寄存器的設(shè)定外，串行通信雙方必須采用相同的接口標(biāo)準(zhǔn)，才能進行正常的通信。由于不同設(shè)備串行接口的信號線定義及電器規(guī)格等特性都不盡相同，因此要使這些設(shè)備能夠互相連接，需要統(tǒng)一的串行通信接口。RS-232C接口標(biāo)準(zhǔn)的全稱是EIA-RS-232C標(biāo)準(zhǔn)，其中，EIA(ElectronicIndustryAssociation)代表美國電子工業(yè)協(xié)會，RS(RecommendedStandard)代表EIA的“推薦標(biāo)準(zhǔn)”，232為標(biāo)識號。RS-232C定義了數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)與數(shù)據(jù)通信設(shè)備(DCE)之間的物理接口標(biāo)準(zhǔn)。接口標(biāo)準(zhǔn)包括引腳定義、電氣特性和電平轉(zhuǎn)換幾方面的內(nèi)容。1．引腳定義2．電氣特性3．RS-232C電平與TTL電平轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路8.2.3知識總結(jié)——RS232接口標(biāo)準(zhǔn)除了滿足約定的波251．引腳定義RS-232C接口規(guī)定使用25針D型口連接器，連接器的尺寸及每個插針的排列位置都有明確的定義。在微型計算機通信中，常常使用的有9根信號引腳，所以常用9針D型口連接器替代25針連接器。連接器引腳定義如圖8-10所示，RS-232C接口的主要信號線的功能定義如表8-6所示。1．引腳定義RS-232C接口規(guī)定使用25針D型口連接器，連262．電氣特性RS-232C采用負(fù)邏輯電平，規(guī)定DC(-3～-15)為邏輯1，DC(+3～+15)為邏輯0。通常RS-232C的信號傳輸最大距離為30m，最高傳輸速率為20kbit/s。RS-232C的邏輯電平與通常的TTL和MOS電平不兼容，為了實現(xiàn)與TTL或MOS電路的連接，要外加電平轉(zhuǎn)換電路。2．電氣特性RS-232C采用負(fù)邏輯電平，規(guī)定DC(-3～-273．RS-232C電平與TTL電平轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路1單片機串行口與PC的RS-232C接口不能直接對接，必須進行電平轉(zhuǎn)換。常見的TTL到RS-232C的電平轉(zhuǎn)換器有MC1488、MC1489和MAX202/232/232A等芯片。由于單片機系統(tǒng)中一般只用+5V電源，MC1488和MC1489需要雙電源供電(±12V)，增加了體積和成本。生產(chǎn)商推出了芯片內(nèi)部具有自升壓電平轉(zhuǎn)換電路，可在單+5V電源下工作的接口芯片——MAX232，如圖8-11所示，它能滿足RS-232C的電氣規(guī)范，內(nèi)置電子泵電壓轉(zhuǎn)換器將+5V轉(zhuǎn)換成-10V～+10V，該芯片與TTL/CMOS電平兼容，片內(nèi)有兩個發(fā)送器，兩個接收器，在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中得到了廣泛使用。3．RS-232C電平與TTL電平轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路1單片機串行口28習(xí)題1．并行通信和串行通信的特點是什么？2．串行口有幾種工作方式？有幾種幀格式？各種工作方式的波特率如何確定？3．編寫程序，單片機在按鍵的控制下發(fā)送一組數(shù)據(jù)，PC接收，利用串行口調(diào)試助手查看結(jié)果。4．編寫程序，PC發(fā)送，單片機接收數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)通過數(shù)碼管顯示。習(xí)題1．并行通信和串行通信的特點是什么？29第8章單片機的數(shù)據(jù)通信8.1單片機的串行通信8.2單片機與PC之間的串行通信習(xí)題本章將圍繞著單片機在實際應(yīng)用中對串口的使用，根據(jù)通信的方法分別介紹單片機的各種通信和數(shù)據(jù)傳送的方式。