chap7单片机串行通信系统.

1、单片机原理与应用单片机原理与应用-单片机串行通信系统单片机串行通信系统内容概要内容概要 串行通信基本概述 串行口的基本工作原理 与串行口有关的特殊功能寄存器与串行口有关的特殊功能寄存器 串行口的串行口的4种工作方式种工作方式 串行口通信的应用编程重点内容：重点内容：MCS-51单片机串行接口的工作原理及工作方式单片机串行接口的工作原理及工作方式MCS-51单片机串行接口应用程序设计方法单片机串行接口应用程序设计方法难点内容：难点内容：MCS-51单片机串行接口的工作原理及工作方式单片机串行接口的工作原理及工作方式MCS-51单片机串行接口应用程序设计方法单片机串行接口应用程序设计方法 概述单片

2、机应用于数据采集或工业控制时，往往作为前端单片机应用于数据采集或工业控制时，往往作为前端机安装在工业现场，远离主机，现场数据采用串行通机安装在工业现场，远离主机，现场数据采用串行通信方式发往主机进行处理，以降低通信成本，提高通信方式发往主机进行处理，以降低通信成本，提高通信可靠性。如下图所示信可靠性。如下图所示。什么是通信？ 计算机通信计算机通信是指计算机与外部设备或计算机与计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算机之间的信息交换。通信方式并行通信并行通信串行通信串行通信并行通信并行通信 通常是将数据字节的各位用通常是将数据字节的各位用多条数据线同时进多条数据线同时进行传送行传送

3、 。 并行通信并行通信特点特点：控制简单、传输速度快；由：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通信线路于传输线较多，长距离传送时成本高且通信线路复杂。复杂。适合于近距离传输适合于近距离传输。例如：计算机并口，打印机，例如：计算机并口，打印机，8255等等 串行通信串行通信 串行通信串行通信使用一条数据线使用一条数据线，将，将数据一位一位地依数据一位一位地依次传输次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。，每一位数据占据一个固定的时间长度。 串行通信的串行通信的特点特点：传输线少，长距离传送时成：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，但数据的本低，且可

4、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。传送控制比并行通信复杂。合适于远距离通信。合适于远距离通信。例如：微型机与计算中心之间，单片机之间，单片例如：微型机与计算中心之间，单片机之间，单片机与机与PC之间之间同步串行通信方式同步串行通信方式串行通信有同步同步和异步异步两种方式同步通信时要建立同步通信时要建立发送方时钟对接收方时钟发送方时钟对接收方时钟的直接控制的直接控制，使双方达到完全同步；，使双方达到完全同步；一般一次传送一个数据块，每一个数据块一般一次传送一个数据块，每一个数据块的开头以同步字符的开头以同步字符SYN加以指示；加以指示；每次传送的一帧数据由同步字符、数据字

5、每次传送的一帧数据由同步字符、数据字符和校验字符三部分组成符和校验字符三部分组成;SYN字符字符1 SYN字符字符2数据数据1数据数据2.数据数据n连续传送连续传送n 个数据个数据校校验验 7.1 串行通信基础同步串行通信方式同步串行通信方式串行通信有同步同步和异步异步两种方式传输数据块的各字符之间没有起始位和停传输数据块的各字符之间没有起始位和停止位，不留间隙。止位，不留间隙。空闲位需发送同步字符。空闲位需发送同步字符。SYN字符字符1 SYN字符字符2数据数据1数据数据2.数据数据n连续传送连续传送n 个数据个数据校校验验 7.1 串行通信基础同步串行通信方式同步串行通信方式串行通信有同步

6、同步和异步异步两种方式同步通信传输速度较快，但要求有准确同步通信传输速度较快，但要求有准确的时钟来实现收发双方的严格同步，对的时钟来实现收发双方的严格同步，对硬件要求较高，适用于成批数据传送。硬件要求较高，适用于成批数据传送。SYN字符字符1 SYN字符字符2数据数据1数据数据2.数据数据n连续传送连续传送n 个数据个数据校校验验 7.1 串行通信基础异步串行通信方式异步串行通信方式异步通信对硬件要求较低，实现起来比较简单、灵活，适异步通信对硬件要求较低，实现起来比较简单、灵活，适用于数据的随机发送用于数据的随机发送/接收，但因每个字节都要建立一次同接收，但因每个字节都要建立一次同步，即每个字

