單片機(jī)原理及應(yīng)用課件：09第九章 串行通訊及其接口A

1、第九章 串行通訊及其接口計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備或計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換稱(chēng)為通信。9.1概述9.1.1 串行通信的基本概念通信分為并行通信與串行通信兩種基本方式。9.1.1.1 并行通信和串行通信串行通信：將數(shù)據(jù)分成1位1位的形式在一條傳輸線上逐個(gè)地傳送。并行通信：將數(shù)據(jù)的各位用多條數(shù)據(jù)線同時(shí)進(jìn)行傳送，外加地址線和通信控制線。特點(diǎn)：并行通信常用于集成電路芯片的內(nèi)部、同一插件板上各部件之間、同一機(jī)箱內(nèi)各插件板之間的信息交互串行通信常用于設(shè)備之間的信息交互 串行通信1）交互數(shù)據(jù)信息和控制信息 2）有嚴(yán)格的格式（同步和異步） 3）電平需要轉(zhuǎn)換 若接收端與發(fā)送端使用的不是同一時(shí)鐘信號(hào)（但必須同頻率），則

2、為異步通信。 1、異步通信 以字符為單位，一個(gè)字符一個(gè)字符地傳送，并且每一個(gè)字符要有起始符和停止符作為開(kāi)始和結(jié)束的標(biāo)志。（一個(gè)字符就是一幀）9.1.1.2同步通信和異步通信 根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸方式的不同，可將串行通信分為同步通信和異步通信。 停止位后面是不定長(zhǎng)的空閑位。數(shù)據(jù)的傳送可以是不連續(xù)的。 每幀數(shù)據(jù)由4部分組成：起始位(占1位)、數(shù)據(jù)位(占位)、奇偶校驗(yàn)位(占位，也可以沒(méi)有校驗(yàn)位)、停止位(占1或2位)。起始位：1位。低電平（邏輯0）。標(biāo)志一個(gè)字符傳送的開(kāi)始。數(shù)據(jù)位： 58位。低位在前，高位在后。字符編碼方式的不同，使得數(shù)據(jù)可以是58位。奇偶校驗(yàn)位：1位。檢查字符傳送的準(zhǔn)確性。有三種方式：奇校

3、驗(yàn)、偶校驗(yàn)和無(wú)校驗(yàn)，由用戶決定。停止位： 1位、1位半或者兩位（高電平邏輯1）。標(biāo)志一個(gè)字符傳送的結(jié)束。 發(fā)送方：傳送時(shí)先輸出起始位“”作為聯(lián)絡(luò)信號(hào)，接下來(lái)的是數(shù)據(jù)位和奇偶校驗(yàn)位，停止位“1”表示一個(gè)字符的結(jié)束。其中，數(shù)據(jù)的低位在前，高位在后。字符之間允許有不定長(zhǎng)度的空閑位。 接收方：傳送開(kāi)始后，接收設(shè)備不斷檢測(cè)傳輸線的電平狀態(tài)，當(dāng)收到一系列的“1”(空閑位或停止位)之后，檢測(cè)到一個(gè)“”，說(shuō)明起始位出現(xiàn)，就開(kāi)始接收所規(guī)定的數(shù)據(jù)位和奇偶校驗(yàn)位以及停止位。 特點(diǎn)：所需傳輸線少，設(shè)備開(kāi)銷(xiāo)較小，在單片機(jī)控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。 但每個(gè)字符要附加23位用于起止位，各幀之間還有間隔，因此傳輸效率不高。工

4、作流程目的：提高可靠性方法：奇偶校驗(yàn)法、校驗(yàn)和方法校驗(yàn)方法基本思想： 依據(jù)偶校驗(yàn)或奇校驗(yàn)原則，比較發(fā)送方和接收方的校驗(yàn)位是否相同。 1. 奇偶校驗(yàn)法 數(shù)據(jù) 校驗(yàn)位（偶校驗(yàn)） 校驗(yàn)位（奇校驗(yàn)） 64H 0110 0100 1 0 偶校驗(yàn)：數(shù)據(jù)區(qū)與校驗(yàn)位中1的總數(shù)為偶數(shù)。 奇校驗(yàn)：數(shù)據(jù)區(qū)與校驗(yàn)位中1的總數(shù)為奇數(shù)。奇偶校驗(yàn)法的缺點(diǎn)： 1. 每次需要傳送檢驗(yàn)位。 2. 不能監(jiān)測(cè)偶數(shù)個(gè)錯(cuò)誤。2. 校驗(yàn)和方法特點(diǎn)：校驗(yàn)和方法效率更高，可靠性更高。2、同步通信 同步通信是一種數(shù)據(jù)連續(xù)傳輸?shù)拇型ㄐ欧绞?，通信時(shí)發(fā)送方把需要發(fā)送的多個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)和校驗(yàn)信息連接起來(lái)，組成數(shù)據(jù)塊。 發(fā)送時(shí)，發(fā)送方只需在數(shù)據(jù)塊前插入12

