第六节 串行输入输出接口 - 西南科技大学

第六节串行输入/输出接口基本概念

波特率:串信通信每秒传送的位数异步通信(起始位、数据位、(P/地址/数据帧标志)、停止位）同步通信（同步字符、数据块）串行通信:一帧信息的各位被逐位顺序传送（串行口）并行通信:一帧信息的各位被同时传送(并行I/O口）1/12/202311/12/202321/12/202331/12/20234串行通信的数据通路形式1/12/20235有一个全双工的异步串行通信接口，可以同时发送、接收数据。单片机RXDTXD外设MCS-51串行接口1/12/202361/12/202371、串行口控制寄存器SCON（98H）SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI

工作方式控制00：方式001：方式110：方式211：方式3多机通信1：允许0：不允许接收控制发送数据第九位接收数据第九位接收中断标志发送中断标志硬件置1软件清01/12/20238方式0：串行口工作方式0为同步移位寄存器输入/输出模式，可外接移位寄存器，以扩展I/O口

RXD（数据）TXD(移位时钟)

串行数据通过RXD（P3.0）输入或输出

收发的数据为8位,低位在前。波特率为fosc/12

同步移位时钟由TXD（P3.1）送出1/12/20239方式1:10位通用异步接口串行发送或接收,RXD接收,TXD发送收发一帧的格式为:1位起始位(0),8位数据位(低位在前),1位停止位(1),共10位。波特率可变。发送时：数据从TXD输出，当执行MOVSBUF，A命令时，就启动了发送器。发送完毕后，置位TI，即TI=1。接收时：数据从RXD输入，接收是在SCON中的REN=1和RXD有1到0的跳变前提下开始的。接收完毕后，RI=1，通知CPU从SBUF取数据。1/12/202310

方式2和方式3：（仅波特率不同，其余完全相同）每帧11位：1位起始位，8位数据位（低位在前），1位可编程的第9数据位和1位停止位。发送数据的第9位装入TB8中若第9数据位作奇偶校验用：则将程序状态字PSW的奇偶标志P装入TB8。（P反映累加器A中内容的奇偶性，若A中有奇数个1，则P=1，否则P=0。若第9数据位作为多机通信的地址帧或数据帧的标志：则TB8=1，说明发送该帧数据为地址；TB8=0，说明发送该帧数据为字节。（SM2=1）1/12/202311接收到的第9数据位放在RB8中若约定作奇偶校验：则将RB8与PSW.0即位P比较，相同则接收正确，不相同则接收错误。若约定作多机通信：则RB8=1，是地址；RB8=0，为数据。SM2=0，则接收一帧数据后，不管第9位数据是1还是0，都产生中断RI=1；SM2=1，则仅当第9数据位是1才产生中断。注意！多机通信1/12/2023122、电源控制寄存器PCON（87H）SMOD760波特率选择位SMOD=1，方式1、2、3的波特率加倍1/12/2023133、波特率

方式0

波特率=fosc/12

方式2

波特率=fosc*

2/64SMOD方式1和方式3

波特率=(T1溢出率)*2/32SMOD定时器T1作波特率发生器使用时,通常选用模式2T1溢出率=fosc/12/(2–X)81/12/202314思考题3为什么定时器T1用作串行口波特率发生器时,常采用工作方式2?8051中SCON的SM2、TB8、RB8有何作用？叙述多机通信的原理。1/12/202315INT0(P3.2)外中断0TF0标志定时器0溢出中断INT1(P3.3)外中断1TF1标志定时器1溢出中断TI标志串行口中断RI标志第七节中断系统中断源--5个中断源1/12/202316定时器/计数器控制寄存器TCON

(低四位用于控制外部中断)

IE1IT1IE0IT0跳变触发标志跳变触发(负跳变)硬件置1硬件清除触发控制低电平触发IT1=0负跳变触发IT1=1TCON1/12/202317定时器/计数器T0、T1溢出中断溢出时，硬件置TF0=1或TF1=1,申请中断CPU响应中断后，硬件清除TF0或TF1（也可由软件清“0”）串行口中断发送中断：硬件置TI=1，申请中断，CPU响应中断后，软件清除TI=0接收中断：硬件置RI=1，申请中断，CPU响应中断后，软件清RI=0。1/12/202318中断控制中断允许控制(中断允许寄存器IE(A8H))EA--ESET1EX1ET0EX0

CPU中断允许标志1:开中断0:关中断串口中断允许位1:允许0:禁止定时器0溢出中断1:允许0:禁止外中断01:允许0:禁止1/12/202319中断优先级由中断优先级寄存器IP(B8H)设置两个中断优先级,可实现二级中断嵌套---PSPT1PX1PT0PX0串口T1中断外中断1T0中断外中断0将其设置为1,则为高优先级中断；将其设置为0,

则为低优先级中断。进行中的中断过程不能被同级或低级中断打断低优先级中断可被高优先级中断打断，实现嵌套多个源同时申请中断时，先响应优先级/权高的1/12/202320中断源同级内优先权排队外中断0最高T0溢出中断外中断1T1溢出中断串行口中断最低若同时收到几个同一优先级的中断请求，则由辅助优先级硬件结构（内部查询顺序）决定。1/12/202321中断响应过程若EA=1,且相应中断允许位置1,且当前指令执行到最后一个机器周期且已结束若当前指令为RETI或对IE、IP寄存器进行读/写指令时，执行完该指令后，再执行另一条指令结束时无同级或高级中断正在处理CPU才会响应中断请求1/12/202322CPU响应中断请求保留断点中断服务程序的入口地址装入PC外中断00003H清中断标志位T0中断000BH外中断10013HT1中断001BH串行口中断0023H1/12/202323中断请求的撤除定时器/计数器0、1的中断请求及跳变触发的外中断0、1，硬件自动撤除串行口中断，须用软件的方法清除中断标志电平触发的外中断0、1，需外接电路撤除中断请求信号1/12/202324编写中断服务程序时应注意在中断入口地址单元处写一条无条件转移指令ORG0013HORG0013HLJMPINT1或AJMPINT1用软件保护现场例：INT1：PUSHPSW保护现场

PUSHA.POPAPOPPSW恢复现场

RETI.中断返回

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1/12/202325第八节单片机的复位方式与节电运行方式一、复位工作状态二、复位电路三、节电方式空闲方式：停止CPU而让RAM、定时/计数器、串行口和中断系统继续有效。掉电方式：可保存片内RAM的内容，但振荡器停振以禁止芯片所有的其它功能直到下一次硬件复位1/12/202326思考题48051有几个中断源,有几级中断优先级?各中断标志是怎样产生的,又是怎样清除的?简述MCS-51单片机中断响应过程。中断响应后,是怎样保护断点和保护现场的?1/12/202327第二章小结MCS-51内部结构存储器结构（程序存储器、数据存储器）定时器/计数器的4种