7、符都要额外附加两位，所以工作速度较低，步，即每个字符都要额外附加两位，所以工作速度较低，在单片机中主要采用异步通信方式。在单片机中主要采用异步通信方式。 异步串行通信是指通信的发送与接异步串行通信是指通信的发送与接收设备使用收设备使用各自的时钟各自的时钟控制数据的控制数据的发送与接收过程。发送与接收过程。 以字符（构成的帧）为单位进行传输，字符与字符之间以字符（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；的间隙（时间间隔）是任意的； 每个字符中的各位是以固定的时间传送的，每个字符中的各位是以固定的时间传送的， 即即字符之间是异步的字符之间是异步的，但同一，但同一字符内的

8、各位是同步的字符内的各位是同步的。在异步串行通信中，通信双方事先应该做好以下约在异步串行通信中，通信双方事先应该做好以下约定：定：字符格式字符格式双方要实现约定字符的编码形式、奇偶校验形双方要实现约定字符的编码形式、奇偶校验形式及起始位和停止位的规定。式及起始位和停止位的规定。波特率波特率波特率波特率：串行通信中数据的传送速率，其含义为：串行通信中数据的传送速率，其含义为 每秒传送的二进制位数，每秒传送的二进制位数，单位为单位为位位/s（b/s）.注：在异步通信中，发送端与接收端的注：在异步通信中，发送端与接收端的波特率必须一致。波特率必须一致。奇偶校验奇偶校验在发送数据时，数据位尾随的在发送

9、数据时，数据位尾随的1 1位为奇偶校验位（位为奇偶校验位（1 1或或0 0）。奇校）。奇校验时，数据中验时，数据中“1”1”的个数与校验位的个数与校验位“1”1”的个数之和应为奇数；的个数之和应为奇数；偶校验时，数据中偶校验时，数据中“1”1”的个数与校验位的个数与校验位“1”1”的个数之和应为偶的个数之和应为偶数。接收字符时，对数。接收字符时，对“1”1”的个数进行校验，若发现不一致，则的个数进行校验，若发现不一致，则说明传输数据过程中出现了差错。说明传输数据过程中出现了差错。数据在串行传输过程中，由于干扰可能使传输的数据发生错数据在串行传输过程中，由于干扰可能使传输的数据发生错误，这种情况

10、称为出现了误，这种情况称为出现了“误码误码”。为了使系统能够可靠、稳定地通信，在编程时应当设计通信为了使系统能够可靠、稳定地通信，在编程时应当设计通信协议，并应考虑数据的纠错，一般在通信时采取数据校验的协议，并应考虑数据的纠错，一般在通信时采取数据校验的办法，可有效保证数据传输的可靠性，目前较为流行的方法办法，可有效保证数据传输的可靠性，目前较为流行的方法有奇偶校验、累加和校验、循环冗余码校验几种：有奇偶校验、累加和校验、循环冗余码校验几种：循环冗余校验循环冗余校验这种校验是通过某种数学运算实现有效信息与校验位之间的这种校验是通过某种数学运算实现有效信息与校验位之间的循环校验，常用于对磁盘信息

11、的传输、存储区的完整性校验循环校验，常用于对磁盘信息的传输、存储区的完整性校验等。这种校验方法纠错能力强，广泛应用于同步通信中。等。这种校验方法纠错能力强，广泛应用于同步通信中。代码和校验代码和校验代码和校验是发送方将所发数据块求和（或各字节异或），代码和校验是发送方将所发数据块求和（或各字节异或），产生一个字节的校验字符（校验和）附加到数据块末尾。接产生一个字节的校验字符（校验和）附加到数据块末尾。接收方接收数据同时对数据块（除校验字节外）求和（或各字收方接收数据同时对数据块（除校验字节外）求和（或各字节异或），将所得的结果与发送方的节异或），将所得的结果与发送方的“校验和校验和”进行比较，

