mcs51芯片的串行输入输出口概述

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1、1．MCS51芯片的串行输入/输出口1.1串行输入/输出口概述计算机与它的外围设备之间的基本通信模式有两种：并行通信模式和串行通信模式。采用并行通信模式时，例如通过并行输入/输出口P1控制交通灯，所有数据位同时通过并行输入/输出口进行传送。并行通信模式的优点是数据传送速度快，所有的数据位同时传输；缺点是电路复杂，一个并行的数据有多少位，就需要多少条传输线。采用串行通信模式时，所有的数据位按一定的顺序、通过一条传输线逐个地进行传送。串行通信模式的优点是电路简单，仅需要一条传输线；缺点是数据传送速度慢。串行通信模式又可以再分为两种模式：同步通信模

2、式和异步通信模式。AT89S51单片机提供同步通信模式和异步通信模式两种串行通信模式。异步通信模式工作在UART（UniversalAsynchronousReceiverandTransmitter），可以同时进行数据的发送和接收。AT89S51单片机串行通信的接收部分具有缓冲能力，即已经接收到的第一个字节在被读取之前就可以开始接收第二个字节。但是应当注意，如果第二个字节完成接收，而第一个字节仍没有被读取，一个字节的数据将被丢失。串行输入/输出具有独立的发送和接收缓冲寄存器，它们共同被称作为串行数据缓冲寄存器（SBUF），并占用特殊功能寄存

3、器的同一个地址（99H）。发送缓冲寄存器只能写入不能读出，接收缓冲寄存器只能读出不能写入，因此它们的区分可以通过指令来实现。串行输入/输出的数据使用管脚RXD（管脚10）和管脚TXD（管脚11）可以同时接收和发送数据。管脚RXD和管脚TXD也就是管脚P3.0和管脚P3.1，这里它们被按P3口的第二功能来使用。1.2串行输入/输出口的工作方式AT89S51串行口的工作可以被分为4种工作方式。这4种工作方式的简述如下：■工作方式0串行口工作方式0为同步移位寄存器方式。在这种方式下，串行数据的发送和接收都是通过管脚RXD进行，管脚TXD用来传送同步

4、移位脉冲。串行数据一帧的数据位数为8位，传输时低位在前，高位在后。数据传输的波特率是固定的，为单片机时钟频率的1/12。如果单片机的时钟频率为12MHz，则数据传输的波特率是1MB。串行口工作方式0的数据传输波特率不受电源控制寄存器（PCON）中SMOD位的影响。本章将介绍利用串行口工作方式0实现数码管的显示。■工作方式1串行口工作方式1为异步通信（UART）方式。串行数据一帧的数据位数为10位：1位起始位（它的值为0）、8位数据位和1位停止位（它的值为1）。数据位传输时低位在前，高位在后。串行数据的发送通过管脚TXD进行；串行数据的接收通过

5、管脚RXD进行。数据传输的波特率是可变的。在接收时，数据帧中的停止位进入串行口控制寄存器（SCON）的位RB8。■工作方式2串行口工作方式2为异步通信（UART）方式。串行数据一帧的数据位数为11位，1位起始位（它的值为0），8位数据位，1位可编程位和1位停止位（它的值为1）。数据位传输时低位在前，高位在后，紧接着是可编程位。串行数据的发送通过管脚TXD进行；串行数据的接收通过管脚RXD进行。数据传输的波特率是固定的，是单片机的时钟频率的1/32或者1/64。具体工作在那一种波特率由电源控制寄存器（PCON）中SMOD位的内容决定，当SMOD

6、位被置1，波特率是单片机时钟频率的1/32；当SMOD位被清0，波特率是单片机时钟频率的1/64。在发送时，数据帧中可编程位的值取决于串行口控制寄存器（SCON）的位TB8。例如把程序状态字（PSW）的位P的值送入TB8可以实现数据传输的奇偶校验。在接收时，数据帧中的可编程位送入串行口控制寄存器（SCON）的位RB8，停止位这时被丢弃。■工作方式3串行口工作方式3除数据传输的波特率是可变的以外，其它与工作方式2相同1.3串行输入/输出口工作控制寄存器控制串行输入/输出口工作的控制寄存器有2个：串行口控制寄存器（SCON）和电源控制寄存器（PC

7、ON）。■串行口控制寄存器（SCON）串行口控制寄存器（SCON）在特殊功能寄存器中的字节地址为98H，它即可以进行字节寻址，也可以进行位寻址。这个寄存器的格式如表1所示。表1串行口控制寄存器（PCON）的格式表D7D6D5D4D3D2D1D0PCONSM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI位地址9F9E9D9C9B9A9998复位值00000000在表1中，每一位的具体功能如下。SM0和SM1：串行口工作方式控制位，工作方式的功能说明如表2所示。表2串行口的工作方式SM0SM1工作方式功能说明000同步移位寄存器方式0118位异步通信（

8、UART）方式，波特率可变1029位异步通信（UART）方式，波特率为focs/64或者focs/321139位异步通信（UART）方式，波特率可变表中focs为单