1、6、 MCS-51單片機(jī)的串行通信,教 學(xué) 目 的,掌握串行通信基礎(chǔ)知識(shí)。 了解常用的串行通信總線標(biāo)準(zhǔn)。 掌握MCS-51單片機(jī)的串行通信的基本原理。,學(xué)習(xí) 重點(diǎn) 和 難點(diǎn),MCS-51單片機(jī)串行通信的基本原理。 單片機(jī)串行通信的應(yīng)用。,串行通信主要內(nèi)容,1）串行通信概述,2）常用的串行通信總線 略,3）MCS-51的串行接口,4）MCS-51單片機(jī)之間的通信,本節(jié)小結(jié),應(yīng)用舉例,1）串行通信概述,單片機(jī)除了需要控制外圍器件完成特定的功能外，在很多應(yīng)用中還要完成單片機(jī)與單片機(jī)之間、單片機(jī)和外圍器件之間、單片機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換和指令的傳輸，稱(chēng)為單片機(jī)的通信。,1）串行通信概述,在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

2、中，CPU與外部通信的基本方式有兩種： A、并行通信 數(shù)據(jù)的各位同時(shí)傳送。 B、串行通信 數(shù)據(jù)一位一位順序傳送。 下面分別看看這兩種通信方式的特點(diǎn),并行通信的特點(diǎn)：各數(shù)據(jù)位同時(shí)傳送，傳送速度快、效率高。但有多少數(shù)據(jù)位就需要有多少根數(shù)據(jù)線，因此傳送成本高。 在集成電路芯片的內(nèi)部、同一插件板上各部件之間、同一機(jī)箱內(nèi)各插件板之間等的數(shù)據(jù)傳送都是并行的。并行數(shù)據(jù)傳送的距離通常小于30米。,串行通信的特點(diǎn)：數(shù)據(jù)傳送按位順序進(jìn)行，最少只需一根傳輸線即可完成，成本低，但速度慢。 計(jì)算機(jī)與遠(yuǎn)程終端或終端與終端之間的數(shù)據(jù)傳送通常都是串行的。串行數(shù)據(jù)傳送的距離可以從幾米到幾千公里。 串行通信又有同步通信和異步通信

3、兩種基本方式。,基本 通信方式 示意圖,下面分別看看串行通信的異步通信和同步通信,A. 異步通信方式(Asynchronous Communication) 在異步通信中，數(shù)據(jù)通常是以字符(或字節(jié))為單位組成字符幀傳送的。 字符幀由發(fā)送端一幀一幀地發(fā)送，通過(guò)傳輸線被接收設(shè)備一幀一幀地接收。 發(fā)送端和接收端可以有各自的時(shí)鐘來(lái)控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。兩個(gè)時(shí)鐘源彼此獨(dú)立，互不同步。,A. 異步通信方式(Asynchronous Communication) 在異步通信中，接收端是依靠字符幀格式來(lái)判斷發(fā)送端是何時(shí)開(kāi)始發(fā)送及何時(shí)結(jié)束發(fā)送。如下： 不發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送線為高電平(邏輯“1”)； 當(dāng)接收端檢測(cè)到

4、傳輸線上發(fā)送過(guò)來(lái)的低電平邏輯“0”(字符幀起始位)時(shí)，就知道發(fā)送端已開(kāi)始發(fā)送； 每當(dāng)接收端接收到字符幀中的停止位時(shí)，就知道一幀字符信息己發(fā)送完畢。,(1) 字符幀(Character Frame) 字符幀也叫數(shù)據(jù)幀，由起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位和停止位四部分組成。各部分結(jié)構(gòu)和功能如下： 起始位：位于字符幀開(kāi)頭，占一位，為邏輯“0”，用于向接收設(shè)備表示發(fā)送端開(kāi)始發(fā)送一幀信息 數(shù)據(jù)位：緊跟起始位之后，用戶(hù)根據(jù)情況可取5位、6位、7位或8位，低位在前高位在后。若所傳數(shù)據(jù)為ASCII字符，則常取7位。,(1) 字符幀(Character Frame) 奇偶校驗(yàn)位：位于數(shù)據(jù)位后，僅占一位，表征串行通信中