12、进行比较，相符则无差错，否则即认为传送过程中出现了差错。相符则无差错，否则即认为传送过程中出现了差错。单工通信单工通信 一方固定发送，一方固定接收；一方固定发送，一方固定接收；半双工通信半双工通信 双方都可以收发，但是只能收双方都可以收发，但是只能收 或者发，不能同时进行；或者发，不能同时进行；全双工通信全双工通信 双方可以同时进行收发；双方可以同时进行收发；串行通信的传输方向串行通信的传输方向在串行传输中，通信的双方都按通信协议进行，所在串行传输中，通信的双方都按通信协议进行，所谓谓通信协议通信协议就是通信双方必须共同遵守的一种约定，就是通信双方必须共同遵守的一种约定，约定包括约定包括数据的

13、格式数据的格式、同步的方式同步的方式、传送的步骤传送的步骤、检纠错方式检纠错方式及及控制字符的定义控制字符的定义 等。等。接收器接收器串行输入串行输入并行输出并行输出时时钟钟复位复位发送器发送器并行输入并行输入串行输出串行输出时时钟钟控制部件控制部件控制信号控制信号控制信息控制信息状态信息状态信息串口主要功能串口主要功能2 2）格式信息的插入和滤除）格式信息的插入和滤除格式信息格式信息：异步通信格式中，启始位、奇偶校验位、停止位等。串化过程串化过程：将格式信息插入插入，和数据位一起构成完整数据帧。反串化过程反串化过程：滤除滤除格式信息，保留数据位。3 3）错误检验）错误检验检验数据通信过程是否

14、正确。检验数据通信过程是否正确。1 1）数据的串化、反串化）数据的串化、反串化数据串化数据串化：将并行数据变为串行数据；（发送器）数据反串化数据反串化：将串行数据变为并行数据；（接收器）所有所有串行接口电路串行接口电路都是以都是以并行并行数据形式和数据形式和CPUCPU接口；接口；以以串行串行数据形式和外部通信接口。数据形式和外部通信接口。7.2 MCS-51的串行口简介它它可作可作UART（通用异步收发器）（通用异步收发器）用，也可作用，也可作同步移位寄存同步移位寄存器器。51单片机异步串行口特点：单片机异步串行口特点：可编程的全双工的异步通讯串行口可编程的全双工的异步通讯串行口4种工作方式

15、种工作方式 ,波特率由片内定时器波特率由片内定时器/计数器控制计数器控制每发送或接收一帧数据，均可发出中断请求每发送或接收一帧数据，均可发出中断请求除用于串行通讯，还可用来扩展并行除用于串行通讯，还可用来扩展并行I/O口口 有两个物理上独立两个物理上独立的串行数据缓冲寄存器串行数据缓冲寄存器SBUF（属于特殊功能寄存器）： 发送控制器发送控制器 接收控制器接收控制器 输入移位寄存器输入移位寄存器 串行控制寄存器串行控制寄存器SCON 若干控制门电路若干控制门电路7.2.1 MCS-51串行口结构串行口结构串行数据缓冲器串行数据缓冲器SBUF： 发送缓冲器：发送缓冲器： 接收缓冲器：接收缓冲器：

16、7.2.1 MCS-51串行口结构串行口结构两个缓冲器共用一个特殊功能寄存器字节地址共用一个特殊功能寄存器字节地址（99H）只能写入不能读出，用于存储发送信息只能写入不能读出，用于存储发送信息只能读出不能写入，用于存储接收到的信息只能读出不能写入，用于存储接收到的信息数据的发送与接收：数据的发送与接收：7.2.1 MCS-51串行口结构串行口结构MOV SBUF，A 将A中的数据送入发送缓冲寄存器SBUF，并启动一次数据发送；MOV A，SBUF 将接收缓冲寄存器SBUF 中的数据送入A中，完成一次数据接收；shiftMOV A , SBUF串行数据串行数据CPUCPU SBUF SBUFsh

17、iftMOV SBUF , A并并行行数数据据并并行行数数据据甲方（发送）甲方（发送）乙方乙方 （接收）（接收） 甲方发送时，甲方发送时，CPUCPU执行指令执行指令 MOV SBUF , AMOV SBUF , A ，启动启动了发送过了发送过程，数据并行送入程，数据并行送入SBUF SBUF ，在发送时钟，在发送时钟 shiftshift的控制下由低位到的控制下由低位到高位一位一位通过高位一位一位通过TXDTXD引脚引脚发送，发送，甲方一帧数据发送完毕，置位甲方一帧数据发送完毕，置位发送中断标志发送中断标志TITI为为1 1，该位可作为查询标志（或引起中断）。，该位可作为查询标志（或引起中断

