第7章MCS-51單片機(jī)串行通訊接口

1、第七章 MCS-51系統(tǒng)(xtng)的串行接口一、串行通信的概念通信： CPU與外圍設(shè)備或計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的信息交換叫通信。串行通信的兩種基本方式：1）并行通信：各位同時(shí)(tngsh)傳送，速度快，近距離，成本高。2）串行通信：一位一位傳送，速度慢，成本低，遠(yuǎn)距離。共三十三頁 P1.080C51 . P1.7 GNDD0.D7GND外圍設(shè)備并行通信 RXD80C51 TXD GNDTXDRXDGND外圍設(shè)備串行通信并行(bngxng)、串行通信示圖共三十三頁異步通信傳送(chun sn)方式異步：字符按幀格式(g shi)傳送P10D0D1D2D3D4D5D6D7P10D0 起 始 位 數(shù)

2、據(jù) 位 校 停 驗(yàn) 止 位 位圖 7-2 異步通信的幀格式共三十三頁二、同步通信(tng xn)傳送方式同步(tngb)傳送：以同步(tngb)字符SYN開始連續(xù)發(fā)送，再以同步字符結(jié)束，時(shí)鐘信號同時(shí)發(fā)送。適用高速、大容量的數(shù)據(jù)傳送。開始結(jié)束同步字符同步字符數(shù)據(jù)段同步字符同步字符圖 7-3 同步傳送方式共三十三頁三、串行通信數(shù)據(jù)的傳送(chun sn)方向1 、單工傳送（單工制式Simplex）一端發(fā)送，一端接收。2 、半雙工（半雙工制式Half Duplex）一端可發(fā)送可接收，但同一時(shí)間只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)功能(gngnng)。雙方可通過硬件、軟件約定。3 、全雙工（全雙工Full-duplex制式）

3、同一時(shí)間既可發(fā)送又可接收有各自的獨(dú)立通道。共三十三頁接收器圖7-4 單工通信方式發(fā)送器共三十三頁接收器接收器 發(fā)送器發(fā)送器 數(shù)據(jù)流圖7-6 半雙工通信(tng xn)方式共三十三頁圖7-7 全雙工通信(tng xn)共三十三頁四、 MCS-51單片機(jī)的串行接口組成(z chn)MOV SBUF,AMOV A,SBUF共三十三頁五、串行口構(gòu)成(guchng)及工作原理串行口構(gòu)成：發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖器SBUF(只寫不讀)、接收數(shù)據(jù)緩沖器SBUF(只讀不寫)、電源控制寄存器PCON、串行口控制寄存器SCON、發(fā)送中斷標(biāo)志位TI、接收中斷標(biāo)志位RI、移位寄存器等組成。工作原理：發(fā)送：CPU執(zhí)行MOV SBU

4、F,A，將數(shù)據(jù)送入SBUF。發(fā)送控制器按波特率發(fā)生器（定時(shí)器構(gòu)成）提供的時(shí)鐘速率將SBUF中的數(shù)據(jù)一位、一位從TXD輸出(shch)，發(fā)送結(jié)束時(shí)，置TI=1。 共三十三頁接收：接收控制器按波特率發(fā)生器提供的時(shí)鐘速率從RXD引腳一位一位接收數(shù)據(jù)，當(dāng)收到一個(gè)完整字符(z f)時(shí)，裝入SBUF中，同時(shí)置RI=1，通知CPU，CPU執(zhí)行MOV A,SBUF，將數(shù)據(jù)讀入累加器A。 注意：由于SBUF具有雙緩沖作用，它可以在CPU讀入之前開始接收下一數(shù)據(jù)， CPU應(yīng)在下一數(shù)據(jù)接收完畢前讀取SBUF內(nèi)容。由于串口的接收、發(fā)送各自獨(dú)立，所以可同時(shí)發(fā)送及接收，即可以實(shí)現(xiàn)全雙工通訊。共三十三頁六、與通訊(tngx

5、n)有關(guān)的寄存器1） SBUF(1)：發(fā)送緩沖器 SBUF(2)：接收緩沖器2） 電源控制寄存器PCON：控制串行口波特率，SMOD即PCON.7波特率倍增(bi zn)位， PCON.7 =1，波特率在原設(shè)定值上加倍?？赏瑫r(shí)、發(fā)送接收SMODD0 D7PCONGF1GF0PDIDL MOV PCON，#80H 能否位尋址？共三十三頁3）串行口控制(kngzh)寄存器SCON設(shè)定串行口工作方式(fngsh)、接收、發(fā)送控制、監(jiān)視串行口工作。SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI 工作方式介紹用于多機(jī)通訊接收控制發(fā)送第九位接收第九位發(fā)送中斷標(biāo)志接收中斷標(biāo)志共三十三頁七、MCS-51 串行的