5、采用奇校驗(yàn)還是偶校驗(yàn)，由用戶(hù)根據(jù)需要決定。 停止位：位于字符幀末尾，為邏輯“1”(高電平)，通?？扇?位、1.5位或2位，用于向接收端表示一幀字符信息已發(fā)送完畢，也為發(fā)送下一幀字符作準(zhǔn)備。,(1) 字符幀(Character Frame)-空閑位 在串行通信中，發(fā)送端一幀一幀發(fā)送信息，接收端一幀一幀接收信息。兩相鄰字符幀之間可以無(wú)空閑位，也可以有若干空閑位，這由用戶(hù)根據(jù)需要決定。,異步通信的字符幀格式,異步通信,下頁(yè)為同步通信的知識(shí),(2) 波特率(baud rate) 波特率的定義為每秒鐘傳送二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)(亦稱(chēng)比特?cái)?shù))，單位是bit/s，即位/秒。 波特率是串行通信的重要指標(biāo)，用于表征數(shù)

6、據(jù)傳輸?shù)乃俣取?波特率越高，數(shù)據(jù)傳輸速度越快，但和字符的實(shí)際傳輸速率不同。字符的實(shí)際傳輸速率是指每秒內(nèi)所傳字符幀的幀數(shù)，和字符幀格式有關(guān)。 看下面的例子,例如：波特率為1200 bit/s的通信系統(tǒng)，若采用上 圖(a)的字符幀，則字符的實(shí)際傳輸速率為 1200/11=109.09幀/秒 若改用上圖(b)的字符幀，則字符的實(shí)際傳輸速率為 1200/14=85.71幀/秒,(2) 波特率(baud rate) 每位的傳輸時(shí)間定義為波特率的倒數(shù)。例如：波特率為1200 bit/s的通信系統(tǒng)，其每位的傳輸時(shí)間應(yīng)為： 波特率還和信道的頻帶有關(guān)。波特率越高，信道頻帶越寬。因此，波特率也是衡量通道頻寬的重要

7、指標(biāo)，通常，異步通信的波特率在50bit/s9600bit/s之間。波特率不同于發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘，它通常是時(shí)鐘頻率的1/16或1/64。,異步通信 - 小結(jié),圖2.18 串行異步傳送的字符格式 (a) 字符格式；(b) 有空閑位的字符格式,在串行異步傳送中，通信雙方必須事先約定： (1) 字符格式。雙方要事先約定字符的編碼形式、奇偶校驗(yàn)形式及起始位和停止位的規(guī)定。例如用ASCII碼通信，有效數(shù)據(jù)為7位，加一個(gè)奇偶校驗(yàn)位、一個(gè)起始位和一個(gè)停止位共10位。當(dāng)然停止位也可以大于1位。 (2) 波特率(Baud rate)。要求發(fā)送端與接收端的波特率必須一致。 異步串行通信的傳送速率一般為50960

8、0波特，常用于計(jì)算機(jī)到CRT終端和字符打印機(jī)之間的通信等。,下面看看同步通信,2. 同步通信(Synchronous Communication) 同步通信是一種連續(xù)串行傳送數(shù)據(jù)的通信方式，一次通信只傳送一幀信息。這里的信息幀和異步通信中的字符幀不同，通常有若干個(gè)數(shù)據(jù)字符，如下圖所示。,同步字符幀由同步字符、數(shù)據(jù)字符和校驗(yàn)字符三部分組成。,同步通信 的字符幀格式,同步字符位于幀結(jié)構(gòu)開(kāi)頭，用于確認(rèn)數(shù)據(jù)字符的開(kāi)始 (接收端不斷對(duì)傳輸線采樣，并把采到的字符和雙方約定的同步字符比較，只有比較成功后才會(huì)把后面接收到的字符加以存儲(chǔ))；,同步通信 的字符幀格式,數(shù)據(jù)字符在同步字符之后，個(gè)數(shù)不受限制，由所需傳