18、）。串行通信的传送过程用下面简图说明串行通信的传送过程用下面简图说明shiftMOV A , SBUF串行数据串行数据CPUCPU SBUF SBUFshiftMOV SBUF , A并并行行数数据据并并行行数数据据甲方（发送）甲方（发送）乙方乙方 （接收）（接收） 乙方接收时，在接收时钟乙方接收时，在接收时钟 shift 的控制下通过的控制下通过RXD引脚引脚由低由低位到高位位到高位 顺序进入移位寄存器，然后再并行送入接收顺序进入移位寄存器，然后再并行送入接收SBUF 。乙方一帧数据到齐即接收缓冲器满，置接收中断标志乙方一帧数据到齐即接收缓冲器满，置接收中断标志RI为为1，该，该位可作为查询

19、标志（或引起接收中断），通过位可作为查询标志（或引起接收中断），通过MOV A ,SBUF， CPU将这帧数据将这帧数据并行读入并行读入。串行通信的传送过程用下面简图说明串行通信的传送过程用下面简图说明shiftMOV A , SBUF串行数据串行数据CPUCPU SBUF SBUFshiftMOV SBUF , A并并行行数数据据并并行行数数据据甲方（发送）甲方（发送）乙方乙方 （接收）（接收） 由上述可知：由上述可知： 甲、乙方的移位时钟频率应相同，即应具有相同的波特率，甲、乙方的移位时钟频率应相同，即应具有相同的波特率，否则会造成数据丢失。否则会造成数据丢失。 发送方是先发数据再查标志，

20、接收方是先查标志再收数据。发送方是先发数据再查标志，接收方是先查标志再收数据。 CPU通过指令和通过指令和SBUF并行交换数据，并不能控制数据的串并行交换数据，并不能控制数据的串行移位，它只能查询标志位来确定数据的移位是否完成。行移位，它只能查询标志位来确定数据的移位是否完成。串行通信的传送过程用下面简图说明串行通信的传送过程用下面简图说明shiftMOV A , SBUF串行数据串行数据CPUCPU SBUF SBUFshiftMOV SBUF , A并并行行数数据据并并行行数数据据甲方（发送）甲方（发送）乙方乙方 （接收）（接收） 由上述可知：由上述可知： 在进行下一帧数据的接受（或发送）

21、时，一定要先将在进行下一帧数据的接受（或发送）时，一定要先将RI(或或TI)用软件清用软件清0；串行通信的传送过程用下面简图说明串行通信的传送过程用下面简图说明SBUF：串行数据缓冲寄存器：串行数据缓冲寄存器SCON：串行口控制寄存器：串行口控制寄存器PCON：电源控制寄存器：电源控制寄存器 7.2.2 相关寄存器相关寄存器SBUF（99H）发送时发送时：数据写入：数据写入SBUF，经过，经过TXD引脚发送出去引脚发送出去接收时接收时：存储的是从：存储的是从RXD接收到的数据接收到的数据串行通信控制寄存器 SCON (98H)（由定时器控制）（由定时器控制）（由定时器控制）（由定时器控制）可作

22、为可作为奇偶校验位奇偶校验位使用；使用；在多机通信中，作为在多机通信中，作为地址帧或数据帧的标地址帧或数据帧的标志：志：1：地址帧，发送的是地址：地址帧，发送的是地址0：数据帧，发送的是数据：数据帧，发送的是数据 主要主要。 当当串口以方式串口以方式2 2或方式或方式3 3接收时接收时，如果如果SM2SM2 = = 1 1，则只有当，则只有当接收到的第接收到的第9 9位数据位数据（RB8RB8）为为“1 1”时时，才使，才使RIRI置置“1 1”，产，产生中断请求，并将接收到的前生中断请求，并将接收到的前8 8位数据送入位数据送入SBUFSBUF。 当当接收到的第接收到的第9 9位数据位数据（

