7.1串行通信概述并行通訊:

在同一時(shí)刻內(nèi)，數(shù)據(jù)的各位并行傳送；典型應(yīng)用，計(jì)算機(jī)與并行打印機(jī)連接。優(yōu)點(diǎn)：處理速度快。缺點(diǎn)：占用傳輸線多，傳輸距離短，一般小于30米。串行通訊：數(shù)據(jù)一位一位的依次傳送。優(yōu)點(diǎn)：傳輸線少，適合于遠(yuǎn)距離傳送。缺點(diǎn)：傳送速度較慢。1、同步通信同步通信通常約定1-2個(gè)同步字符來(lái)指示數(shù)據(jù)流的起始，以保證發(fā)送端和接收端的初始同步。數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程中要求發(fā)送和接收雙方需要始終保持嚴(yán)格同步一致。2、異步通信方式每幀信息由起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)為組成。每幀之間由高電平分隔開(kāi)。當(dāng)沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，通信線為高電平狀態(tài)。3、串行通信中的奇偶校驗(yàn)奇偶校驗(yàn)法是在發(fā)送時(shí)每幀數(shù)據(jù)后附加一個(gè)奇偶校驗(yàn)位，這個(gè)奇偶校驗(yàn)位可以是“1”或“0”，用于保證整個(gè)字符數(shù)據(jù)位（包括校驗(yàn)位在內(nèi)）為“1”的位數(shù)為偶數(shù)（稱為偶校驗(yàn)）或奇數(shù)（稱為奇校驗(yàn)），奇校驗(yàn)或偶校驗(yàn)要在數(shù)據(jù)發(fā)送前進(jìn)行約定。4、串行通信接口電路具有通用異步接收器/發(fā)送器，能夠完成異步通信的硬件通信接口稱為UART；能夠完成同步通信的硬件電路稱為USRT；既能同步又能異步的硬件接口稱為USART。7.28051單片機(jī)串行口結(jié)構(gòu)

1、串行口通信接口結(jié)構(gòu)

2、串行通信控制寄存器（1）串行口控制寄存器SCON地址為98H

SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRISM0SM100：方式101：方式210：方式311：方式4SM2:多機(jī)通信位REN:允許接收數(shù)據(jù)控制位TB8—發(fā)送數(shù)據(jù)位8RB8—接收數(shù)據(jù)位8TI—發(fā)送中斷標(biāo)志RI—接收中斷標(biāo)志（2）特殊功能寄存器PCON地址為87H，不可位尋址該寄存器用于串行口控制的位只有SMOD，該位稱為串行口波特率的倍增位。當(dāng)SMOD=1時(shí)，表示串行口波特率加倍。系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，SMOD＝0，波特率不加倍。SMOD///GF1GF0PDID7.3串行口的工作方式及波特率設(shè)定

1、工作方式SM0SM1工作方式功能說(shuō)明波特率00方式0同步移位寄存器fosc/1201方式18位數(shù)據(jù)UART2SMOD(T溢出率）/3210方式29位數(shù)據(jù)UARTfosc/64或fosc/3211方式39位數(shù)據(jù)UART2SMOD(T溢出率）/32（1）方式0

移位寄存器輸入輸出方式，同步發(fā)送、接收8位數(shù)據(jù)，每個(gè)機(jī)器周期移一位，移位脈沖由TXD提供。ABCP74LS164Q0Q7