對于1-wire總線、IIC總線和SPI總線等知識由于內(nèi)容較多，本書將在后面單獨作為一章來介紹。第8章單片機的數(shù)據(jù)通信本章將圍繞著單片機在實際應(yīng)用中對串308.1單片機的串行通信8.1.1案例介紹及知識要點8.1.2程序示例8.1.3知識總結(jié)——串行口的結(jié)構(gòu)8.1.4知識總結(jié)——串行口相關(guān)特殊功能寄存器8.1.5知識總結(jié)——串行通信工作方式及波特率的計算8.1單片機的串行通信8.1.1案例介紹及知識要點318.1.1案例介紹及知識要點利用單片機a將一段流水燈控制程序發(fā)送到單片機b，利用b來控制其P1口點亮8位LED，如圖8-1所示。了解串行口的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。掌握相關(guān)寄存器的配置方式。了解串行口的工作方式，掌握串行通信波特率的計算方式。掌握應(yīng)用程序的編寫方法。

8.1.1案例介紹及知識要點利用單片機a將一段流水燈控制328.1.2程序示例1．案例分析a完成發(fā)送，b完成接收。編寫程序設(shè)置a，令SM0=0，SM1=1。設(shè)置b，令SM0=0，SM1=1，REN=1，使接收允許。2．源程序1) 數(shù)據(jù)發(fā)送程序2) 數(shù)據(jù)接收程序8.1.2程序示例1．案例分析338.1.3知識總結(jié)——串行口的結(jié)構(gòu)51系列單片機的串行口占用P3.0和P3.1兩個引腳，是一個全雙工的異步串行通信接口，可以同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。P3.0是串行數(shù)據(jù)接收端RXD，P3.1是串行數(shù)據(jù)發(fā)送端TXD。51單片機串行接口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖8-2所示。51單片機串行接口的結(jié)構(gòu)由串行接口控制電路、發(fā)送電路和接收電路3部分組成。

8.1.3知識總結(jié)——串行口的結(jié)構(gòu)51系列單片機的串行口348.1.4知識總結(jié)——串行口相關(guān)特殊功能寄存器串行口控制寄存器SCON存放串行口的控制和狀態(tài)信息，串行口用定時器T1作為波特率發(fā)生器(發(fā)送接受時鐘)，電源控制寄存器PCON的最高位SMOD為串行口波特率的倍率控制位，中斷允許控制寄存器IE控制串行通信中斷是否允許。具體格式如下。1．串行口控制寄存器SCON2．?dāng)?shù)據(jù)緩沖器SBUF3．電源控制寄存器PCON4．中斷允許控制寄存器IE8.1.4知識總結(jié)——串行口相關(guān)特殊功能寄存器串行口控制351．串行口控制寄存器SCON串行口的工作方式是由串行口控制寄存器SCON控制的，其格式如表8-1所示。(1) SM0和SM1：用于設(shè)置串行接口的工作方式，有4種工作方式，如表8-2所示。(2) SM2：方式2和方式3的多級通信控制位。對于方式2或方式3，如SM2置為1，則接收到的第9位數(shù)據(jù)(RB8)為1時置位RI，否則不置位；對于方式1，若SM2=1，則只有接收到有效的停止位時才會置位RI。對于方式0，SM2應(yīng)該為0。(3) REN：允許串行接收位。由軟件置位或清零。REN=1時，串行接口允許接收數(shù)據(jù)；REN=0時，則禁止接收。(4) TB8：對于方式2和方式3，是發(fā)送數(shù)據(jù)的第9位?？捎米鲾?shù)據(jù)的奇偶校驗位，或在多機通信中，作為地址幀/數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志位，TB8=0，發(fā)送地址幀，TB8=1，發(fā)送數(shù)據(jù)幀。需要有軟件置1或清0。(5) RB8：對于方式2和方式3，是接收數(shù)據(jù)的第9位，作為奇偶校驗位或地址幀/數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志位。對于方式1，若SM2=0，則RB8是接收到的停止位。對于方式0，不使用RB8。(6) TI：發(fā)送中斷標(biāo)志位。由硬件在方式0串行發(fā)送第8位結(jié)束時置位，或在其他方式串行發(fā)送停止位的開始時置位，向CPU發(fā)中斷申請，但必須在中斷服務(wù)程序中由軟件將其清0，取消此中斷請求。