1、第7章 串行接口與應(yīng)用,7.1 串行通信的基本知識 7.2 MCS-51單片機(jī)串行口的結(jié)構(gòu)與工作方式 7.3 主從式多機(jī)通信,退出,7.1 串行通信的基本知識,在MCS-51單片機(jī)內(nèi)部，有一個(gè)全雙工串行接口，能同時(shí)進(jìn)行發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。利用這個(gè)串行接口，可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間的單機(jī)通信、多機(jī)通信，以及與PC機(jī)之間的通信。,7.1.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念 通信：信息交換。CPU與外設(shè)、一臺計(jì)算機(jī)與其他計(jì)算機(jī)等之間進(jìn)行信息交換。 有兩種通信方式：一種是并行通信，一種是串行通信。 串行通信有三種方式：單工通信、半雙工通信和全雙工通信。 1、 異步通信,7.2 MCS-51單片機(jī)串行口的結(jié)構(gòu)與工作方式,7.

2、2.1 串行口的結(jié)構(gòu) MCS-51有一個(gè)可編程的全雙工串行通信接口，可作為通用異步接收/發(fā)送器UART，也可作為同步移位寄存器。它的幀格式有8位、10位和11位，可以設(shè)置為固定波特率和可變波特率，給使用者帶來很大的靈活性。,7.2.2 串行口控制寄存器SCON和特殊功能寄存器PCON 1、串行口控制寄存器SCON 串行口控制寄存器SCON決定串行口通信工作方式，控制數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，并標(biāo)示串行口的工作狀態(tài)等。其位格式為：,SM0、SM1：串行口工作方式控制位，兩位對應(yīng)四種工作方式，如表7-1所示（fosc是晶振頻率）。,2、特殊功能寄存器PCON 特殊功能寄存器PCON中只有一位SMOD與串行

3、口工作有關(guān)，它的位格式為： SMOD：波特率倍增位。串行口工作在方式1、方式2、方式3時(shí)，若SMOD=1，則波特率提高一倍；若SMOD=0，則波特率不提高一倍。單片機(jī)復(fù)位時(shí)，SMOD=0。,7.2.3 波特率設(shè)計(jì) 1、方式0的波特率 工作方式0時(shí)，移位脈沖由機(jī)器周期的第6個(gè)狀態(tài)周期S6給出，每個(gè)機(jī)器周期產(chǎn)生一個(gè)移位脈沖，發(fā)送或接收一位數(shù)據(jù)。因此，波特率是固定的，為振蕩頻率的1/12，不受PCON寄存器中SMOD的影響。用公式表示為： 工作方式0的波特率=fosc/12,2、方式2的波特率 方式2波特率取決于系統(tǒng)振蕩頻率及PCON中的SMOD位的值，當(dāng)SMOD=0時(shí)，波特率為fosc的1/64；

4、當(dāng)SMOD=1時(shí)，波特率為fosc的1/32，用公式表示為； 工作方式2波特率=（2SMOD/64）fosc,3、工作方式1和方式3的波特率,方式1、3波特率=2SMOD/32（定時(shí)器1的溢出率）,【例8-1】8051單片機(jī)時(shí)鐘振蕩頻率為11.0592MHZ，選用定時(shí)器T1（工作在方式2）作波特率發(fā)生器，波特率為4800bps，求定時(shí)器T1的初值X。 解 設(shè)波特率控制位SMOD=0，則： X=256（11.0592106（0+1）/（3844800）=250=FAH 所以，（TH1）=（TL1）=FAH 系統(tǒng)晶振頻率選用11.0592MHZ，是為了使初值為整數(shù)，從而產(chǎn)生精確的波特率。,7.2.

5、4 串行口的四種工作方式 串行口的四種工作方式中，串行通信只使用方式1、方式2、方式3，方式0主要用于擴(kuò)展并行輸入輸出口。 1、串行口工作方式0,7.3 主從式多機(jī)通信,7.3.3串行通信實(shí)例 【例7-1】有兩臺8031單片機(jī)相距很近，直接將它們的串行口相連，1#機(jī)的TXD接2#機(jī)的RXD，2#機(jī)的TXD接1#機(jī)的RXD，二機(jī)的GND相連。二機(jī)的晶振頻率均為11.0592MHZ，通信的波特率為4800bps。現(xiàn)將第一臺8031單片機(jī)片內(nèi)RAM40H5FH單元內(nèi)的數(shù)據(jù)，串行發(fā)送到第二臺8031單片機(jī)片內(nèi)RAM60H7FH單元中。,發(fā)送與接收的參考程序如下： 1#單片機(jī)發(fā)送程序： ORG 1000