23、RB8RB8）为为“0 0”时时，则将接收到，则将接收到的前的前8 8位数据丢弃。位数据丢弃。 当当SM2SM2 = = 0 0时，则时，则不论第不论第9 9位数据是位数据是1 1还是还是0 0，都将前都将前8 8位数位数据送入据送入SBUFSBUF中，中，并使并使RIRI置置1 1，产生中断请求。产生中断请求。 在在方式方式1 1时，如果时，如果SM2SM2 = = 1 1，则只有收到有效的停止位时，则只有收到有效的停止位时才会激活才会激活RIRI。 在在方式方式0 0时，时，SM2SM2必须为必须为0 0。在串行口方式在串行口方式1、方式、方式2、方式、方式3时，时，当当SMOD=1时，波

24、特率提高一倍。时，波特率提高一倍。当当SMOD=0时，波特率不加倍。时，波特率不加倍。电源控制寄存器PCON (87H)7.3 串行通信工作方式及应用（由定时器控制）（由定时器控制）（由定时器控制）（由定时器控制） 7.3.1 串行通信工作方式串行通信工作方式RXD：为串行数据的发送端或接收端,TXD：移位脉冲输出端1、工作方式、工作方式0 7.3.1 串行通信工作方式串行通信工作方式1、工作方式、工作方式0 7.3.1 串行通信工作方式串行通信工作方式1、工作方式、工作方式0 7.3.1 串行通信工作方式串行通信工作方式1、工作方式、工作方式0 7.3.1 串行通信工作方式串行通信工作方式1

25、、工作方式、工作方式0注：注：若要再次接收一帧数据，应先将上一帧数据取若要再次接收一帧数据，应先将上一帧数据取走，同时将走，同时将RI清零。清零。使用方式0，进行数据移位输入、输出时，是将串行口作为并行口使用是将串行口作为并行口使用是一种并行口扩展应用是一种并行口扩展应用通过外接通过外接串入并出串入并出移位寄存器扩展输出接口；移位寄存器扩展输出接口；通过外接通过外接并入串出并入串出移位寄存器扩展输入接口。移位寄存器扩展输入接口。方式方式0时，移位操作的波特率时，移位操作的波特率固定固定，为单片机晶振频率，为单片机晶振频率的的1/12。晶振晶振fosc=6MHz，波特率为，波特率为500K/秒，

26、秒，2 s移位一次；移位一次；晶振晶振fosc=12MHz，波特率为，波特率为1M/秒，秒，1 s移位一次；移位一次； 7.3.1 串行通信工作方式串行通信工作方式2、工作方式、工作方式1一帧数据为一帧数据为10位位，1个起始位（个起始位（0），），8个数据个数据位，位，1个停止位（个停止位（1），先发送或接收最低位。），先发送或接收最低位。 7.3.1 串行通信工作方式串行通信工作方式2、工作方式、工作方式1 7.3.1 串行通信工作方式串行通信工作方式2、工作方式、工作方式1REN=1，串行口采样，串行口采样RXD端，当采样到由端，当采样到由1到到0跳变时，认定跳变时，认定接收到起始位。在

27、移位脉冲作用下，开始接收数据。接收到起始位。在移位脉冲作用下，开始接收数据。数据接收数据接收：REN=1，串行口采样RXD端，当采样到由1到0跳变时，认定接收到起始位 ，启动一次接收过程。在8位数据接收完，并检测到高电平停止位后，把接收到的数据装入SBUF，停止位进入RB8中，置位RI，通知CPU从SBUF取走接收到的数据。 7.3.1 串行通信工作方式串行通信工作方式3、工作方式、工作方式2 一帧数据为一帧数据为11位位，1个起始位（个起始位（0），），9个数据位，个数据位，1个停止个停止位（位（1），先发送或接收最低位。发送的第），先发送或接收最低位。发送的第9位数据放于位数据放于TB8中

28、，接收的第中，接收的第9位数据放于位数据放于RB8中。中。 7.3.1 串行通信工作方式串行通信工作方式3、工作方式、工作方式2注：发送前，注：发送前，先根据通信协议由软件设置先根据通信协议由软件设置TB8（如奇偶校验位（如奇偶校验位或多机通信的地址或多机通信的地址/数据标志位），然后将要发送的数据写入数据标志位），然后将要发送的数据写入SBUF，即启动发送。，即启动发送。TB8自动装入自动装入第第9位数据位，逐一发送。位数据位，逐一发送。发送完毕，使发送完毕，使TI位置位置“1”。 7.3.1 串行通信工作方式串行通信工作方式3、工作方式、工作方式2 在接收完第在接收完第9位数据后，位数据后