9、輸?shù)臄?shù)據(jù)塊長(zhǎng)度決定； 校驗(yàn)字符有12個(gè)，位于幀結(jié)構(gòu)末尾，用于接收端對(duì)接收到的數(shù)據(jù)字符的正確性的校驗(yàn)。,同步通信 的字符幀格式,2. 同步通信(Synchronous Communication) 在同步通信中，同步字符可以采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)符式，也可由用戶(hù)約定。 在單同步字符幀結(jié)構(gòu)中，同步字符常采用ASCII碼中規(guī)定的SYN(即16H)代碼； 在雙同步字符幀結(jié)構(gòu)中，同步字符一般采用國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)代碼EB90H。,同步通信 的字符幀格式,2.異步通信與同步通信的特點(diǎn) 異步通信的優(yōu)點(diǎn)是不需要傳送同步脈沖，字符幀長(zhǎng)度也不受限制，故所需設(shè)備簡(jiǎn)單。 異步通信的缺點(diǎn)是字符幀中因包含有起始位和停止位而降低了有效數(shù)據(jù)

10、的傳輸速率。 同步通信的優(yōu)點(diǎn)是傳輸速率較高，通常可達(dá)56000bit/s或更高。 同步通信的缺點(diǎn)是要求發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘保持嚴(yán)格同步，故發(fā)送時(shí)鐘除應(yīng)和發(fā)送波特率保持一致外，還要求把它同時(shí)傳送到接收端去。,串行通信的制式,在串行通信中，數(shù)據(jù)是在兩個(gè)站之間傳送的。按照數(shù)據(jù)傳送方向，串行通信可分為以下三種傳送方式:,單工方式： 通信線的一端接發(fā)送器，另一端接接收器，它們形成單向連接，只允許數(shù)據(jù)按照一個(gè)固定的方向傳送。數(shù)據(jù)只能單方向傳送。,半雙工方式： 系統(tǒng)中的每個(gè)通信設(shè)備都由一個(gè)發(fā)送器和一個(gè)接收器組成，通過(guò)收發(fā)開(kāi)關(guān)接到通信線上。數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)雙方向傳送，但任何時(shí)刻只能由其中的一方發(fā)送數(shù)據(jù)，另一方接收數(shù)

11、據(jù)。 其收發(fā)開(kāi)關(guān)并不是實(shí)際的物理開(kāi)關(guān)，而是由軟件控制的電子開(kāi)關(guān)，通信線兩端通過(guò)半雙工協(xié)議進(jìn)行功能切換。,半雙工方式：,全雙工方式： 系統(tǒng)的每端都含有發(fā)送器和接收器，數(shù)據(jù)可以同時(shí)在兩個(gè)方向上傳送。,盡管許多串行通信接口電路具有全雙工功能，但在實(shí)際應(yīng)用中，大多數(shù)情況下只工作于半雙工方式，即兩個(gè)工作站通常并不同時(shí)收發(fā)。這種用法并無(wú)害處，雖然沒(méi)有充分發(fā)揮效率，但簡(jiǎn)單、實(shí)用。,2）常用的串行通信總線,3）MCS-51的串行接口,80C51串行口的結(jié)構(gòu),*,（99H）,（99H）,有兩個(gè)物理上獨(dú)立的接收、發(fā)送緩沖器SBUF，它們占用同一地址99H ；接收器是雙緩沖結(jié)構(gòu) ；發(fā)送緩沖器，因?yàn)榘l(fā)送時(shí)CPU是主動(dòng)

12、的，不會(huì)產(chǎn)生重疊錯(cuò)誤。,串行發(fā)送時(shí)，通過(guò)“MOV SBUF,A”寫(xiě)指令，把A的內(nèi)容送入發(fā)送緩沖寄存器SBUF，再由TxD引腳一位一位地向外發(fā)送。,（99H）,（99H）,串行接收時(shí)，接收端從RxD一位一位地接收數(shù)據(jù)，直到收到一個(gè)完整的字符數(shù)據(jù)后通知CPU，再通過(guò)“MOV A,SBUF”讀指令，CPU從接收緩沖寄存器SBUF讀出數(shù)據(jù)。發(fā)送和接收可采用中斷方式。,（99H）,（99H）,SCON 是一個(gè)特殊功能寄存器，用以設(shè)定串行口的工作方式、接收/發(fā)送控制以及設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志：,80C51串行口的控制寄存器,SM0和SM1為工作方式選擇位，可選擇四種工作方式：,同步,SM2，多機(jī)通信控制位，主要用于

