單片機及接口技術串行口

單片機及接口技術串行口第一頁，共二十三頁，2022年，8月28日141516717181920403938373612345678910111213P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RXD/P3.0TXD/P3.1INT0（平）/P3.2INT1（平）/P3.3T0/P3.4T1/P3.5WR（平）/P3.6RD（平）/P3.780C3180C5187C51353433323130292827262524232221RST/VPDXTAL2XTAL1Vss(地)Vcc(+5V電源)EA(平)/VppALE/PROG（平）PSEN（平）P0.1/AD1P0.0/AD0P0.3/AD3P0.2/AD2P0.5/AD5P0.4/AD4P0.7/AD7P0.6/AD6P2.7/A15P2.6/A14P2.5/A13P2.4/A12P2.3/A11P2.2/A10P2.1/A9P2.0/A8石英晶體第二頁，共二十三頁，2022年，8月28日串行接口1.串行通信概述異步通信ASNC（AsynchronousDataCommunication）：一幀一幀地傳送，按照約定的幀格式來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，硬件結構簡單，還能用校驗位檢驗錯誤。同步通信SNC（SynchronousDataCommunication）：用同步字符來指示數(shù)據(jù)傳輸開始。與異步通信相比，沒有幀開始和結束位，所以速度快。

單片機主要采用異步通信方式

通信協(xié)議：指在計算機之間進行數(shù)據(jù)傳輸時的一些約定，包括通信方式、波特率、應答的約定等。第三頁，共二十三頁，2022年，8月28日280C51串行口定時器/計數(shù)器接收：從RxD逐位接收數(shù)據(jù)——移位寄存器將接受到的位逐次移位——8位數(shù)據(jù)從移位寄存器送入SBUFSBUF(99H)門發(fā)送控制器接收控制器+串行控制寄存器SCON(98H）輸入移位寄存器定時器T1產(chǎn)生波特率RxD(P3.0)TxD(P3.1)中斷A寄存器SBUF(99H)第四頁，共二十三頁，2022年，8月28日1）主要組成結構：串行口緩沖器SBUF（只能與寄存器A進行數(shù)據(jù)傳送）b.串行口控制寄存器SCON（98H）c.引腳TxD、RxDd.與波特率相關的結構電源控制器PCON（87H）、定時/計數(shù)器T1定時器/計數(shù)器第五頁，共二十三頁，2022年，8月28日2）SCON定時器/計數(shù)器位地址9F9E9D9C9B9A9998SCONSM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI(Serialmode)方式控制多機通信1：多機0：單機對單機用于方式2、3(ReceiveEnable)接收控制1：允許0：禁止(TransmitBit8)發(fā)送數(shù)據(jù)第9位(ReceiveBit8)接收數(shù)據(jù)第9位(TransmitInterrupt)發(fā)送中斷(ReceiveInterrupt)接收中斷第六頁，共二十三頁，2022年，8月28日

波特率同步移位寄存器fOSC/1210位異步收發(fā)由定時器T1控制11位異步收發(fā)fOSC/32或fOSC/64SM0SM1

00方式001方式110方式211方式311位異步收發(fā)由定時器T1控制串行接口3）串行口工作方式(1)方式0：用于串行擴展接口，通用波特率fOSC/12第七頁，共二十三頁，2022年，8月28日(2)方式1用于通用異步通信接口（UniversalAsynchronousReceiver/TransmitterUART），波特率由定時/計數(shù)器T1的溢出率決定（T1工作于方式2時作為波特率發(fā)生器）串行接口第八頁，共二十三頁，2022年，8月28日a.方式1的波特率計算設T1的初始值為X，因為T1工作于方式2，所以是8位重裝的定時/計數(shù)器，其溢出計數(shù)次數(shù)：

28-X=256-X，計數(shù)一次消耗一個機器周期

則溢出周期為：T=波特率=串行接口溢出16次或32次傳輸一個二進制位，則其中SMOD為PCON的最高位第九頁，共二十三頁，2022年，8月28日表2.5.1定時器1產(chǎn)生的常用波特率表串行接口波特率振蕩時鐘頻率FOSC/MHzSMOD定時器工作于方式2下的計數(shù)初值62.5K121FFH19.2K11.0591FDH9.6K11.0590FDH4.8K11.0590FAH2.4K11.0590F4H1.2K11.0590E8H137.511.98601DH1106072H第十頁，共二十三頁，2022年，8月28日位地址PCON

8ESMOD波特率選擇位8D8C8B

8A898887

起始位（0）D0D1D2D3D4D5D6D7停止位（1）

b.PCON（注：不可位尋址）c.方式1的幀格式串行接口第十一頁，共二十三頁，2022年，8月28日

發(fā)送：TI=0的條件下，發(fā)送電路自動在8位數(shù)據(jù)前后分別添加起始位和停止位（共10位）——用TxD線以波特率的速度逐位發(fā)送一幀信息——發(fā)送完后自動維持TxD線為高電平（空閑位），TI由硬件自動置位（TI須用指令復位）。接收：RI=0、REN=1的條件下，接收電路自動對RxD采樣，若RxD由高變低，則認為RxD線上有起始位，開始接收數(shù)據(jù)，接收到一幀后，將8位數(shù)據(jù)送入SBUF。d.方式1的發(fā)送和接收操作串行接口第十二頁，共二十三頁，2022年，8月28日(3)方式2和方式3