RXDTXD8051

RXDTXD8051Q7CP74LS165D0D7方式0輸出的基本指令：

MOVSCON，#00H

MOVA，#nnHCLRTIMOVSBUF,AWAIT:JNBTI,WAITCLRTI;SM0=SM1=0，選方式0;取待輸出數(shù)據(jù)nnH;清發(fā)送中斷標(biāo)志;數(shù)據(jù)寫入SBUF;判斷數(shù)據(jù)是否發(fā)送完，TI=1？;清發(fā)送完標(biāo)志，準(zhǔn)備發(fā)送下一字節(jié)基本幀格式方式0輸入：當(dāng)REN=1，接收中斷標(biāo)志RI=0，則啟動(dòng)接收，移位脈沖仍從TXD端輸出，數(shù)據(jù)從RXD端輸入，當(dāng)一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)輸入完畢時(shí)，置1接收中斷標(biāo)志RI。說(shuō)明：數(shù)據(jù)寫入SBUF后，單片機(jī)會(huì)立即自動(dòng)啟動(dòng)發(fā)送TXD引腳每隔一個(gè)機(jī)器周期發(fā)出一個(gè)移位脈沖；SBUF中的數(shù)據(jù)在移位脈沖下右移一次送至RXD；當(dāng)SBUF中的數(shù)據(jù)全部移出后，單片機(jī)自動(dòng)將TI置1；要再次發(fā)送數(shù)據(jù)必須清除TI。（2）方式1

異步串行通訊。發(fā)送或接收一幀數(shù)據(jù)為10位，其格式是：發(fā)送過(guò)程：①

啟動(dòng)發(fā)送：執(zhí)行訪問(wèn)SBUF指令即啟動(dòng)發(fā)送，同時(shí)1裝入第9位。②

發(fā)送一位的時(shí)間：由選定的波特率決定。③

發(fā)送過(guò)程：首先起始位0從TXD腳發(fā)出，且第9位寫入1，然后每個(gè)移位脈沖將SBUF中數(shù)據(jù)右移一位，從TXD輸出，空位由0填充。發(fā)送結(jié)束后，置位發(fā)送中斷標(biāo)志TI，申請(qǐng)中斷。接收過(guò)程：

REN=1且RI=0時(shí)，允許接收。①起始位判斷以選定波特率的16倍速率采樣RXD端，當(dāng)連續(xù)三次采樣中有兩次是0時(shí)，確認(rèn)為起始位，此時(shí)開(kāi)始接收數(shù)據(jù)。②

數(shù)據(jù)接收每來(lái)一個(gè)移位脈沖，RXD引腳移入一位數(shù)據(jù)，一幀數(shù)據(jù)接收完后，TI置1可申請(qǐng)中斷。移位脈沖的頻率由選定波特率決定。③

數(shù)據(jù)保留條件（P110）保留數(shù)據(jù)條件是：RI=0、SM2=0或者RI=0、停止位為1，符合兩組條件其中之一則將數(shù)據(jù)保留在SBUF中，并置位RI。若不符合保留數(shù)據(jù)的條件，則將收到的數(shù)據(jù)丟棄，重新檢測(cè)RXD端準(zhǔn)備下次接收。（3）方式2（波特率固定）異步發(fā)送或接收一幀數(shù)據(jù)為11位，其格式為：

發(fā)送與接收操作同方式1，注意保留數(shù)據(jù)條件為：RI=0、SM2=0或者RI=0、第9位數(shù)據(jù)為1（4）方式3（波特率可變）與方式2相同的是異步接收發(fā)送一幀數(shù)據(jù)是11位，但波特率與方式2不同，與方式1相同。注：所有方式當(dāng)發(fā)送或接收一幀數(shù)據(jù)置位TI和RI標(biāo)志后，必須軟件清0，以備下一幀數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收。2、SCON中的TB8、RB8第9位數(shù)據(jù)的用法舉例

在數(shù)據(jù)通訊中，由于傳輸距離較遠(yuǎn)，數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中可能發(fā)生畸變，從而引起誤碼，為了保證傳輸質(zhì)量，除了硬件措施外，軟件可采取檢錯(cuò)措施，可用第9位數(shù)據(jù)進(jìn)行奇偶檢驗(yàn)。例1：