13、方式2和方式3。當(dāng)接收機(jī)的SM2=1時(shí)可以利用收到的RB8來(lái)控制是否激活RI（RB80時(shí)不激活RI，收到的信息丟棄；RB81時(shí)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)入SBUF，并激活RI，進(jìn)而在中斷服務(wù)中將數(shù)據(jù)從SBUF讀走）。當(dāng)SM2=0時(shí)，不論收到的RB8為0和1，均可以使收到的數(shù)據(jù)進(jìn)入SBUF，并激活RI（即此時(shí)RB8不具有控制RI激活的功能）。通過(guò)控制SM2，可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信。 在方式0時(shí)，SM2必須是0。在方式1時(shí)，若SM2=1，則只有接收到有效停止位時(shí)，RI才置1。, REN，允許串行接收位。由軟件置REN=1，則啟動(dòng)串行口接收數(shù)據(jù)；若軟件置REN=0，則禁止接收。,TB8，在方式2或方式3中，是發(fā)送數(shù)據(jù)的

14、第九位，可以用軟件規(guī)定其作用?？梢杂米鲾?shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)位，或在多機(jī)通信中，作為地址幀/數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志位。 TB8=0表示發(fā)送地址幀。 在方式0和方式1中，該位未用。 RB8，在方式2或方式3中，是接收到數(shù)據(jù)的第九位，作為奇偶校驗(yàn)位或地址幀/數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志位。在方式1時(shí)，若SM2=0，則RB8是接收到的停止位。,TI，發(fā)送中斷標(biāo)志位。在方式0時(shí)，當(dāng)串行發(fā)送第8位數(shù)據(jù)結(jié)束時(shí)，或在其它方式，串行發(fā)送停止位的開(kāi)始時(shí)，由內(nèi)部硬件使TI置1，向CPU發(fā)中斷申請(qǐng)。在中斷服務(wù)程序中，必須用軟件將其清0，取消此中斷申請(qǐng)。 RI，接收中斷標(biāo)志位。在方式0時(shí)，當(dāng)串行接收第8位數(shù)據(jù)結(jié)束時(shí)，或在其它方式，串行接收停止位的中間

15、時(shí)，由內(nèi)部硬件使RI置1，向CPU發(fā)中斷申請(qǐng)。也必須在中斷服務(wù)程序中，用軟件將其清0，取消此中斷申請(qǐng)。,PCON中只有一位SMOD與串行口工作有關(guān) ：,SMOD（PCON.7） 波特率倍增位。在串行口方式1、方式2、方式3時(shí)，波特率與SMOD有關(guān)，當(dāng)SMOD=1時(shí)，波特率提高一倍。復(fù)位時(shí)，SMOD=0。,（99H）,（99H）,SMOD（PCON.7） 波特率倍增位。在串行口方式1、方式2、方式3時(shí)，波特率與SMOD有關(guān)，當(dāng)SMOD=1時(shí)，波特率提高一倍。復(fù)位時(shí)，SMOD=0。,下面具體看看串行口的工作方式,80C51串行口的工作方式,一、方式0 方式0時(shí)，串行口為同步移位寄存器的輸入輸出方式