6、工作(gngzu)方式MCS-51的串行口有四種工作(gngzu)方式，它是由SCON中的SM1和SM0來決定。SM0SMl工作方式方式簡單描述波特率000移位寄存器I/O主振頻率/120118位UART可變1029位UART主振頻率/32或主振頻率/641139位UART可變共三十三頁方式(fngsh)0：SM0SM1=00移位寄存器方式，數(shù)據(jù)傳輸波特率(fosc/12)，串口輸出端與移位寄存器相連，發(fā)送、接收的是8位數(shù)據(jù)。發(fā)送：數(shù)據(jù)從RXD引腳串行輸出，TXD引腳輸出同步脈沖，當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)寫入串行口緩沖器時(shí)，串行口將8位數(shù)據(jù)以(fosc/12)波特率從RXD引腳輸出，先送低位，發(fā)送結(jié)束后，置

7、TI標(biāo)志，若允許串口中斷，CPU即響應(yīng)(xingyng)中斷服務(wù)。若不允許串口中斷，即可通過查詢TI位判斷發(fā)送結(jié)束。由于TI位不能自動(dòng)清零，則必須由軟件清零后，才能再發(fā)送數(shù)據(jù)。共三十三頁發(fā)送過程：CPU主動(dòng)MOV SBUF，A；啟動(dòng)發(fā)送JNB TI，$CLR TI注釋：SBUF內(nèi)容(nirng)通過RXD輸出，移為位脈沖通過TXD輸出當(dāng)TI=1時(shí)，發(fā)送結(jié)束TI由軟件清零共三十三頁圖 7-8 串行口方式(fngsh)0的時(shí)序共三十三頁例題：根據(jù)實(shí)驗(yàn)板電路設(shè)計(jì)，通過8051串口工作方式(fngsh)0，控制八段數(shù)碼管顯示HELLO-共三十三頁顯示(xinsh)（LED）聲、光、數(shù)碼（LED）、漢字

8、(Hnz)、動(dòng)態(tài)畫等。1）發(fā)光二極管介紹一般使用砷化稼半導(dǎo)體二極管，電流5010mA共三十三頁數(shù)碼管介紹(jisho)數(shù)碼管由多個(gè)發(fā)光(f un)二極管組成，如“8”字型，“米”字型。常見“8”字形，數(shù)碼管連接方式有共陽極、共陰極兩種，看圖共三十三頁數(shù)碼管管腳配置(pizh)共三十三頁共三十三頁字形碼定義:“輸出點(diǎn)亮相應(yīng)段的數(shù)碼稱字形碼”字形碼與硬件接線有直接(zhji)關(guān)系，依據(jù)圖9-4設(shè)計(jì)的靜態(tài)硬件電路 。共陽極接法 0的字形碼0C0H，3的字形碼0B0H 6的字形碼12H ，A的字形碼88H H的字形碼89H。fedcbagDpD5D4D3D2D1D0D6 D7共三十三頁共三十三頁利用M

9、CS-51單片機(jī)串入/并出的顯示電路設(shè)計(jì)從I/O接口擴(kuò)展我們學(xué)到可以利用MCS-51單片機(jī)的串行口擴(kuò)展并行I/O接口。附錄7中的實(shí)驗(yàn)板原理圖的顯示部分就是利用串入/并出技術(shù)實(shí)現(xiàn)6位數(shù)碼管的顯示任務(wù)。電路圖如圖9-6所示?，F(xiàn)在(xinzi)我們根據(jù)硬件電路設(shè)計(jì)，編程使6位數(shù)碼管顯示HELLO- 。共三十三頁圖9-6 串入/并出LED顯示(xinsh)電路圖共三十三頁共三十三頁根據(jù)依據(jù)圖9-6硬件電路設(shè)計(jì)，串口發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，先發(fā)送數(shù)據(jù)的低位，所以(suy)字型碼的各位定義如圖9-8所示。共三十三頁共三十三頁H:/04電本合班/圖/SeriesMode0.asm問題：若無原理圖，應(yīng)該(ynggi)如何

10、判定字型碼？共三十三頁1、設(shè)計(jì)顯示程序，使單片機(jī)上電后顯示HELLO，按鍵K8顯示PC8051, 按鍵K7重新顯示HELLO,可循環(huán)操作。注意：K8、K7通過J15跳線與P3.2、P3.3連接。2、利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)串口雙機(jī)通信，發(fā)送方發(fā)送完第一個(gè)數(shù)據(jù)之后，驅(qū)動(dòng)一個(gè)通信紅燈RED1亮；發(fā)送完第二個(gè)數(shù)據(jù)之后，驅(qū)動(dòng)另一個(gè)通信綠燈GRE1亮；發(fā)送完數(shù)據(jù)第三個(gè)數(shù)據(jù)后，驅(qū)動(dòng)紅綠RED1、GRE1均燈亮。接收方接收到數(shù)據(jù)后，用相同(xin tn)的指示回應(yīng)對方。實(shí)驗(yàn)(shyn)：共三十三頁本章(bn zhn)結(jié)束，感謝你的光臨！共三十三頁內(nèi)容摘要第七章 MCS-51系統(tǒng)的串行接口。通信： CPU與外圍設(shè)備或計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間。同步傳送：以同步字符SYN開始(kish)連續(xù)發(fā)。1 、單工傳送（單工制式Simplex）一端發(fā)送，一。2 、半雙工（半雙工制式Half Duplex）一端可發(fā)。3 、全雙工（全雙工Full-duplex制式）。同一時(shí)間既可發(fā)送又可