5、個(gè)特殊的同步字符，然后按特定速率逐位輸出(發(fā)送)數(shù)據(jù)塊內(nèi)的各位數(shù)據(jù)。 接收方在接收到特定的同步字符后，也按相同速率接收數(shù)據(jù)塊內(nèi)的各位數(shù)據(jù)。 在這種通信方式中，數(shù)據(jù)塊內(nèi)的各位數(shù)據(jù)之間沒(méi)有間隔，傳輸效率高；發(fā)送、接收雙方必須保持同步(使用同一時(shí)鐘信號(hào))， 且數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度越大，對(duì)同步要求就越高。同步通信設(shè)備復(fù)雜，成本高，一般只用在高速數(shù)字通信系統(tǒng)中。 9.1.1.3串行通信方式1）單工方式：這種方式只允許數(shù)據(jù)按一個(gè)固定的方向傳輸。數(shù)據(jù)傳輸僅能從發(fā)送設(shè)備傳輸?shù)浇邮赵O(shè)備。2）半雙工方式：數(shù)據(jù)可以從A發(fā)送到B，也可以由B發(fā)送到A。但A、B之間只有一根傳輸線，因此同一時(shí)刻只能作一個(gè)方向的傳送。其傳送方向由收發(fā)

6、控制開(kāi)關(guān)K切換。平時(shí)一般讓A、B方都處于接收狀態(tài)，以便能夠隨時(shí)響應(yīng)對(duì)方的呼叫。 兩個(gè)串行通信設(shè)備之間只有一條數(shù)據(jù)線，數(shù)據(jù)傳輸可以沿兩個(gè)方向，但需要分時(shí)進(jìn)行。3）全雙工方式：數(shù)據(jù)可同時(shí)在兩個(gè)方向上傳送。 3種方式中，1）全雙工方式的效率最高；2）半雙工方式配置和編程相對(duì)靈活，傳輸成本較低 ；3）串行通信設(shè)備常選用半雙工方式。9.1.1.5波特率（Baud rate）單位：bps（bit per second）定義：每秒鐘傳送的二進(jìn)制位數(shù)。Baudrate：50 19200 57600 50，100，150，300，600，1200，2400， 4800，9600，19200，38400，5760

7、0，115200 如每秒傳送240個(gè)字符，而每個(gè)字符格式包含10位這時(shí)的波特率為10位(bit)240個(gè)/s = 2400 bit/s。在異步串行通信中，接收方和發(fā)送方應(yīng)使用相同的波特率，才能成功傳送數(shù)據(jù)。Baudrate9600bps 對(duì)應(yīng)于一個(gè)數(shù)據(jù)位寬約為104us。數(shù)據(jù)位寬(每一位代碼的傳輸時(shí)間) Td 1 / Baudrate計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中常用串行、并行接口并行：EPP：打印機(jī)IDE：硬盤(pán)、電子盤(pán)IEEE488（GPIB）：智能化儀器PCI串行：異步：RS232-C 384Kbps (15 to 20m)RS422、RS485 1.2Mbps (1200m)同步：USB 1.1 12Mb

8、psUSB 2.0 480Mbps1394 400MbpsSPI 26Mbps (Motorola)Microwire 10Mbps (National Semiconductor，國(guó)家半導(dǎo)體公司)I2C 400Kbps (Philips)RS232C 簡(jiǎn)介信號(hào)線25 芯，22 根信號(hào)線，常用9 根線最簡(jiǎn)方式 3 根線RXD：數(shù)據(jù)接收線TXD：數(shù)據(jù)發(fā)送線GND：地線例如 PC 機(jī)上的串口COM1、COM2電平制采用負(fù)邏輯，對(duì)應(yīng)電平如下：1 ： 3V 15V0 ： 3V 15V常用驅(qū)動(dòng)器典型的線驅(qū)動(dòng)器MC1488(反向驅(qū)動(dòng)) 12V 供電典型的線接收器 MC1489(反向驅(qū)動(dòng))異步串口硬件連線方