16、。主要用于擴(kuò)展并行輸入或輸出口。數(shù)據(jù)由RXD（P3.0）引腳輸入或輸出，同步移位脈沖由TXD（P3.1）引腳輸出。發(fā)送和接收均為8位數(shù)據(jù)，低位在先，高位在后。波特率固定為fosc/12。,8位串入并出的移位寄存器,方式0發(fā)送和接收電路,下面具體看看,1、方式0輸出：,（P3.0）,（P3.1）,低位在先，高位在后。波特率固定為fosc/12,8位串入并出的移位寄存器,方式0發(fā)送和接收電路,串行數(shù)據(jù)通過(guò)RXD引腳輸出，而在TXD引腳輸出移位時(shí)鐘，作移位脈沖輸出端。,1、方式0輸出：,（P3.0）,（P3.1）,低位在先，高位在后。波特率固定為fosc/12,8位串入并出的移位寄存器,方式0發(fā)送和

17、接收電路,當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)寫(xiě)入串行口數(shù)據(jù)緩沖器時(shí)，就開(kāi)始發(fā)送。 在此期間，發(fā)送控制器送出移位信號(hào)，使發(fā)送移位寄存器的內(nèi)容右移一位。直至最高位(D7位)數(shù)字移出后，停止發(fā)送數(shù)據(jù)和移位時(shí)鐘脈沖，完成了發(fā)送一幀數(shù)據(jù)的過(guò)程，并置TI為1，就申請(qǐng)中斷。 若CPU響應(yīng)中斷，則從0023H單元開(kāi)始執(zhí)行串行口中斷服務(wù)程序。,2、方式0輸入,方式0發(fā)送和接收電路,8位并入串出的移位寄存器,REN，允許串行接收位。由軟件置REN=1，則啟動(dòng)串行口接收數(shù)據(jù)；若軟件置REN=0，則禁止接收。,看方式0的例子 下面看看方式1,（P3.0）,（P3.1）,方式0輸入(接收)： RXD端為數(shù)據(jù)輸入端，TXD端為同步脈沖信號(hào)輸出端

18、。 接收器以振蕩頻率的l/12的波特率接收RXD端輸入的數(shù)據(jù)信息。,二、方式1 方式1是10位數(shù)據(jù)的異步通信口。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)的格式如圖所示。其中1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位。,1、方式1輸出,下面看看方式1輸入,2、方式1輸入,用軟件置REN為1時(shí)，接收器以所選擇波特率的16倍速率采樣RXD引腳電平，檢測(cè)到RXD引腳輸入電平發(fā)生負(fù)跳變時(shí)，則說(shuō)明起始位有效，將其移入輸入移位寄存器，并開(kāi)始接收這一幀信息的其余位。,REN，允許串行接收位。由軟件置REN=1，則啟動(dòng)串行口接收數(shù)據(jù)；若軟件置REN=0，則禁止接收。,P3.0,繼續(xù),（99H）,接收過(guò)程

19、中，數(shù)據(jù)從輸入移位寄存器右邊移入，當(dāng)起始位移至輸入移位寄存器最左邊時(shí)，控制電路進(jìn)行最后一次移位。當(dāng)RI=0，且SM2=0（或接收到的停止位為1）時(shí)，將接收到的9位數(shù)據(jù)的前8位數(shù)據(jù)裝入接收SBUF，第9位（停止位）進(jìn)入RB8，并置RI=1，向CPU請(qǐng)求中斷。,注意,注意： 在方式1的接收器中設(shè)置有數(shù)據(jù)辨識(shí)功能，當(dāng)同時(shí)滿(mǎn)足以下條件時(shí)，接收的數(shù)據(jù)才有效。接收控制器再次采樣RxD的負(fù)跳變，以便接收下一幀數(shù)據(jù)。,（99H）, RI=0; 接收到的停止位為 1 或 SM2=0。,多機(jī)通信控制位,下面看看方式2和方式3,三、方式2和方式3 方式2或方式3時(shí)為11位數(shù)據(jù)的異步通信口。TXD為數(shù)據(jù)發(fā)送引腳，RX

