串行口通信功能

1、串行口通信功能第1頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)0分，星期日本次課的目標(biāo)學(xué)習(xí)完本課題后，您將能夠：清楚串行通信基礎(chǔ)中的通信分類和通信制式。清楚AT89S51單片機(jī)如何實(shí)現(xiàn)串行通信功能。初步具備使用串行通信功能來解決實(shí)際問題的能力。初步具備使用串行口中斷功能來解決實(shí)際問題的能力。1/15第2頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)0分，星期日本次課講解內(nèi)容一. 串行通信基礎(chǔ)二. AT89S51的串行通信功能三. AT89S51串行口的工作方式四. AT89S51的串行口中斷源五. AT89S51串行口中斷的應(yīng)用步驟2/15第3頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)0分，星期日一

2、. 串行通信基礎(chǔ)1串行通信的分類 3/15同步通信: 數(shù)據(jù)傳送在雙方同步脈沖的控制下進(jìn)行，雙方時(shí)鐘源需同步。 異步通信: 數(shù)據(jù)傳送以字符幀格式進(jìn)行傳送，雙方時(shí)鐘源彼此獨(dú)立。 2異步通信字符幀字符幀也叫數(shù)據(jù)幀，由起始位、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位、停止位四部分組成。 起始位: 位于字符幀開頭，只占1位。 數(shù)據(jù)位: 緊跟起始位之后，低位在前高位在后。 校驗(yàn)位: 數(shù)據(jù)位之后，占用1位，用于串行通信數(shù)據(jù)的奇校驗(yàn)或偶校驗(yàn)。 停止位: 位于字符幀末尾，表示該幀信息傳遞完畢。 第4頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)0分，星期日3異步通信的波特率4/15波特率的定義為每秒鐘傳送二進(jìn)制數(shù)碼的個(gè)數(shù)，單位是bps，即

3、位/秒。 用波特率來反映數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣龋ㄌ芈试礁?，幀?shù)據(jù)傳輸速度越快。4串行通信的制式半雙工制式: 通信數(shù)據(jù)從A站到B站或從B站到A站，雙方不能同時(shí)收發(fā)。 全雙工制式: 通信數(shù)據(jù)在A站和B站間可以同時(shí)發(fā)送和接收。 第5頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)0分，星期日二. AT89S51的串行通信功能1AT89S51的內(nèi)部串行通信接口 5/15 AT89S51內(nèi)部含有一個(gè)全雙工串行通信接口，由串行口控制寄存器SCON、發(fā)送和接收電路、串行數(shù)據(jù)緩沖寄存器SBUF組成。 發(fā)送與接收的SBUF在物理上獨(dú)立存在，在使用上同名，單片機(jī)僅靠指令區(qū)分。 發(fā)送串行數(shù)據(jù)使用 MOV SBUF , A ；這

4、里的SBUF是發(fā)送緩沖寄存器SBUF。在C語(yǔ)言中，向SBUF中寫入數(shù)據(jù)就是串行口發(fā)送。 接收串行數(shù)據(jù)使用 MOV A , SBUF ；這里的SBUF是接收緩沖寄存器SBUF 。在C語(yǔ)言中，向讀取SBUF中數(shù)據(jù)就是串行口接收。第6頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)0分，星期日2AT89S51的外部串行通信引腳 6/15串行數(shù)據(jù)接收端RXD P3.0（10號(hào)引腳）。串行數(shù)據(jù)發(fā)送端TXD P3.1（11號(hào)引腳）。3AT89S51的波特率發(fā)生器 固定波特率由晶振分頻產(chǎn)生。 可變波特率由T1定時(shí)器溢出頻分頻產(chǎn)生。 具體波特率大小由SCON中方式位和相關(guān)的傳遞參數(shù)決定。第7頁(yè)，共16頁(yè)，2022年

5、，5月20日，6點(diǎn)0分，星期日4串行口控制寄存器SCONSCON寄存器7/15特點(diǎn): 8位、可位尋址、復(fù)位后內(nèi)容為00H；作用: 設(shè)置串行口的工作方式，提供串行口工作的標(biāo)志位； SM0SM1SM2RENTB8 RB8ITRISM0、SM1: 串行口四種工作方式設(shè)置位；SM2: 多機(jī)通信位。SM2=0，單機(jī)對(duì)單機(jī)通信；SM2=1，多機(jī)通信；REN: 接收允許控制位。REN=0，禁止接收；REN=1，允許接收；TB8: 發(fā)送數(shù)據(jù)第9位；RB8: 發(fā)送數(shù)據(jù)第9位；TI: 發(fā)送中斷標(biāo)志位；RI: 接收中斷標(biāo)志位；第8頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)0分，星期日8/15串行數(shù)據(jù)緩沖寄存器SBU