9、式常用驅(qū)動(dòng)器Sipex 220常用驅(qū)動(dòng)器Max2321. 4 種工作方式的特點(diǎn)是什么？分別應(yīng)用 于什么場(chǎng)合？2. 如何啟動(dòng)發(fā)送和接收過(guò)程？3. 首先移出或發(fā)送的是D0，還是D7？ (9AH10011010B)4. 在接收數(shù)據(jù)過(guò)程中采用了什么措施提 供可靠性？5. TI 標(biāo)志和RI 標(biāo)志何時(shí)會(huì)自動(dòng)置1？6. 哪些情況下傳送的數(shù)據(jù)會(huì)丟失? 全雙工的異步通訊串行口，具有UART的全部功能，能同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收 4種工作方式 ,波特率由片內(nèi)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制。 每發(fā)送或接收一幀數(shù)據(jù)，均可發(fā)出中斷請(qǐng)求。 除用于串行通訊，還可用來(lái)擴(kuò)展并行I/O口,或作為串并轉(zhuǎn)換等。9.2 MCS-51的串行口 MC

10、S-51的串行口主要由兩個(gè)獨(dú)立的串行數(shù)據(jù)緩沖寄存器SBUF（一個(gè)發(fā)送緩沖寄存器，一個(gè)接收緩沖寄存器），發(fā)送控制器、接收控制器、輸入移位寄存器及若干控制門(mén)電路組成。9.2.1 串行口的組成 MCS-51可以通過(guò)特殊功能緩沖器SBUF對(duì)串行接收或串行發(fā)送寄存器進(jìn)行訪問(wèn)，兩個(gè)緩沖器共用一個(gè)地址99H，由指令操作決定訪問(wèn)哪一個(gè)緩沖器。 執(zhí)行寫(xiě)時(shí)訪問(wèn)串行發(fā)送緩沖器，讀時(shí)訪問(wèn)接收緩沖器。發(fā)送緩沖器只能寫(xiě)入，不能讀出；接收緩沖器只能讀出，不能寫(xiě)入。 發(fā)送緩沖器：只管發(fā)送數(shù)據(jù)，CPU寫(xiě)入SBUF的時(shí)候 (MOV SBUF，A)即為發(fā)送；接收緩沖器：只管接收數(shù)據(jù)，CPU讀取SBUF的過(guò)程 (MOV A，SBUF

11、)即為接收。 9.2.1.1控制狀態(tài)寄存器SCON MCS-51串行口工作方式的設(shè)定、接收與發(fā)送控制以及工作狀態(tài)標(biāo)志的設(shè)置都是通過(guò)對(duì)串行口控制寄存器SCON的編程確定的。 SCON地址為98H，可位尋址： （1）SM0、SM1串行口4種工作方式的選擇位 表 串行口的4種工作方式SM0 SM1 方式 功 能 說(shuō) 明 0 0 0 同步移位寄存器方式（用于擴(kuò)展I/O口） 0 1 1 8位異步收發(fā)，波特率可變（由定時(shí)器控制） 1 0 2 9位異步收發(fā)，波特率為fosc/64或fosc/32 1 1 3 9位異步收發(fā)，波特率可變（由定時(shí)器控制）當(dāng)串行口以方式2或方式3接收時(shí)， 如果SM2=1，只有當(dāng)接收

12、到的第9位數(shù)據(jù)（RB8）為“1”時(shí)，才將接收到的前8位數(shù)據(jù)送入SBUF，并置“1” RI，產(chǎn)生中斷請(qǐng)求；當(dāng)接收到的第9位數(shù)據(jù)（RB8）為“0”時(shí)，則將接收到的前8位數(shù)據(jù)丟棄。 如果SM2=0，則不論第9位數(shù)據(jù)是“1”還是“0”，都將前8位數(shù)據(jù)送入SBUF中，并置“1” RI，產(chǎn)生中斷請(qǐng)求。方式1時(shí)，如果SM2=1，則只有收到停止位時(shí)才會(huì)激活RI，沒(méi)有收到有效的停止位時(shí)，RI清0。方式0時(shí)，SM2必須為0。（2）SM2 多機(jī)通信控制位 用于方式2或方式3中。（3）REN允許串行接收位 由軟件置“1”或清“0”。 REN=1 允許串行口接收數(shù)據(jù)。REN=0 禁止串行口接收數(shù)據(jù)。 （4）TB8發(fā)送的