(7) RI：接收中斷標(biāo)志位。由硬件在方式0接收到第8位結(jié)束時置位，或在其他方式接收到停止位的中間時置位，向CPU發(fā)中斷申請，但必須在中斷服務(wù)程序中由軟件將其清0，取消此中斷請求。1．串行口控制寄存器SCON串行口的工作方式是由串行口控制寄36表8-1~2表8-1~2372．?dāng)?shù)據(jù)緩沖器SBUF發(fā)送緩沖器只管發(fā)送數(shù)據(jù)，51單片機沒有專門的啟動發(fā)送的指令，發(fā)送時，就是CPU寫入SBUF的過程(MOVSBUF，A)；接收緩沖器只管接收數(shù)據(jù)，接受時，就是CPU讀取SBUF的過程(MOVA，SBUF)。即數(shù)據(jù)接收緩沖器只能讀出不能寫入，數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖器只能寫入不能讀出。CPU對特殊功能寄存器SBUF執(zhí)行寫操作，就是將數(shù)據(jù)寫入發(fā)送緩沖器；對SBUF執(zhí)行讀操作就是讀出接受緩沖器的內(nèi)容。所以可以同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。對于發(fā)送緩沖器，由于發(fā)送時CPU是主動的，不會產(chǎn)生重疊錯誤。而接收緩沖器是雙緩沖結(jié)構(gòu)，以避免在接收下一幀數(shù)據(jù)之前，CPU未能及時響應(yīng)接收器的中斷，沒有把上一幀數(shù)據(jù)取走，就會丟失前一字節(jié)的內(nèi)容。2．?dāng)?shù)據(jù)緩沖器SBUF發(fā)送緩沖器只管發(fā)送數(shù)據(jù)，51單片機沒有383．電源控制寄存器PCONPCON的最高位是串行口波特率系數(shù)控制位SMOD，在串行接口方式1、方式2和方式3時，波特率與SMOD有關(guān)，當(dāng)SMOD=1時，波特率加倍，否則不加倍。復(fù)位時，SMOD=0。PCON的地址為97H，不能位尋址，需要字節(jié)傳送。其格式如表8-3所示。3．電源控制寄存器PCONPCON的最高位是串行口波特率系數(shù)394．中斷允許控制寄存器IE此寄存器在6.2.5節(jié)中斷的控制與實現(xiàn)中已經(jīng)介紹過，此處為了串行數(shù)據(jù)通信的需要又一次列出，其格式如表8-4所示。其中，ES為串行通信中斷允許位：ES=0，禁止串行端口中斷；ES=1，允許串行端口的接收和發(fā)送中斷。4．中斷允許控制寄存器IE此寄存器在6.2.5節(jié)中斷的控制與408.1.5知識總結(jié)——串行通信工作方式及波特率的計算通過對串行控制寄存器SM0(SCON.7)和SM1(SCON.6)的設(shè)置，可將51單片機的串行通信設(shè)置成4種不同的工作方式，如表8-2所示。

1．方式02．方式13．方式24．方式35．波特率8.1.5知識總結(jié)——串行通信工作方式及波特率的計算通過411．方式0當(dāng)串行通信控制寄存器SCON的最高兩位SM0SM1=00時，串行口工作在方式0。方式0是擴展移位寄存器工作方式，常常用于外接移位寄存器擴展I/O口。在此方式下，數(shù)據(jù)由RXD串行地輸入/輸出，TXD為移位脈沖輸出端，使外部的移位寄存器移位。發(fā)送和接收都是8位數(shù)據(jù)，為1幀，沒有起始位和停止位，低位在前。1)方式0輸出。如圖8-3所示。2)方式0輸入。如圖8-4所示。當(dāng)用戶在應(yīng)用程序中，將SCON中的REN位置1時(同時RI=0)，就啟動了一次數(shù)據(jù)接收過程。數(shù)據(jù)從外接引腳RXD(P3.0)輸入，移位脈沖從外接引腳TXD(P3.1)輸出。8位數(shù)據(jù)接收完后，由硬件將輸入移位寄存器中的內(nèi)容寫入SBUF，并自動將RI置1，向CPU申請中斷。CPU響應(yīng)中斷后，用軟件將RI清0，同時讀走輸入的數(shù)據(jù)，接著啟動串行口接收下一個數(shù)據(jù)。1．方式0當(dāng)串行通信控制寄存器SCON的最高兩位SM0SM142圖8-3~4圖8-3~4432．方式1當(dāng)串行通信控制寄存器SCON的最高兩位SM0SM1=01時，串行口工作在方式1。