6、F 特點(diǎn): 8位、復(fù)位后內(nèi)容不確定；作用: 做串行數(shù)據(jù)發(fā)送接受緩沖區(qū)，完成串行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收功能。第9頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)0分，星期日三. AT89S51串行口的工作方式1方式0 9/15 將SCON中的SM0 SM1設(shè)置成00即可。（SM2、TB8、RB8不起作用，設(shè)為0） 方式0下，串行口是作為同步的移位寄存器來使用，波特率為機(jī)器周期。（fosc/12） RXD（10引腳）上發(fā)送8位數(shù)據(jù)，TXD（11引腳）上發(fā)送同步脈沖。 發(fā)送數(shù)據(jù)在TI=0下通過向SBUF寫入數(shù)據(jù)來完成。 接收數(shù)據(jù)在RI=0且REN=1下來啟動(dòng)的。 第10頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)

7、0分，星期日2方式1 10/15 將SCON中的SM0 SM1設(shè)置成01即可。（SM2、TB8、RB8不起作用，設(shè)為0） 方式1下，串行口是作10位異步收發(fā)通信，波特率為T1溢出頻率的1/32。RXD（10引腳）上接收10位數(shù)據(jù)幀，TXD（11引腳）上發(fā)送10位數(shù)據(jù)幀。發(fā)送數(shù)據(jù)在TI=0下通過向SBUF寫入數(shù)據(jù)來完成。 接收數(shù)據(jù)在RI=0且REN=1下來啟動(dòng)的。 第11頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)0分，星期日3方式2 11/15將SCON中的SM0 SM1設(shè)置成10即可。 11位異步收發(fā)，波特率為fosc/64。 4方式3 將SCON中的SM0 SM1設(shè)置成11即可。 11位異步

8、收發(fā)，波特率為T1溢出頻率的1/32。第12頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)0分，星期日四AT89S51的串行口中斷源12/15接收中斷標(biāo)志RI，中斷矢量0023H，編號(hào)4； 發(fā)送中斷標(biāo)志TI，中斷矢量0023H，編號(hào)4； 一幀數(shù)據(jù)發(fā)送完畢會(huì)使TI自動(dòng)置1，向CPU提出發(fā)送中斷申請(qǐng)； 一幀數(shù)據(jù)接收完畢會(huì)使RI自動(dòng)置1，向CPU提出接收中斷申請(qǐng)； AT89S51單片機(jī)響應(yīng)串行口中斷請(qǐng)求后不會(huì)將中斷標(biāo)志位清0，在使用中必須人工將RI、TI標(biāo)志清0，否則串行口將不能接收和發(fā)送數(shù)據(jù)幀。第13頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)0分，星期日五AT89S51串行口中斷的應(yīng)用步驟13/151

9、設(shè)置外部中斷請(qǐng)求允許位，設(shè)置IE寄存器中的EA、ES；2根據(jù)需要設(shè)置SCON寄存器，確定串行口的工作方式并初始化標(biāo)志位；3波特率與T1有關(guān)則設(shè)置TMOD寄存器，設(shè)定T1的工作方式； 4推算出對(duì)應(yīng)波特率T1寄存器的初值，傳遞到T1； 5啟動(dòng)T1定時(shí)器，T1便成為了波特率發(fā)生器； 6將電源控制寄存器PCON最高位SMOD設(shè)置成1，單片機(jī)系統(tǒng)的波特率將翻一倍； 7編寫中斷處理子函數(shù)， 中斷編號(hào)是4；第14頁(yè)，共16頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)0分，星期日本課題的要求本課題教學(xué)完成后，初學(xué)者必須做到：正確理解串行異步通信中字符幀格式和波特率兩個(gè)重要通信指標(biāo)。正確理解串行通信中單工、半雙工、全雙工三種制式。牢記AT89S51串行口控制寄存器各位符號(hào)及功能。