13、第9位數(shù)據(jù) 方式2和3時(shí)，TB8是要發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)，可作為奇偶校驗(yàn)位使用，或在多機(jī)通信中可作為地址幀或數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志。 TB8 =1為地址幀, TB8 =0為數(shù)據(jù)幀 （5）RB8接收到的第9位數(shù)據(jù) 方式2和3時(shí)，RB8存放接收到的第9位數(shù)據(jù)，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，如果SM2=0，RB8是接收到的停止位。在方式0，不使用RB8。（6）TI發(fā)送中斷標(biāo)志位方式0時(shí)，串行發(fā)送第8位數(shù)據(jù)結(jié)束時(shí)由硬件置“1”，其它工作方式，串行口發(fā)送停止位的開(kāi)始時(shí)置“1”。TI=1，表示一幀數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束，可供軟件查詢，也可申請(qǐng)中斷。CPU響應(yīng)中斷后, 向SBUF寫(xiě)入要發(fā)送的下一幀數(shù)據(jù)。TI必須

14、由軟件清0。（7）RI接收中斷標(biāo)志位 方式0時(shí)，接收完第8位數(shù)據(jù)時(shí)，RI由硬件置1。其它工作方式，串行接收到停止位時(shí)，該位置“1”。RI=1，表示一幀數(shù)據(jù)接收完畢，并申請(qǐng)中斷, CPU從接收SBUF取走數(shù)據(jù)。該位狀態(tài)也可軟件查詢。RI必須由軟件清“0”。SMOD：波特率選擇位。 SMOD=1，波特率加倍。SMOD0，波特率不加倍。 例如：方式1的波特率的計(jì)算公式為： 方式1波特率=（2SMOD/32）定時(shí)器T1的溢出率也稱(chēng)SMOD位為波特率倍增位。9.2.1.2 特殊功能寄存器PCON 字節(jié)地址為87H，沒(méi)有位尋址功能，需要字節(jié)傳送。 MCS-51單片機(jī)串行口共有4種工作方式，SM0、SM1是

15、串行接口的工作方選擇位，如表所示。SM0 SM1方式 功 能 說(shuō) 明 波 特 率 001101010123移位寄存器方式8位異步通訊接口9位異步通訊接口9位異步通訊接口fosc/12可變fosc/64，fosc/32可變 串行接口中的4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。9.2.2 串行口的4種工作方式9.2.2.1 方式0 方式0是把串行接口作為同步移位寄存器使用。其波特率是固定的，為fosc/12，即一個(gè)機(jī)器周期移位一次。 數(shù)據(jù)由RXD端輸出或輸入，同時(shí)由TXD端輸出同步移位脈沖信號(hào)。 移位數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收以一個(gè)字符的8位為一組，不設(shè)起

16、始位和停止位。 低位在前，高位在后。其格式為：D0D1D2D3D4D5D6D7 1方式0發(fā)送當(dāng)執(zhí)行任何一條寫(xiě)SBUF的指令時(shí)，就啟動(dòng)了串行接口的發(fā)送過(guò)程(如MOV SBUF，A)。內(nèi)部的定時(shí)邏輯在SBUF寫(xiě)入數(shù)據(jù)之后，經(jīng)過(guò)一個(gè)完整的機(jī)器周期，輸出移位寄存器中輸出位的內(nèi)容送RXD引腳輸出；移位脈沖由TXD引腳輸出，它使RXD引腳輸出的數(shù)據(jù)移入外部移位寄存器。8位數(shù)據(jù)以fosc/12的固定波特率從RXD引腳串行輸出。當(dāng)數(shù)據(jù)的最高位D7位移出后，停止發(fā)送數(shù)據(jù)和移位脈沖，就完成了1B的輸出，并把中斷標(biāo)志(TI)置“1”。如要再發(fā)送下一字節(jié)數(shù)據(jù)，必須用軟件先將TI清“0”。 時(shí)序如圖所示。 2方式0接收