利用TB8傳送奇偶檢驗(yàn)位MOVSCON,#80H;選串行口方式2，傳送11位數(shù)據(jù)MOVA,#DATA;待發(fā)送數(shù)據(jù)送A，該指令影響奇偶標(biāo)志PMOVC,PSW.0（P）;奇偶標(biāo)志送C，奇為1、偶為0MOVTB8,C;奇偶標(biāo)志送TB8，為發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)MOVSBUF,A;啟動(dòng)一次發(fā)送共11位數(shù)據(jù)LOOP:JBCTI,OK;TI=1時(shí)，數(shù)據(jù)發(fā)送成功SJMPLOOP例2：利用RB8接收奇偶檢驗(yàn)位

MOVSCON,#90H ;選方式2，REN=1，允許接收LOOP：JBCRI,ROK ;等待接收完畢

SJMPLOOPROK：MOVA,SBUF ;接收完的數(shù)據(jù)送入A同時(shí)獲取P標(biāo)志位

JBP，ONE ;奇偶標(biāo)志為奇跳至RB8判斷

JBRB8,ERR ;接收到的數(shù)據(jù)為偶，而RB8為1，出錯(cuò)

SJMPOK ;數(shù)據(jù)接收正確

ONE：JNBRB8,ERR ;接收到的RB8不為1，出錯(cuò)

OK：…………… ;接收正確

ERR：……………. ;接收出錯(cuò)處理，可通知對(duì)方重發(fā)3、波特率計(jì)算方式0和方式2的波特率基本固定；方式1和方式3的波特率是可變的，波特率由T1的溢出率決定。

以T1工作在方式2下為例來(lái)說(shuō)明串行口工作在方式1和方式3下的波特率計(jì)算方法。

B=2SMOD(T1溢出率）/32

利用8051實(shí)現(xiàn)串行通信，要求具有數(shù)據(jù)接收和發(fā)送的功能，幀格式為11位，波特率選定為125波特，設(shè)晶振頻率為6MHz，編程完成串行口的初始化操作。

分析：數(shù)據(jù)幀格式為11位，只能選擇方式2、或者方式3。方式2，無(wú)論波特率是否加倍，波特率都大于125，只能選擇方式3。根據(jù)公式可計(jì)算初值N。N==6波特率（方式1、3）SMOD方式初值SMOD方式初值SMODT1方式初值62.5／／／12FFH／／／19.2K／／／／／／12FDH9.6K／／／／／／02FDH4.8K／／／12F3H02FAH2.4K12F3H12F3H02F4H1.2K12E6H02E6H02E8H60012CCH02CCH02D0H30002CCH0298H02A0H137.5121DH021DH022EH1100272H01FEEBH01FEFFH7.4多機(jī)通信原理

方式2和方式3，接收到一幀數(shù)據(jù)時(shí)，只有符合下列條件之一數(shù)據(jù)才會(huì)被保留，否則將被丟棄：

①RI=0且SM2=0②RI=0且第九位數(shù)據(jù)為11、多機(jī)通訊設(shè)置

要求SM2=1，要求第9位數(shù)據(jù)為1。約定地址幀第9位為1，而數(shù)據(jù)幀第9位為0，2、基本原理

主機(jī)先向各從機(jī)發(fā)出地址信息，地址信息第9位為1，符合條件②，從機(jī)均能接收到地址信息，與自己的地址相比較，地址信息與本機(jī)地址相同，使SM2=0，準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)信息。3、數(shù)據(jù)傳送隨后主機(jī)向總線發(fā)出數(shù)據(jù)，第9位為0，地址不符合的從機(jī)接收后均不符合條件②，數(shù)據(jù)丟棄；只有地址相符的從機(jī)由于SM2=0符合條件①而保存接收到的數(shù)據(jù)信息，從而實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的多機(jī)通訊。4、通信結(jié)束

數(shù)據(jù)通信結(jié)束后，主機(jī)應(yīng)當(dāng)發(fā)送一個(gè)結(jié)束標(biāo)志，通知從機(jī)，從機(jī)接收到該命令后，把SM2重新置1，或者從機(jī)接收完數(shù)據(jù)后自動(dòng)判斷，如果確認(rèn)數(shù)據(jù)傳送結(jié)束后，自動(dòng)把SM2重新置1。