彻底理解串口通信.pdf

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1、串口通讯概念和基本实验1、串行接口的一般概念单片机与外界进行信息交换称之为通讯。89c51单片机的通讯方式有两种：A、并行通讯:数据的各位同时发送或接收。本文档不涉及并行通讯，只将串行通讯。B、串行通讯:数据一位一位顺序发送或接收。串行通讯的方式：异步通讯：它用一个起始位表示字符的开始，用停止位表示字符的结束。其每帧的格式如下：在一帧格式中，先是一个起始位0，然后是8个数据位，规定低位在前，高位在后，接下来是奇偶校验位（可以省略），最后是停止位1。用这种格式表示字符，则字符可以一个接一个地传送。在异步通讯中，CPU与外设之间必须有两项规定，即字符格式和波特

2、率。字符格式的规定是双方能够在对同一种0和1的串理解成同一种意义。原则上字符格式可以由通讯的双方自由制定，但从通用、方便的角度出发，一般还是使用一些标准为好，如采用ASCII标准。波特率即数据传送的速率，其定义是每秒钟传送的二进制数的位数。例如，数据传送的速率是120字符/s，而每个字符如上述规定包含10数位，则传送波特率为1200波特。同步通讯：在同步通讯中，每个字符要用起始位和停止位作为字符开始和结束的标志，占用了时间；所以在数据块传递时，为了提高速度，常去掉这些标志，采用同步传送。由于数据块传递开始要用同步字符来指示，同时要求由时钟来实现发送端与接收

3、端之间的同步，故硬件较复杂。本文档不讨论同步通讯。2．89c51单片机的串行接口结构89c51单片机通过引脚RXD（P3.0，串行数据接收端）和引脚TXD（P3.1，串行数据发送端）与外界通讯。SBUF是串行口缓冲寄存器，包括发送寄存器和接收寄存器。它们有相同名字和地址空间，但不会出现冲突，因为它们两个一个只能被CPU读出数据，一个只能被CPU写入数据。所以，语句SBUF=SBUF；是有意义的。它并不是将本身的值赋给了本身，而是将一个寄存器的值赋给了另一个寄存器，并且单片机不会搞错哪个是发送的，哪个是接受的。3、串行口的控制与状态寄存器�串行口控制寄存器S

4、CON它用于定义串行口的工作方式及实施接收和发送控制。其各位定义如下表：SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI串口控制寄存器SCON示意表各位的说明如下SM0.SM1：工作方式控制位（其中fosc为晶振频率）SM0SM1工作方式说明波特率000同步移位寄存器Fosc/1201110位异歩收发由定时器控制10211位异步收发Fosc/32或Fosc/6411311位异步收发由定时器控制注意，由于实验条件本文档只有方式1和方式3的例程。SM2：多机通讯控制位。本文档不使用，编程时置0即可。REN：接收允许控制位。由软件置位以允许接收，又由软件清0来禁止接

5、收。TB8:是要发送数据的第9位。在方式2或方式3中，要发送的第9位数据，根据需要由软件置1或清0。例如，可约定作为奇偶校验位，或在多机通讯中作为区别地址帧或数据帧的标志位。RB8：接收到的数据的第9位。在方式0中不使用RB8。在方式1中，若（SM2）=0，RB8为接收到的停止位。在方式2或方式3中，RB8为接收到的第9位数据。TI：发送中断标志。在方式0中，第8位发送结束时，由硬件置位。在其它方式的发送停止位前，由硬件置位。TI置位既表示一帧信息发送结束，同时也是申请中断，可根据需要，用软件查询的方法获得数据已发送完毕的信息，或用中断的方式来发送下一个数

6、据。TI必须用软件清0。RI：接收中断标志位。在方式0，当接收完第8位数据后，由硬件置位。在其它方式中，在接收到停止位的中间时刻由硬件置位（例外情况见于SM2的说明）。RI置位表示一帧数据接收完毕，可用查询的方法获知或者用中断的方法获知。RI也必须用软件清0。�电源控制寄存器PCON:SMOD此寄存器只有第一位SMOD和本文档有关。SMOD：串行口波特率加倍位1――方式1，3波特率＝定时器1溢出率/16；方式2波特率为Fosc/32。0――方式1，3波特率＝定时器1溢出率/32；方式2波特率为Fosc/648051单片机的全双工串行口可编程为4种工作方式，

7、现分述如下：方式0为移位寄存器输入/输出方式。本文档不用，故不叙述，有兴趣的话可以看教程。方式1为波特率可变的10位异步通讯接口方式。发送或接收一帧信息，包括1个起始位0，8个数据位和1个停止位1。输出：当CPU执行一条指令将数据写入发送缓冲SBUF时，就启动发送。串行数据从TXD引脚输出，发送完一帧数据后，就由硬件置位TI。输入：在（REN）=1时，串行口采样RXD引脚，当采样到1至0的跳变时，确认是开始位0，就开始接收一帧数据。只有当（RI）=0且停止位为1或者（SM2）=0时，停止位才进入RB8，8位数据才能进入接收寄存器，并由硬件置位中断标志RI；

8、否则信息丢失。所以在方式1接收时，应先用软件清零RI和SM2标志。