17、 REN=0，禁止接收。 REN=1，允許接收。 向串口的SCON寫(xiě)入控制字（置為方式0，并置“1”REN位，同時(shí)RI=0）時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)正脈沖，串行口即開(kāi)始接收數(shù)據(jù)。 RXD為數(shù)據(jù)輸入端，TXD為移位脈沖信號(hào)輸出端 接收器也以fosc/12的固定波特率采樣RXD引腳的數(shù)據(jù)信息，當(dāng)收到8位數(shù)據(jù)時(shí)置“1” RI。表示一幀數(shù)據(jù)接收完。 如要再接收數(shù)據(jù)，就再用軟件將RI清“0”。 時(shí)序如下： 方式0下，SCON中的TB8、RB8位沒(méi)有用到，發(fā)送或接收完8位數(shù)據(jù)由硬件置“1”TI或RI，CPU響應(yīng)中斷。TI或RI須由用戶軟件清“0”，可用如下指令：CLR TI；TI位清“0”CLR RI ；RI位清“0

18、” 方式0時(shí)，SM2位必須為0。 串行接口為同步移位寄存器的輸入/輸出方式，而不是通信方式，可外接移位寄存器，用于擴(kuò)展并行I/O接口。 數(shù)據(jù)都由RXD(P3.0)引腳輸入或輸出，TXD引腳 總是用于輸出同步移位脈沖。 方式1 波特率可變的8位異步通信串行接口為波特率可變的8位數(shù)據(jù)的異步通信接口。TXD為數(shù)據(jù)發(fā)送引腳，RXD為數(shù)據(jù)接收引腳。傳送1幀數(shù)據(jù)為10位，其中，1位起始位(0)，8位數(shù)據(jù)位(低位在先)，1位停止位(1)。方式1的波特率由定時(shí)器(T1)的溢出率和SMOD的狀態(tài)決定。 1方式1發(fā)送 方式1輸出時(shí)，數(shù)據(jù)由TXD輸出， 當(dāng)執(zhí)行一條數(shù)據(jù)寫(xiě)發(fā)送緩沖器SBUF的指令，就啟動(dòng)發(fā)送。圖中TX

19、時(shí)鐘的頻率就是發(fā)送的波特率。 發(fā)送開(kāi)始時(shí)，內(nèi)部發(fā)送控制信號(hào)變?yōu)橛行?。將起始位向TXD輸出，此后，每經(jīng)過(guò)一個(gè)TX時(shí)鐘周期，便產(chǎn)生一個(gè)移位脈沖，并由TXD輸出一個(gè)數(shù)據(jù)位。8位數(shù)據(jù)位全部發(fā)送完畢后，置“1” TI。 如要再發(fā)送下一字節(jié)數(shù)據(jù)，必須用軟件先將TI清零。 2方式1接收 數(shù)據(jù)從RXD（P3.0）腳輸入。當(dāng)檢測(cè)到起始位的負(fù)跳變時(shí)，開(kāi)始接收數(shù)據(jù)。 定時(shí)控制信號(hào)有兩種 1）接收移位時(shí)鐘（RX時(shí)鐘，頻率和波特率相同） 2）位檢測(cè)器采樣脈沖：接收器以所選擇波特率的16倍速率采樣RXD引腳電平， 接收的值是3次連續(xù)采樣（第7、8、9個(gè)脈沖時(shí)采樣）進(jìn)行表決以確認(rèn)是否是真正的起始位（負(fù)跳變）的開(kāi)始。 當(dāng)一幀

20、數(shù)據(jù)接收完，須同時(shí)滿足兩個(gè)條件，接收才真正有效。 RI=0，即上一幀數(shù)據(jù)接收完成時(shí)，RI=1發(fā)出的中斷請(qǐng)求已被響應(yīng)，SBUF中的數(shù)據(jù)已被取走，說(shuō)明“接收SBUF”已空。 SM2=0或SM2=1且收到的停止位=1（方式1時(shí)，停止位進(jìn)入RB8），則收到的數(shù)據(jù)裝入SBUF和RB8（RB8裝入停止位），置“1”中斷標(biāo)志RI。若這兩個(gè)條件不同時(shí)滿足，收到的數(shù)據(jù)將丟失。 9.2.2.3 方式3 9位異步通信接口。每幀數(shù)據(jù)均為11位，1位起始位0，8位數(shù)據(jù)位（先低位），1位可程控的第9位數(shù)據(jù)和1位停止位。幀格式如下。方式3波特率=（2SMOD/32）定時(shí)器T1的溢出率 1方式3發(fā)送 發(fā)送前，先根據(jù)通訊協(xié)議由