可用于多機通信，或可用奇偶校驗，兩種方式只是波特率不同。012345678910起始位0D0D1D2D3D4D5D6D7校驗位或數(shù)據(jù)/地址控制位停止位1幀格式串行接口位9：單機—單機通信可為奇偶校驗位，多機通信（多個從機）則為數(shù)據(jù)/地址控制位。第十三頁，共二十三頁，2022年，8月28日串行接口80C51（主機）TXDRXD80C51(從機1)RXDTXD80C51(從機2)RXDTXD多機通信若從機的SM2=1，則從機接受地址幀：a.當從機的RI=0、REN=1時，從機從TxD引腳接收，將第9位（數(shù)據(jù)/地址控制位）送入RB8。b.若第9位為0，表示該幀為數(shù)據(jù)幀，丟棄c.若第9位為1，表示該幀為地址幀，RI=1，產(chǎn)生中斷請求。從機CPU將該幀地址與本從機地址比較，若一致，說明主機要和本從機通信，重新設置SM2=0第十四頁，共二十三頁，2022年，8月28日串行接口若從機的SM2=0，則主從機的數(shù)據(jù)通信：a.發(fā)送：TI=0時，將發(fā)送的8位數(shù)據(jù)裝入SBUF，第9位數(shù)據(jù)（奇偶校驗位）裝入SCON的RB8——從TxD發(fā)送完一幀，TI自動硬件置1。b.接收：RI=0、REN=1時，從RxD接收完一幀，第9位送RB8，RI置1方式2的波特率=方式3的波特率與方式1相同第十五頁，共二十三頁，2022年，8月28日3單片機串行口應用舉例例題6.1用查詢法編出串行口在方式2下的數(shù)據(jù)發(fā)送程序。設單片機主頻為6MHz，波特率為fOSC/32，發(fā)送字符塊地址為TBLOCK（片內(nèi)RAM），字符塊長度為LEN。要求采用奇校驗。串行接口SM0SM1SM2RENTB8RB8TIＲＩ10００００００解：SCON的初始值：第十六頁，共二十三頁，2022年，8月28日TXD：MOVSCON，#80H

;設置串行口工作方式

MOVPCON，#80H

;SMOD置1，以得到所需波特率

MOVR0，#TBLOCK;

設指針

MOVR7，#LEN;設循環(huán)次數(shù)LP：CLRTIMOVA，@R0CPLP;得到奇偶校驗位

MOVC,PMOVTB8,C;設置TB8

MOVSBUF，A

;啟動發(fā)送

JNBTI，$;等待發(fā)送完一個字節(jié)

INCR0DJNZR7，LPRET串行接口第十七頁，共二十三頁，2022年，8月28日例題6.2利用80C51的串行口UART實現(xiàn)一個數(shù)據(jù)塊的發(fā)送。設發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)首地址為片內(nèi)RAM50H，發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)為10H，串行口工作于方式1，選定波特率為1200，時鐘頻率為11.0529MHz。串行接口SM0SM1SM2RENTB8RB8TIＲＩ01００００００解：1）設置工作方式字SCON：40H第十八頁，共二十三頁，2022年，8月28日串行接口2）設置波特率（即選擇SMOD和定時器1的定時初值）查教材P149表5-10得：SMOD=0；TL1=TH1=E8H設置定時器工作方式字(定時器1工作于方式2)：

TMOD=20H定時器1定時器0GATEC/T(平)M1M0GATEC/T(平)M1M000100000第十九頁，共二十三頁，2022年，8月28日TXD：MOVSCON，#40H;設置串行口工作方式

MOVPCON，#00H;SMOD清0MOVTL1，#E8HMOVTH1,#E8HMOVTMOD,#20HMOVR0，#50H;設指針

MOVR7，#10H;設循環(huán)次數(shù)

SETBTR1;啟動定時LP:MOVA，@R0

MOVSBUF，A;啟動發(fā)送

JNBTI，$;等待發(fā)送結束

CLRTIINCR0DJNZR7，LP

RET串行接口3）編寫代碼第二十頁，共二十三頁，2022年，8月28日例題6.3利用80C51的串行口UART實現(xiàn)一個數(shù)據(jù)塊的接收。設接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)首地址為片內(nèi)RAM40H，接收數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)為10H，串行口工作于方式2，波特率為fOSC/32

。串行接口SM0SM1SM2RENTB8RB8TIＲＩ10００００００解：1）設置工作方式字SCON：80H2）設置波特率：SMOD=1；課11第二十一頁，共二十三頁，2022年，8月28日串行接口RXD：MOVSCON，#80H;設置串行口工作方式

MOVPCON，#80H;SMOD置1MOVR0，#40H;設指針

MOVR7，#10H;設循環(huán)