29、，需满足以下两个条件，需满足以下两个条件，才能将才能将接收到的数据送入接收到的数据送入SBUF（接收缓冲器）。（接收缓冲器）。（1）RI = 0，意味着接收缓冲器为空。，意味着接收缓冲器为空。（2）SM2 = 0或接收到的第或接收到的第9位数据位位数据位RB8 = 1。当当满足上述两个条件满足上述两个条件时，时，收到的数据送收到的数据送SBUF（接收缓冲（接收缓冲器），第器），第9位数据送入位数据送入RB8，且，且RI置置“1”。若不满足这两个若不满足这两个条件条件，接收的信息将被丢弃。，接收的信息将被丢弃。 7.3.1 串行通信工作方式串行通信工作方式3、工作方式、工作方式2 7.3.1 串

30、行通信工作方式串行通信工作方式4、工作方式、工作方式3四种工作方式比较四种工作方式比较工作方式工作方式帧帧 格格 式式波波 特特 率率方式方式08位全是数据位位全是数据位,没有起始位、停没有起始位、停止位止位固定固定,即每个机器周期传即每个机器周期传送一位数据送一位数据方式方式110位位,其中其中1位起始位位起始位,8位数据位数据位位,1位停止位位停止位不固定不固定,取决于取决于T1溢出率溢出率和和SMOD方式方式211位位,其中其中1位起始位位起始位,9位数据位数据位位,1位停止位位停止位固定固定,即即2SMODfosc /64方式方式3同方式同方式2同方式同方式1 7.3.1 串行通信工作

31、方式串行通信工作方式四种工作方式的区别主要表现在四种工作方式的区别主要表现在帧格式帧格式及及波特率波特率两个方面。两个方面。 7.3.2 串行通信波特率设置串行通信波特率设置波特率波特率是串行通信中数据传输速率的单位，其是串行通信中数据传输速率的单位，其含义为含义为每秒传送多少位二进制数（每秒传送多少位二进制数（B/S）例：数据传送的速率为例：数据传送的速率为120个字符每秒，每个字符个字符每秒，每个字符有有1个起始位、个起始位、8个数据位和一个停止位组成，个数据位和一个停止位组成，则其传送波特率为：则其传送波特率为：波特1200/1200/12010sbsb波特率计算波特率计算溢出率计算溢出

32、率计算定时器溢出率定时器溢出率：单位时间（：单位时间（1s）定时器溢出的次数；）定时器溢出的次数；溢出率为溢出周期溢出周期的倒数。溢出周期溢出周期：定时器溢出一次所需要的时间。当定时器1作为波特率发生器时，通常选用定时工作定时工作方式方式2 2（8位自动加载）。T1T1溢出一次所需要的时间为：溢出一次所需要的时间为：8882) 12(2)=2) 12 T=oscXXTXf时钟周期机器周期（T1T1每秒所溢出的次数为：每秒所溢出的次数为：81=12 (2)oscfTX的溢出率设X为计数初值，则：波特率为：波特率为：mod23212 (256)soscfX波特率计数初值计算计数初值计算通常，是知道

33、波特率，求计数初值X波特率波特率 3842fosc256Xmods实际使用时实际使用时：首先确定波特率；再计算定时器1的计数初值；然后进行定时器的初始化。【例例】若若fosc=6MHzfosc=6MHz，波特率为，波特率为24002400波特，设波特，设SMOD=1SMOD=1，则定时，则定时/ /计数器计数器T1T1的计数初值为多少？的计数初值为多少？若fosc=11.0592MHz，波特率为2400，设SMOD=0，则mod2256242.98243332 12 2400soscfXF Hmod2256244432 12 2400soscfXF H 解决的方法只有调整单片机的时钟频率解决的

34、方法只有调整单片机的时钟频率fosc，通常采用，通常采用11.0592MHz晶振。晶振。常用波特率及其产生条件常用波特率及其产生条件 常用波特率通常按规范取常用波特率通常按规范取1200、2400、4800、9600、，若采用晶振，若采用晶振12MHz和和6MHz，则计算得出的，则计算得出的T1定时初值将不是一个整数，产生波特率误差而影响串行通定时初值将不是一个整数，产生波特率误差而影响串行通信的同步性能。信的同步性能。 7.3.3 串行通信应用串行通信应用串行口初始化串行口初始化设定设定SCON的的SM0、SM1；对工作方式对工作方式2或或3，应根据需要在，应根据需要在TB8中写入待发送中写