21、軟件設(shè)置TB8（例如，雙機(jī)通訊時(shí)的奇偶校驗(yàn)位或多機(jī)通訊時(shí)的地址/數(shù)據(jù)的標(biāo)志位）。 方式3發(fā)送數(shù)據(jù)波形如圖所示。 例 方式3發(fā)送在雙機(jī)通訊中的應(yīng)用。 發(fā)送中斷服務(wù)程序，是在雙機(jī)通訊中，以TB8作為奇偶校驗(yàn)位，處理方法為數(shù)據(jù)寫(xiě)入SBUF之前，先將數(shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)位寫(xiě)入TB8，以保證采用偶校驗(yàn)發(fā)送。SDTI：PUSH PSW ；現(xiàn)場(chǎng)保護(hù) PUSH Acc SETB SM0 ；設(shè)置方式3發(fā)送 SETB SM1 CLR TI ；發(fā)送中斷標(biāo)志清“0”MOV A，R0；取數(shù)據(jù)MOV C,P ；校驗(yàn)位送TB8,采用偶校驗(yàn) MOV TB8 ,C MOV SBUF,A ；啟動(dòng)發(fā)送 INC R0 ；數(shù)據(jù)指針加1 PO

22、P Acc ；恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) POP PSW RETI ；中斷返回 2方式3接收 SM0、SM1=11，且REN=1。數(shù)據(jù)由RXD端輸入，接收11位信息。當(dāng)位檢測(cè)到RXD從1到0的負(fù)跳變，并判斷起始位有效后，開(kāi)始收一幀信息。 在接收器完第9位數(shù)據(jù)后，需滿足兩個(gè)條件，才能將接收到的數(shù)據(jù)送入SBUF。 （1）RI=0，意味著接收緩沖器為空。 （2）SM2=0或接收到的第9位數(shù)據(jù)位RB8=1時(shí)。 當(dāng)上述兩個(gè)條件滿足時(shí)，接收到的數(shù)據(jù)送入SBUF（接收緩沖器），第9位數(shù)據(jù)送入RB8，并置“1”RI。若不滿足兩個(gè)條件，接收的信息將被丟棄。方式3接收數(shù)據(jù)的時(shí)序如圖所示。 PIRI:PUSH PSWPUSH Acc

23、SETB SM0；設(shè)置方式3接收SETB SM1CLR RI MOV A,SBUF；收到數(shù)據(jù)送AMOV C,PJNC L1；P0,跳L1JNB RB8,ERP；P1，RB80,ERP為出錯(cuò)處理程序 AJMP L2 ；P1，RB81,接收數(shù)據(jù)正確 L1: JB RB8,ERP；RB81，跳ERP L2:MOV R0,A INC R0 POP Acc POP PSW ERP: ；出錯(cuò)處理程序段 RETI例 方式3接收在雙機(jī)通訊中的應(yīng)用。與上例相對(duì)應(yīng)。若第9位數(shù)據(jù)為校驗(yàn)位，在接收程序中作偶校驗(yàn)處理，設(shè)1組寄存器區(qū)的R0為數(shù)據(jù)緩沖器指針。 9.2.3波特率的設(shè)定串行通信雙方對(duì)發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的波特率事先

24、要約定好保持一致。MCS-51單片機(jī)的波特率設(shè)置與工作方式有關(guān)，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的溢出率和SMOD的狀態(tài)決定。定時(shí)器T1產(chǎn)生波特率的計(jì)算（1）方式0波特率時(shí)鐘頻率fosc1/12，不受SMOD位的值的影響。若fosc=12MHz，波特率為fosc/12即1Mb/s。（2）方式2波特率=（2SMOD/64）fosc 若fosc=12MHz: SMOD=0 波特率=187.5kb/s； SMOD=1 波特率=375kb/s （3）方式1或方式3時(shí)，波特率為：波特率=（2SMOD/32）T1的溢出率 當(dāng)T1作為波特率發(fā)生器時(shí)，常使T1工作