在方式1下，串行口是波特率可變的10位異步通信接口。TXD為數(shù)據(jù)輸出線，RXD為數(shù)據(jù)輸入線。傳送一幀數(shù)據(jù)為10位：1位起始位(0)，8位數(shù)據(jù)位(低位在先)，1位停止位(1)。方式1的波特率發(fā)生器由下式確定： 方式1波特率=(2SMOD/32)×定時器1的溢出率其中，SMOD是特殊功能寄存器PCON的最高位，即波特率加倍控制位。當(dāng)SMOD=1時，串行口的波特率加倍。1) 方式1發(fā)送。如圖8-5所示。2) 方式1接收。如圖8-6所示。2．方式1當(dāng)串行通信控制寄存器SCON的最高兩位SM0SM144圖8-5~6圖8-5~6453．方式2當(dāng)串行通信控制寄存器SCON的最高兩位SM0SM1=10時，串行口工作在方式2。在方式2下，串行口是波特率可調(diào)的11位異步通信接口。TXD為數(shù)據(jù)發(fā)送引腳，RXD為數(shù)據(jù)接收引腳。傳送一幀數(shù)據(jù)為11位：1位起始位(0)，8位數(shù)據(jù)位(低位在先)，第9位(附加位)是SCON中的TB8或RB8，最后1位是停止位(1)。方式2的波特率固定為晶振頻率的1/64或1/32，由下式確定：方式2波特率=(2SMOD/64)×fosc其中，SMOD是特殊功能寄存器PCON的最高位，即波特率加倍控制位。當(dāng)SMOD=1時，串行口的波特率被加倍。1) 方式2發(fā)送。如圖8-7所示。2) 方式2接收。如圖8-8所示。3．方式2當(dāng)串行通信控制寄存器SCON的最高兩位SM0SM146圖8-7~8圖8-7~8474．方式3由于方式2的波特率完全取決于單片機使用的晶振頻率，當(dāng)需要改變波特率時(除了波特率加倍外)往往需要更換系統(tǒng)的晶體振蕩器，靈活性較差，而方式3的波特率是可以調(diào)整的，其波特率取決于T1的溢出率。當(dāng)串行通信控制寄存器SCON的最高兩位SM0SM1=11時，串行口工作在方式3。方式3是波特率可調(diào)的11位異步通信方式，該方式的波特率由下式確定： 方式3波特率=(2SMOD/32)定時器1的溢出率串行口方式3接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)的時序分別如圖8-7和圖8-8所示。方式2和方式3除了使用的波特率發(fā)生器不同外，其他都相同，因此在這里不再做介紹。4．方式3由于方式2的波特率完全取決于單片機使用的晶振頻率，485．波特率為了保證異步通信數(shù)據(jù)信息的可靠傳輸，異步通信的雙方必須保持一致的波特率。串行口的波特率是否精確直接影響到異步通信數(shù)據(jù)傳送的效率，如果兩個設(shè)備之間用異步通信傳輸數(shù)據(jù)，但二者之間的波特率有誤差，極可能造成接收方錯誤接收數(shù)據(jù)。常用的串行口波特率及相應(yīng)的晶振頻率、T1工作方式和計數(shù)初值等參數(shù)的關(guān)系如表8-5所示。5．波特率為了保證異步通信數(shù)據(jù)信息的可靠傳輸，異步通信的雙方49表8-5表8-5508.2單片機與PC之間的串行通信8.2.1案例介紹及知識要點8.2.2程序示例8.2.3知識總結(jié)——RS232接口標(biāo)準(zhǔn)8.2單片機與PC之間的串行通信8.2.1案例介紹及518.2.1案例介紹及知識要點單片機與PC進行通信，利用MAX232作為電平轉(zhuǎn)換芯片，電路原理圖如圖8-9所示。了解RS-232C串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)。掌握接口電路的設(shè)計方式及電氣特性。學(xué)會編寫基本程序。8.2.1案例介紹及知識要點單片機與PC進行通信，利用M528.2.2程序示例(1) 單片機向PC發(fā)送數(shù)據(jù)。(2) 單片機接收PC送來數(shù)據(jù)。8.2.2程序示例(1) 單片機向PC發(fā)送數(shù)據(jù)。538.2.3知識總結(jié)——RS232接口標(biāo)準(zhǔn)除了滿足約定的波特率、工作方式和特殊功能寄存器的設(shè)定外，串行通信雙方必須采用相同的接口標(biāo)準(zhǔn)，才能進行正常的通信。由于不同設(shè)備串行接口的信號線定義及電器規(guī)格等特性都不盡相同，因此要