单片机原理及应用ppt教学课件第6章mcs51的串行口

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1、单片机原理及应用第6章MCS-51的串行口光华学院信息工程系王超随着多微机系统的广泛应用和计算机网络技术的普及，计算机的通信功能愈来愈显得重要。计算机通信是指计算机与外部设备或计算机与计算机之间的信息交换。通信有并行通信和串行通信两种方式。在多微机系统以及现代测控系统中信息的交换多采用串行通信方式。计算机串行通信基础并行通信通常是将数据字节的各位用多条数据线同时进行传送。并行通信控制简单、传输速度快；由于传输线较多，长距离传送时成本高且接收方的各位同时接收存在困难。什么是并行通信?串行通信是将数据字节分成一位一位的

2、形式在一条传输线上逐个地传送。串行通信的特点：传输线少，长距离传送时成本低，且可以利用电话网等现成的设备，但数据的传送控制比并行通信复杂。什么是串行通信?RXD(P3.0)TXD(P3.1)串行通信的分类：异步/同步串行通信制式：单工(a)、半双工(b)和全双工(c)发送器A站接收器B站单工通信(a)发收A站发收B站发收A站发收B站(b)(c)一、异步通信与同步通信1、异步通信异步通信是指通信的发送与接收设备使用各自的时钟控制数据的发送和接收过程。为使双方的收发协调，要求发送和接收设备的时钟尽可能一致。异步/同步串

3、行通信1帧数据1帧数据任意的异步通信是以字符（构成的帧）为单位进行传输，字符与字符之间的间隙（时间间隔）是任意的，但每个字符中的各位是以固定的时间传送的，即字符之间不一定有“位间隔”的整数倍的关系，但同一字符内的各位之间的距离均为“位间隔”的整数倍。异步/同步串行通信异步通信的特点：不要求收发双方时钟的严格一致，实现容易，设备开销较小，但每个字符要附加2～3位用于起止位，各帧之间还有间隔，因此传输效率不高。异步通信的数据格式12345678低高同步通信同步通信时要建立发送方时钟对接收方时钟的直接控制，使双方达到完全

4、同步。此时，传输数据的位之间的距离均为“位间隔”的整数倍，同时传送的字符间不留间隙，即保持位同步关系，也保持字符同步关系。发送方对接收方的同步可以通过两种方法实现。外同步自同步同步串行通信MCS-51的串行接口概述有一个可编程全双工串行通信接口（UART)管脚：TXD（P3.1）、RXD（P3.0）可同时发送、接收数据(Transmit/Receive)有四种工作方式，帧格式有8、10、11位。波特率(Baudrate)可设置波特率：每秒钟传送二进制数的位数，也叫比特数，单位为b/s，即位/秒。MCS-51串行接口

5、的结构MCS-51串行接口寄存器SBUF——串行口数据缓冲器共两个：一个发送寄存器SBUF，一个接收SBUF，二者共用一个地址99H。SCON——串行口控制寄存器PCON——电源及波特率选择寄存器控制寄存器SCONSM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI工作方式选择多机通信控制位允许串行接收位接收数据的第9位发送数据的第9位接收中断标志发送中断标志9FH9EH9DH9CH9BH9AH99H98HSM0SM1工作方式功能波特率00方式08位同步移位寄存器fosc/1201方式110位UART可变10方式211位U

6、ARTfosc/64或fosc/3211方式311位UART可变串行方式的定义例：设串行口工作在方式1，允许接收，则指令为：MOVSCON,#01010000B串行通信只用该位，为1时，波特率×2；为0时不变。电源及波特率选择寄存器PCONSMOD×××GF1GF0PDIDL87H串行口四种工作方式应用比较方式的选择由SM1、SM0实现。工作方式功能说明波特率方式08位同步移位寄存器常用于扩展I/O口fosc/12方式110位UART8位数据、起始位、结束位可变（取决于定时器1溢出率）方式211位UART8位数据、

7、起始位0、结束位1和奇偶校验位fosc/64或fosc/32方式311位UART数据、起始、校验、结束位可变（取决于定时器1溢出率）方式0在方式0下，串行口作同步移位寄存器用，其波特率固定为fosc/12。串行数据从RXD(P3.0)端输入或输出，同步移位脉冲由TXD(P3.1)送出。这种方式常用于扩展I/O口。方式0用于扩展I/O口输出方式0用于扩展I/O口输入方式0方式110位的帧格式串行口为波特率可调的10位通用异步接口UART。每发送或接收的一帧信息中，包括1位起始位0，8位数据位和1位停止位1。方式2串行

8、口为11位UART，传送波特率与SMOD有关。发送或接收的一帧数据中包括1位起始位0，8位数据位，1位可编程位(用于奇偶校验)和1位停止位1。11位的帧格式方式3方式3为波特率可变的11位UART通信方式，除了波特率以外，方式3和方式2完全相同。11位的帧格式MCS-51串行口的波特率1.方式0和方式2的波特率是固定的在方式2中，波特率取决于PCON中的SM