35、入待发送的第的第9位数据；位数据；除模式除模式0外，还需外，还需设定设定接收接收/发送的发送的波特率波特率；设定设定SMOD状态状态，以控制波特率是否加倍；，以控制波特率是否加倍；若工作在方式若工作在方式1或或3，则应对，则应对定时器定时器T1进行初始化，进行初始化，设定其工作方式和初值；设定其工作方式和初值；串行口在中断方式工作时，要进行中断设置（编程串行口在中断方式工作时，要进行中断设置（编程IE、IP寄存器）。寄存器）。初始化后，设置串口工作初始化后，设置串口工作。发送：直接写发送：直接写SBUF，查询，查询TI/中断中断接收：接收：REN置置1，查询，查询RI/中断中断工作方式工作方式

36、0应用应用例：例：74LS165芯片的输入端接八个开关，利用单片机串行方式芯片的输入端接八个开关，利用单片机串行方式0将开关的状态串行输入单片机，并在将开关的状态串行输入单片机，并在LED上显示。上显示。CLKSPLSPLCLKXTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/

37、A1427P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115U180C51D1D2D3D4D5D6D7D8R3200R4200R5200R6100R7100R8100R9100R10100SI10D011D112D213D314D43D54D65D76SO9CLK2QH7INH15SH/LD1U274LS165OFFON12345678974LS165芯片资料芯片资料74LS165是8位并入串出移位寄存器。各引

38、脚功能如下：高电平表示移位，低电平表示置位。SH/LD（shift/load 移位移位/置位）：置位）：移位与置位控制端。在开始移位之前，需要先从并行输入端口读入数据，这时应将SH/LD置0，并行口的8位数据将被置入74LS165内部的8个触发器；在SH/LD为1时，并行输入被封锁，移位操作开始。74LS165芯片资料芯片资料74LS165是8位并入串出移位寄存器。各引脚功能如下：INH（clock inhibit 时钟抑制）：时钟禁止端。当INH为低电平时，充许时钟输入。CLK(clock)：时钟输入端D0D7：并行输入端SI（serial input 串行输入）：串行输入端，用于扩展多个7

39、4LS165的首尾连接端。SO（serial output）：串行输出端.QH：也是串行输出端，它与SO是反相的关系.VCC：接+5V电源端.GND：接地编程思路编程思路：让让SH/LD引脚产生一个低电平，输入并锁存开关状态；引脚产生一个低电平，输入并锁存开关状态；让让SH/LD引脚产生一个高电平，以串行方式引脚产生一个高电平，以串行方式0将开关状将开关状态移位传送给单片机，通过态移位传送给单片机，通过P2口输出；口输出；C语言参考程序：语言参考程序：#include #define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit P3_2=P

40、32;void delay(uint x)uchar i;while(x-)for(i=0;i120;i+);void main()SCON=0 x10; /串口方式串口方式0，允许接收数据，允许接收数据while(1)P3_2=0; /并行输入数据并行输入数据P3_2=1; /允许串行移位操作允许串行移位操作while(RI=0) ; /循环等待接收完毕循环等待接收完毕RI=0; /清中断标志清中断标志P2=SBUF; /送送P2口口delay(20); /延时延时工作方式工作方式1应用应用【例例】设甲乙两机以串行方式设甲乙两机以串行方式1进行数据传送，进行数据传送，fosc=11.0592

41、MHz，波特率为，波特率为1200b/s。甲机发送的。甲机发送的1、2、3、4、5、6、7、8个数据存在内部个数据存在内部RAM40H4FH单元中，乙机单元中，乙机接收后在数码管中显示。接收后在数码管中显示。XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427P1.01

42、P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115U180C51X1CRYSTALC333pC433pC110uFR110kR21kR3300R4300R5300R6300R7300R8300R9300XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD7

43、32P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115U280C51X2CRYSTALC533pC633pC710uFR1110kR101k设设SMOD=0，PCON=0 x00;T1工作在方式工作在方式2，T1内启动，定时，故内启动，定时，故TMOD=0

