51單片機(jī)串行口的工作方式解析

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯51單片機(jī)串行口的工作方式解析 方式0是外接串行移位寄存器方式。工作時(shí)，數(shù)據(jù)從RXD串行地輸入/輸出，TXD輸出移位脈沖，使外部的移位寄存器移位。波特率固定為fosc/12（即，TXD每機(jī)器周期輸出一個(gè)同位脈沖時(shí)，RXD接收或發(fā)送一位數(shù)據(jù)）。每當(dāng)發(fā)送或接收完一個(gè)字節(jié)，硬件置TI=1或RI=1，申請(qǐng)中斷，但必需用軟件清除中斷標(biāo)志。實(shí)際應(yīng)用在串行I/O口與并行I/O口之間的轉(zhuǎn)換。 方式1 方式1是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式。8位異步串行通信口，TXD為發(fā)送端，RXD為接收端。一幀為10位，1位起始位、8位數(shù)據(jù)位（先低后高）、1位停止位。波特率由T1或T2的溢出率確定。在發(fā)

2、送或接收到一幀數(shù)據(jù)后，硬件置TI=1或RI=1，向CPU申請(qǐng)中斷；但必需用軟件清除中斷標(biāo)志，否則，下一幀數(shù)據(jù)無法發(fā)送或接收。 （1）發(fā)送：CPU執(zhí)行一條寫SBUF指令，啟動(dòng)了串行口發(fā)送，同時(shí)將1寫入輸出移位寄存器的第9位。發(fā)送起始位后，在每個(gè)移位脈沖的作用下，輸出移位寄存器右移一位，左邊移入0，在數(shù)據(jù)最高位移到輸出位時(shí)，原寫入的第9位1的左邊全是0，檢測(cè)電路檢測(cè)到這一條件后，使掌握電路作最終一次移位，/SEND和DATA無效，發(fā)送停止位，一幀結(jié)束，置TI=1。 （2）接收：REN=1后，允許接收。接收器以所選波特率的16倍速率采樣RXD端電平，當(dāng)檢測(cè)到一個(gè)負(fù)跳變時(shí)，啟動(dòng)接收器，同時(shí)把1FFH寫

3、入輸入移位寄存器（9位）。由于接、發(fā)雙方時(shí)鐘頻率有少許誤差，為此接收掌握器把一位傳送時(shí)間16等分采樣RXD，以其中7、8、9三次采樣中至少2次相同的值為接收值。接收位從移位寄存器右邊進(jìn)入，1左移出，當(dāng)最左邊是起始位0時(shí)，說明已接收8位數(shù)據(jù)，再作最終一次移位，接收停止位。此后： A、若RI=0、SM2=0，則8位數(shù)據(jù)裝入SBUF，停止位入RB8，置RI=1。B、 若RI=0、SM2=1，則只有停止位為1時(shí)，才有上述結(jié)果。C、若RI=0、SM2=1，且停止位為0，則所接數(shù)據(jù)丟失。D、若RI=1，則所接收數(shù)據(jù)丟失。無論消失那種狀況，檢測(cè)器都重新檢測(cè)RXD的負(fù)跳變，以便接收下一幀。 方式2、方式3 方

4、式2和方式3是9位異步串行通信，一般用在多機(jī)通信系統(tǒng)中或奇偶校驗(yàn)的通信過程。在通訊中，TB8和RB8位作為數(shù)據(jù)的第9位，位SM2也起作用。方式2與方式3的區(qū)分只是波特率的設(shè)置方式不同。 （1）發(fā)送 向SBUF寫入一個(gè)數(shù)據(jù)就啟動(dòng)串口發(fā)送，同時(shí)將TB8寫入輸出移位寄存器第9位。開頭時(shí)，SEND和DATA都是低電平，把起始位輸出到TXD。DATA為高，第一次移位時(shí)，將1移入輸出移位寄存器的第9位，以后每次移位，左邊移入0，當(dāng)TB8移到輸出位時(shí)，其左邊是一個(gè)1和全0。檢測(cè)到此條件，再進(jìn)行最終一次移位，/SEND=1，DATA=0，輸出停止位，置TI=1。 （2）接收 置REN=1，與方式1類似，接收器

5、以波特率的16倍速率采樣RXD端。起始位0移到輸入寄存器的最左邊時(shí)，進(jìn)行最終一次移位。在RI=0，SM2=0或接收到的第9位=1時(shí)，收到的一字節(jié)數(shù)據(jù)裝入SBUF，第9位進(jìn)入RB8，置RI=1；然后又開頭檢測(cè)RXD端負(fù)跳變。多機(jī)通信在這里，多機(jī)系統(tǒng)是指一主多從。51系列單片機(jī)中，利用第9位TB8/RB8來區(qū)分地址與數(shù)據(jù)信息，用位SM2確定接收方是否對(duì)地址或數(shù)據(jù)幀敏感。其原則是：1）發(fā)送方用第9位TB8=1標(biāo)志地址幀，TB8=0標(biāo)志數(shù)據(jù)幀。2）接收方若設(shè)置SM2=1，則只能接收到地址信息，若設(shè)SM2=0，則不管是地址還是數(shù)據(jù)幀，都能接收到。利用方式2、3的特點(diǎn)，在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通訊中，在發(fā)送方可以用第9

6、位TB8作為奇偶校驗(yàn)位。在接收方，SM2位必需清0。波特率 1）方式0的波特率=fosc/12 2）方式2的波特率=2smod*fosc/64 3）方式1、3的波特率由T1或T2的溢出率和SMOD位確定： （1）用T1：波特率=2smod*T1定時(shí)器的溢出率/32，T1為方式2T1定時(shí)器溢出率=1/（12/fosc）*（256-X）例：已知fosc=6MHz，SMOD=0，設(shè)置波特率為2400，求T1的計(jì)數(shù)初值X。 波特率=1/（12/fosc）*（256-X）/32=fosc/12*32（256-X）（256-X）=fosc/2400/384=6M/2400/384；256-X=6.5104

7、X=250=FAH 只能近似計(jì)算。若fosc=11.0592MHz， 則256-X=11.0592M/2400/384=4068/384=12 X=F4H；可精確算出，對(duì)其它常用的標(biāo)準(zhǔn)波特率也是能正確算出。所以這個(gè)晶振頻率是最常用的。假如SMOD=1，則同樣的X初值得出的波特率加倍。（3）用T2：在52型單片機(jī)中，串口方式1、3的波特率發(fā)生器選擇由TCLK、RCLK位確定是T1還是T2。若TCLK=1，則發(fā)送器波特率來自T2，否則來自T1。若RCLK=1，則接收器波特率來自T2，否則來自T1。由T2產(chǎn)生的波特率與SMOD無關(guān)。T2定時(shí)的最小單元=2/fosc。T2的溢出脈沖16分頻后作為串口的發(fā)送或接收脈沖。波特率=（1/（2/fosc）（65536-X）/16=fosc/（32（65536-X）例：已知fosc=11.05