6、H TX:MOV TMOD , #20H MOV TH1 , #0FAH MOV TL1 , #0FAH MOV SCON , #40H；設(shè)定工作方式1 MOV PCON, #00H； 設(shè)SMOD=0 SETB TR1,MOV R0 , #40H；設(shè)發(fā)送數(shù)據(jù)的地址指針 MOV R2 , #20H；設(shè)發(fā)送數(shù)據(jù)長度 LOOP:MOV A , R0； 取發(fā)送數(shù)據(jù)送A MOV C , PSW.0 MOV TB8 , C；奇偶位送TB8 MOV SBUF , A；啟動(dòng)發(fā)送 WAIT:JBC TI , LL1；判發(fā)送中斷標(biāo)志 SJMP WAIT,LL1:INC R0 DJNZ R2 , LOOP RET

7、2#單片機(jī)接收程序： ORG 1000H RX:MOV TMOD , #20H MOV TH1 , #0FAH MOV TL1 , #0FAH MOV SCON , #50H；設(shè)定工作方式1，并允許接收,MOV PCON , #00H SETB TR1 MOV R0 , #60H MOV R2 , #20H LOOP:JBC RI , MM1；等待接收數(shù)據(jù) SJMP LOOP MM1:MOV A , SBUF；讀入一幀數(shù)據(jù) JB PSW.0 , PP1；判接收端奇偶 JB RB8 , ERROR；判發(fā)送端奇偶 SJMP RIGHT,PP1:JNB RB8 , ERROR；接收出錯(cuò) RIGHT:

8、MOV R0 , A；接收正確 INC R0 DJNZ R2 , LOOP ERROR:SETB PSW.5；置出錯(cuò)標(biāo)志 RET,【例7-2】甲乙兩機(jī)進(jìn)行串行通信，將甲機(jī)片外RAM中1000H單元開始的32個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送到乙機(jī)的片外RAM 1000H開始的單元中。二機(jī)的晶振頻率均為11.0592MHZ，通信的波特率為1200bps。 設(shè)甲、乙機(jī)串行口均工作在方式1，根據(jù)發(fā)送和接收的波特率，設(shè)置定時(shí)器T1工作在方式2，當(dāng)SMOD=0，則計(jì)數(shù)初值為E8H。甲機(jī)發(fā)送子程序流程圖如圖7-7（a）所示，乙機(jī)接收子程序流程圖如圖7-7（b）所示。,參考程序如下： (1)甲機(jī)發(fā)送子程序： ORG 1000H T

9、TTT:MOV TMOD , #20H MOV TH1 , #0E8H MOV TL1 , #0E8H SETB TR1 MOV SCON , #50H MOV 87H , #00H,ENTER:MOV DPH , #10H MOV DPL , #00H MOV R4 , #20H MOV R5 , #00H TX1:MOV A , #04H MOV SBUF , A WAIT1:JBC TI , RX1 SJMP WAIT1 RX1:JBC RI , NEXT1 SJMP RX1,NEXT1:MOV A , SBUF CJNE A , #00H , TX1 TX2:MOV A , R4 MO

10、V SBUF , A ADD A , R5 MOV R5 , A WAIT2:JBC TI , TX3 SJMP WAIT2 TX3:MOVX A , DPTR MOV SBUF , A ADD A , R5 MOV R5 , A INC DPTR,WAIT3:JBC TI , NEXT2 SJMP WAIT3 NEXT2:DJNZ R4 , TX3 MOV A , R5 MOV SBUF , A WAIT4:JBC TI , RX_11H SJMP WAIT4 RX_11H:JBC RI , IF_11H SJMP RX_11H IF_11H:MOV A , SBUF CJNE A , #1

11、1H , ENTER RET,(2)乙機(jī)接收子程序： ORG 1000H RRRR:MOV TMOD , #20H MOV TH1 , #0E8H MOV TL1 , #0E8H SETB TR1 MOV SCON , #50H MOV 87H, #00H ENTER:MOV DPH , #10H MOV DPL , #00H MOV R5 , #00H,RX1:JBC RI , IF_04H SJMP RX1 IF_04H:MOV A , SBUF CJNE A , #04H , TX_FFH MOV A , #00H MOV SBUF , A WAIT1:JBC TI , RX2 SJMP

12、 WAIT1 LJMP RX2 TX_FFH:MOV A , #0FFH MOV SBUF , A,WAIT2:JBC TI , LL1 SJMP WAIT2 LL1:LJMP ENTER RX2:JBC RI , LL2 SJMP RX2 LL2:MOV A , SBUF MOV R4 , A MOV R5 , A RX3:JBC RI , LL3 SJMP RX3,LL3:MOV A , SBUF MOVX DPTR , A INC DPTR ADD A , R5 MOV R5 , A DJNZ R4 , RX3 RX4:JBC RI , LL4 SJMP RX4 LL4:MOV A , S