20、D為數(shù)據(jù)接收引腳 。,方式2和方式3時(shí)起始位1位，數(shù)據(jù)9位（含1位附加的第9位，發(fā)送時(shí)為SCON中的TB8，接收時(shí)為RB8），停止位1位，一幀數(shù)據(jù)為11位。 方式2的波特率固定為晶振頻率的1/64或1/32，方式3的波特率由定時(shí)器T1的溢出率決定。,下面看看方式2和方式3輸出,1、方式2和方式3輸出,發(fā)送開(kāi)始時(shí)，先把起始位0輸出到TXD引腳，然后發(fā)送移位寄存器的輸出位（D0）到TXD引腳。每一個(gè)移位脈沖都使輸出移位寄存器的各位右移一位，并由TXD引腳輸出。 第一次移位時(shí)，停止位“1”移入輸出移位寄存器的第9位上 ，以后每次移位，左邊都移入0。當(dāng)停止位移至輸出位時(shí)，左邊其余位全為0，檢測(cè)電路檢測(cè)

21、到這一條件時(shí)，使控制電路進(jìn)行最后一次移位，并置TI=1，向CPU請(qǐng)求中斷。,下面看看方式2和方式3輸入,2、方式2和方式3輸入,接收時(shí)，數(shù)據(jù)從右邊移入輸入移位寄存器，在起始位0移到最左邊時(shí)，控制電路進(jìn)行最后一次移位。 當(dāng)RI=0，且SM2=0（或接收到的第9位數(shù)據(jù)為1）時(shí)，接收到的數(shù)據(jù)裝入接收緩沖器SBUF和RB8（接收數(shù)據(jù)的第9位），置RI=1，向CPU請(qǐng)求中斷。如果條件不滿(mǎn)足，則數(shù)據(jù)丟失，且不置位RI，繼續(xù)搜索RXD引腳的負(fù)跳變。,下面看看方式2和方式3輸入注意的問(wèn)題,裝入 SBUF和 RB8以及置位 RI的信號(hào)只有在產(chǎn)生最后一個(gè)移位脈沖且同滿(mǎn)足下列兩個(gè)條件, 才會(huì)產(chǎn)生: RI=0; SM

22、2 =0 或接收到的第 9 位數(shù)據(jù)為“1”。 上述兩個(gè)條件中任一個(gè)不滿(mǎn)足, 所接收的數(shù)據(jù)幀就會(huì)丟失, 不再恢復(fù)。 兩者都滿(mǎn)足時(shí), 第 9 位數(shù)據(jù)裝入 TB8, 前 8 位數(shù)據(jù)裝入 SBUF。 請(qǐng)注意: 與模式1不同, 模式2和3中裝入RB8的是第 9位數(shù)據(jù), 而不是停止位。所接收的停止位的值與SBUF、 RB8和RI都沒(méi)有關(guān)系, 利用這一特點(diǎn)可用于多機(jī)通信中。,下面看看波特率的計(jì)算,四、波特率的計(jì)算 在串行通信中，收發(fā)雙方對(duì)發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的速率要有約定。 通過(guò)軟件可對(duì)單片機(jī)串行口編程為四種工作方式，其中方式0和方式2的波特率是固定的，而方式1和方式3的波特率是可變的，由定時(shí)器T1的溢出率來(lái)決定

23、。,串行口的四種工作方式對(duì)應(yīng)三種波特率。各種方式的波特率計(jì)算公式如下 方式0的波特率 = fosc/12 方式2的波特率 =（2SMOD/64） fosc 方式1的波特率 =（2SMOD/32）（T1溢出率） 方式3的波特率 =（2SMOD/32）（T1溢出率）,當(dāng)T1作為波特率發(fā)生器時(shí)，最典型的用法是使T1工作在自動(dòng)再裝入的8位定時(shí)器方式（即方式2，且TCON的TR1=1，以啟動(dòng)定時(shí)器）。這時(shí)溢出率取決于TH1中的計(jì)數(shù)值。 T1 溢出率 = fosc /12256 （TH1） 在單片機(jī)的應(yīng)用中，常用的晶振頻率為：12MHz和11.0592MHz。所以，選用的波特率也相對(duì)固定。常用的串行口波特