25、在自動(dòng)重裝初值的8位定時(shí)器方式，并禁止T1中斷?？杀苊庵匦略O(shè)定定時(shí)初值而產(chǎn)生波特率誤差。TH1從初值計(jì)數(shù)到產(chǎn)生溢出，每秒溢出的次數(shù)稱(chēng)為溢出率。 實(shí)際上是先給定數(shù)據(jù)傳輸速率，根據(jù)速率來(lái)確定計(jì)數(shù)初值N 例 若8031單片機(jī)的時(shí)鐘振蕩頻率為11.0592MHz，選用T1為方式2定時(shí)作為波特率發(fā)生器，波特率為2400b/s，求初值。 這里時(shí)鐘振蕩頻率選為11.0592 MHz，就可使初值為整數(shù)，從而產(chǎn)生精確的波特率。在單片機(jī)的應(yīng)用中，相同機(jī)種單片機(jī)的波特率很容易達(dá)到一致，只要晶振頻率相同，可以采用完全一致的設(shè)置參數(shù)。異機(jī)種單片機(jī)的波特率設(shè)置較難達(dá)到一致，這時(shí)的設(shè)計(jì)原則應(yīng)使兩個(gè)通信設(shè)備之間的波特率誤差小

26、于2.5%。常用的串行接口波特率、晶振頻率以及各參數(shù)的關(guān)系如表7所示。串口工作方式及波特率/(bit/s)fosc/MHzSMOD定時(shí)器(T1) C/T工作方式初值方式01MHz12無(wú)關(guān)方式2375kHz121無(wú)關(guān)方式1方式362.5 kHz12102FFH19.2 kHz11.0592102FDH9600Hz11.0592002FDH4800Hz11.0592002FAH2400Hz11.0592002F4H1200Hz11.0592002E8H 4種工作方式的特點(diǎn)是什么？分別應(yīng)用于什么場(chǎng)合？ 方式0：并/串轉(zhuǎn)換 利用串口擴(kuò)展并口 方式0，2的波特率固定 方式1，3的波特率可通過(guò)T1，T2

27、(52系列)設(shè)定多個(gè)值 選取原則： 采用奇偶校驗(yàn)時(shí)選用方式3， 9bit UART 不采用奇偶校驗(yàn)時(shí)選用方式1，8bit UART 首先移出或者發(fā)送的是D0，還是D7? (9AH=10011010B) 首先移出D0位 5. TI標(biāo)志和RI標(biāo)志何時(shí)會(huì)自動(dòng)置1？ RI置1的時(shí)間和條件： SM2=0時(shí)：RI=0，不論第九位數(shù)據(jù)為0或?yàn)?，RI均置1. 數(shù)據(jù)送入SBUF SM2=1時(shí)：RI=0，且當(dāng)?shù)诰盼粩?shù)據(jù)為1時(shí)，才置RI為1。 數(shù)據(jù)送入SBUF TI置1的時(shí)間和條件： 數(shù)據(jù)發(fā)送個(gè)完畢。例:使用MCS-51單片機(jī)串行工作收發(fā)字節(jié)字符，并要求偶校驗(yàn)，要求傳送波特率為1200 baud。 解分析：因要求

28、有校驗(yàn)位，故為串行工作方式2或方式3，又因波特率為1200 baud，故只能在方式3下工作。定義定時(shí)器1采用工作方式2。由表可知，定時(shí)器T1的初始值為0E8H，設(shè)發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)的首地址為20H，接收數(shù)據(jù)后的首地址為40H。主程序：MOV TMOD，#20H ；設(shè)置定時(shí)器1工作方式2MOV TL1，#0E8HMOV TH1，#0E8H MOV R0，#20HMOV R1，#40HSETB TR1 ；啟動(dòng)定時(shí)器1MOV SCON，#ODOH ；設(shè)置串行工作方式3,接收允許SETB EASETB ESACALL SENDSJMP $中斷服務(wù)程序： ORG 0023H ；串行中斷入口 AJMP SERSE