44、x20T1用于波特率发生器，故禁止中断，用于波特率发生器，故禁止中断，ET1=0;TR1=1启动启动T1计数计数寄存器初始化：寄存器初始化：T1计数初值设置：计数初值设置：mod2256384sfoscX波特率6011.0592 102256384 1200=232=E8HTL1=TH1=0 xE8串口设置串口设置串口工作在方式串口工作在方式1，SM1SM0=01查询方式传送，禁止串口中断，查询方式传送，禁止串口中断，ES=0。甲机发送，不允许接收，甲机发送，不允许接收，REN=0；SCON=40H；乙机接收，乙机接收，REN=1；SCON=50H甲机发送程序甲机发送程序#include #d

45、efine uchar unsigned charuchar idata buf8=1,2,3,4,5,6,7,8;/定义要发送的数据定义要发送的数据uchar i;void main()TMOD=0 x20;/设置设置T1工作方式工作方式2TL1=0 xe8;TH1=0 xe8;/赋初值赋初值PCON=0 x00;/设置设置SMOD=0SCON=0 x40;/设置串口工作方式设置串口工作方式1，不允许接收，不允许接收IE=0 x00;TR1=1;/启动启动T1for(i=0;i8;i+)/循环接收循环接收SBUF=bufi;while(TI=0);TI=0;#include#define u

46、char unsigned charuchar i;const unsigned char LED_TAB10=0 xc0,0 xf9,0 xa4,0 xb0,0 x99,0 x92,0 x82,0 xf8,0 x80,0 x90;/段码表段码表void delay(unsigned int x)/延时函数延时函数uchar j;while(x-)for(j=0;j123;j+);乙机接收程序乙机接收程序void display(void)/显示函数显示函数unsigned char k,*DATA;/定义字符变量定义字符变量k,指针变量指针变量DATADATA=0 x50;/地址赋初值地址赋

47、初值for(k=0;k8;k+)/循环显示循环显示8个数字个数字P2=LED_TAB*DATA;/间接寻址送显示字形间接寻址送显示字形到到P2口口DATA+;/地址值加地址值加1delay(300);void main()unsigned char *P;/定义指针变量定义指针变量P=0 x50;/赋初值赋初值TMOD=0 x20;/T1工作在定时器方式工作在定时器方式2TL1=0 xe8;TH1=0 xe8;/置初值置初值PCON=0 x00;/SMOD=0SCON=0 x50;/工作在方式工作在方式1，允许接收，允许接收IE=0 x00;/关中断关中断TR1=1;/启动定时器启动定时器T1

48、for(i=0;i8;i+)/循环接收循环接收8个数据个数据while(RI=0);/等待接收等待接收8个数据个数据RI=0;*P=SBUF;/接收数据送指定单元接收数据送指定单元P+;/单元地址加单元地址加1，存放下一个数据，存放下一个数据while(1)/循环显示循环显示display();【例例】设计一个串行方式设计一个串行方式2收发程序，设收发程序，设SMOD=1，波特，波特率固定为率固定为fosc/32。甲机串行发送片内。甲机串行发送片内RAM50H-5FH中的中的数据，第数据，第9位数据作为奇偶校验位，接到接收方核对正确位数据作为奇偶校验位，接到接收方核对正确的回复信号（用的回复信

49、号（用FFH表示）后，再发送下一字节数据，否表示）后，再发送下一字节数据，否则再重发一遍。乙机将接收到的数据存在首址为则再重发一遍。乙机将接收到的数据存在首址为40H的内的内RAM中，并核对奇偶校验位。核对正确，发出回复信号中，并核对奇偶校验位。核对正确，发出回复信号FFH；发现错误，发出回复信号；发现错误，发出回复信号00H，并等待重新接收。，并等待重新接收。工作方式工作方式2应用应用C语言参考程序：语言参考程序：甲机发送：甲机发送：#include /包含特殊功能寄存器库包含特殊功能寄存器库#define uchar unsigned char /定义定义uchar为无符号字符数为无符号字符数 据类型据类型uchar idata buf16; /定义数组定义数组, 设将要发送的设将要发送的16个数据个数据 存放在存放在buf数组中数组中.uchar dat; uchar i; /定义变量定义变量dat,i. dat作