24、率以及各參數(shù)的關(guān)系如表所示。,下面總結(jié)一下串行口的初始化,串行口工作之前，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行初始化，主要是設(shè)置產(chǎn)生波特率的定時(shí)器1、串行口控制和中斷控制。具體步驟如下： 確定T1的工作方式（編程TMOD寄存器）；方式1方式3 計(jì)算T1的初值，裝載TH1、TL1； 啟動(dòng)T1（編程TCON中的TR1位）； 確定串行口控制（編程SCON寄存器）； 串行口在中斷方式工作時(shí)，要進(jìn)行中斷設(shè)置（編程IE、IP寄存器）。,6.3 單片機(jī)串行口應(yīng)用舉例,在計(jì)算機(jī)分布式測(cè)控系統(tǒng)中，經(jīng)常要利用串行通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。80C51單片機(jī)的串行口為計(jì)算機(jī)間的通信提供了極為便利的條件。 利用單片機(jī)的串行口還可以方便地?cái)U(kuò)展鍵盤(pán)和顯

25、示器，對(duì)于簡(jiǎn)單的應(yīng)用非常便利。,6.3.1 單片機(jī)與單片機(jī)的通信,一、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信 1、硬件連接,二、應(yīng)用程序,設(shè)1號(hào)機(jī)是發(fā)送方，2號(hào)機(jī)是接收方。當(dāng)1號(hào)機(jī)發(fā)送時(shí)，先發(fā)送一個(gè)“E1”聯(lián)絡(luò)信號(hào)，2號(hào)機(jī)收到后回答一個(gè)“E2”應(yīng)答信號(hào)，表示同意接收。當(dāng)1號(hào)機(jī)收到應(yīng)答信號(hào)“E2”后，開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)，每發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)都要計(jì)算“校驗(yàn)和”，假定數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度為16個(gè)字節(jié)，起始地址為40H，一個(gè)數(shù)據(jù)塊發(fā)送完畢后立即發(fā)送“校驗(yàn)和”。2號(hào)機(jī)接收數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)存到數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，起始地址也為40H，每接收到一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)便計(jì)算一次“校驗(yàn)和”，當(dāng)收到一個(gè)數(shù)據(jù)塊后，再接收1號(hào)機(jī)發(fā)來(lái)的“校驗(yàn)和”，并將它與2號(hào)機(jī)求出的校驗(yàn)和進(jìn)行比較。若兩者

26、相等，說(shuō)明接收正確，2號(hào)機(jī)回答00H；若兩者不相等，說(shuō)明接收不正確，2號(hào)機(jī)回答0FFH，請(qǐng)求重發(fā)。1號(hào)機(jī)接到00H后結(jié)束發(fā)送。若收到的答復(fù)非零，則重新發(fā)送數(shù)據(jù)一次。雙方約定采用串行口方式1進(jìn)行通信，一幀信息為10位，其中有1個(gè)起始位、8個(gè)數(shù)據(jù)位和一個(gè)停止位；波特率為2400波特，T1工作在定時(shí)器方式2，振蕩頻率選用11.0592MHZ，查表可得TH1=TL1=0F4H，PCON寄存器的SMOD位為0。,發(fā)送程序清單如下： ASTART：CLR EA MOV TMOD，#20H ；定時(shí)器1置為方式2 MOV TH1，#0F4H ；裝載定時(shí)器初值，波特率2400 MOV TL1，#0F4H MOV

27、 PCON，#00H SETB TR1 ；啟動(dòng)定時(shí)器 MOV SCON，#50H ；設(shè)定串口方式1，且準(zhǔn)備接收應(yīng)答信號(hào) ALOOP1：MOV SBUF，#0E1H ；發(fā)聯(lián)絡(luò)信號(hào) JNB TI，$ ；等待一幀發(fā)送完畢 CLR TI ；允許再發(fā)送 JNB RI，$ ；等待2號(hào)機(jī)的應(yīng)答信號(hào) CLR RI ；允許再接收 MOV A，SBUF ；2號(hào)機(jī)應(yīng)答后，讀至A XRL A，#0E2H ；判斷2號(hào)機(jī)是否準(zhǔn)備完畢 JNZ ALOOP1 ；2號(hào)機(jī)未準(zhǔn)備好，繼續(xù)聯(lián)絡(luò) ALOOP2：MOV R0，#40H ；2號(hào)機(jī)準(zhǔn)備好，設(shè)定數(shù)據(jù)塊地址指針初值 MOV R7，#10H ；設(shè)定數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度初值 MOV R6，#