29、R: JNB RI，SEN ；不是RI中斷（即為T(mén)I中斷） 轉(zhuǎn)發(fā)送子程序 ACALL RECIVE ；是RI中斷轉(zhuǎn)接收子程序 SJMP NEXTSEN: ACALL SENDNEXT:RETI發(fā)送子程序：SEND: MOV A,R0 MOV C,P ；置偶校驗(yàn)位 MOV TB8,C INC R0 MOV SBUF，A CLR TI ；TI清零 RET接收子程序：RECIVE：MOV A,SBUF MOV C,RB8 ；取校驗(yàn)位 MOV R1，A INC R1 CLR RI ；RI清0 RET9.2.4 單片機(jī)串行通信 雙機(jī)串行通信 兩臺(tái)MCS-51單片機(jī)可采用三線零調(diào)制解調(diào)方式連接，兩臺(tái)單片機(jī)

30、的發(fā)送端TXD與接收端的RXD交錯(cuò)相連，地線相連，即完成硬件的連接。 兩個(gè)MCS-51單片機(jī)相距在幾米之內(nèi)兩個(gè)MCS-51單片機(jī)相距在幾米以外MCS-51單片機(jī)與PC機(jī)的串行通信 如果雙機(jī)通訊距離在30米之內(nèi)，可利用RS-232C標(biāo)準(zhǔn)接口實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的雙機(jī)通訊串行通信方式的應(yīng)用一、串行口數(shù)據(jù)發(fā)送/接收程序的基本結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)發(fā)送/接收程序的基本結(jié)構(gòu)如圖所示9.3 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)波特率的計(jì)算和UART 的初始化串行口工作于方式0：方式2：方式1、3：9.3 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)方式1、3的波特率9.3 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)例： 用 51 單片機(jī)的UART 傳送數(shù)據(jù)，要求采用偶校驗(yàn)方法，波特率為9600bps，試選擇UA

31、RT 的工作方式，并寫(xiě)出初始化代碼。（fosc6MHz ,SMOD1 ）解：1）選擇串行口工作方式: 方式3 2）計(jì)算T1 的初值 T1 的分頻值N 有：N60009.61216= 3.255 取 N3 則有 TH10FDH，TL10FDH3）初始化代碼：MOV SCON, #11010000B ; SM0 SM1=1 1 (方式3，9bitUART); SM2=0; REN=1 允許接收MOV PCON, #80H ;1000 0000B, SMOD=1MOV TMOD, #20H ;0010 0000 定時(shí)方式2MOV TH1, #0FDHMOV TL1, #0FDHSETB TR19.3

32、 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)查詢方式下數(shù)據(jù)的基本收發(fā)過(guò)程發(fā)送：MOV SBUF, #0AAHJNB TI, $CLR TIMOV SBUF, #55H接收：JNB RI, $CLR RIMOV A, SBUF奇偶校驗(yàn)方法的應(yīng)用采用 9 位UART 方式：1start + 8data + 1parity + 1stop9.3 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)例 ：閱讀以下代碼段，歸納程序的功能， 并說(shuō)明 R0，R7 的作用。A 機(jī)發(fā)送：SEND: MOV A, R0MOV C, P ; P按偶校驗(yàn)原則置位MOV TB8, C ；存入檢驗(yàn)位MOV SBUF, ASWAIT:JBC TI, NEXTSJMP SWAITNEXT: I

33、NC R0DJNZ R7, SENDRETB 機(jī)接收：RWAIT: JBC RI, REVSJMP RWAITREV: MOV A, SBUFJNB P, ISNP ; P=0JNB RB8, ISERR ; P=1 但RB8=0SJMP SAVE ; P=1 , RB8=1ISNP: JB RB8, ISERR ; P=0, 但RB81SAVE: MOV R0, AINC R0DJNZ R7, RWAITRETISERR: SETB F0 ;PSW.5 置出錯(cuò)標(biāo)志為1SJMP SAVE9.3 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)校驗(yàn)和方法的應(yīng)用8 位UART 方式：1start + 8data +1stopA 機(jī)發(fā)送：SEND: MOV A, R0MOV SBUF, AADD A, R2MOV R2, A ；計(jì)算校驗(yàn)和 ；僅保留低 8 位JNB TI, $CLR TI B 機(jī)接收：REV: JNB RI, $CLR RIMOV A, SBUFMOV R0, AADD A, R2 ;計(jì)算校驗(yàn)和MOV R2, A ；接收校驗(yàn)和、比較、設(shè)置標(biāo)志信息JNB RI, $CLR RIMOV A, SBUFCJNE A, 02H, ERR ;默認(rèn)為0 組 ;