28、00H ；清校驗(yàn)和單元,ALOOP3：MOV SBUF，R0 ；發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié) MOV A，R6 ADD A，R0 ；求校驗(yàn)和 MOV R6，A ；保存校驗(yàn)和 INC R0 JNB TI，$ CLR TI DJNZ R7，ALOOP3 ；整個(gè)數(shù)據(jù)塊是否發(fā)送完畢 MOV SBUF，R6 ；發(fā)送校驗(yàn)和 JNB TI，$ CLR TI JNB RI，$ ；等待2號(hào)機(jī)的應(yīng)答信號(hào) CLR RI MOV A，SBUF ；2號(hào)機(jī)應(yīng)答，讀至A JNZ ALOOP2 ；2號(hào)機(jī)應(yīng)答“錯(cuò)誤”，轉(zhuǎn)重新發(fā)送 RET ；2號(hào)機(jī)應(yīng)答“正確”，返回,接收程序清單如下： BSTART：CLR EA MOV TMOD，#20H

29、 MOV TH1，#0F4H MOV TL1，#0F4H MOV PCON，#00H SETB TR1 MOV SCON，#50H ；設(shè)定串口方式1，且準(zhǔn)備接收 BLOOP1：JNB RI，$ ；等待1號(hào)機(jī)的聯(lián)絡(luò)信號(hào) CLR RI MOV A，SBUF ；收到1號(hào)機(jī)信號(hào) XRL A，#0E1H ；判是否為1號(hào)機(jī)聯(lián)絡(luò)信號(hào) JNZ BLOOP1 ；不是1號(hào)機(jī)聯(lián)絡(luò)信號(hào)，再等待 MOV SBUF，#0E2H ；是1號(hào)機(jī)聯(lián)絡(luò)信號(hào)，發(fā)應(yīng)答信號(hào) JNB TI，$ CLR TI MOV R0，#40H ；設(shè)定數(shù)據(jù)塊地址指針初值 MOV R7，#10H ；設(shè)定數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度初值 MOV R6，#00H ；清校驗(yàn)和單

30、元,BLOOP2：JNB RI，$ CLR RI MOV A，SBUF MOV R0，A ；接收數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ) INC R0 ADD A，R6 ；求校驗(yàn)和 MOV R6，A DJNZ R7，BLOOP2 ；判數(shù)據(jù)塊是否接收完畢 JNB RI，$ ；完畢，接收1號(hào)機(jī)發(fā)來(lái)的校驗(yàn)和 CLR RI MOV A，SBUF XRL A，R6 ；比較校驗(yàn)和 JZ END1 ；校驗(yàn)和相等，跳至發(fā)正確標(biāo)志 MOV SBUF，#0FFH ；校驗(yàn)和不相等，發(fā)錯(cuò)誤標(biāo)志 JNB TI，$ ；轉(zhuǎn)重新接收 CLR TI END1：MOV SBUF，#00H RET,二、多機(jī)通信 1、硬件連接 單片機(jī)構(gòu)成的多機(jī)系統(tǒng)常采用總線型主從式結(jié)構(gòu)。所謂主從式，即在數(shù)個(gè)單片機(jī)中，有一個(gè)是主機(jī)，其余的是從機(jī)，從機(jī)要服從主機(jī)的調(diào)度、支配。80C31單片機(jī)的串行口方式2和方式3適于這種主從式的通信結(jié)構(gòu)。當(dāng)然采用不同的通信標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，還需進(jìn)行相應(yīng)的電平轉(zhuǎn)換，有時(shí)還要對(duì)信號(hào)進(jìn)行光電隔離。在實(shí)際的多機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，常采用RS-485串行標(biāo)準(zhǔn)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。,2、通信協(xié)議 所有