单片机原理及应用第十讲

单片机原理及应用第十讲第1页，共25页，2023年，2月20日，星期一一、串行口的结构1、基本概念什么叫串行通讯？（对应有并行通讯）何谓全双工？（相应有单工、半双工）异步通讯？（对应也有同步通讯）波特率？MCS-51单片机内部有一个功能强的、有4种工作方式的全双工的异步串行口，其波特率可用软件设置。第2页，共25页，2023年，2月20日，星期一2、MCS-51系列单片机串行口的结构发送SBUF(99H)接收SBUF(99H)串行控制寄存器SCON(98H)门发送控制器接收控制器输入移位寄存器定时器T1+内部总线TXD(P3.1)RXD(P3.0)TIRI串行口中断888第3页，共25页，2023年，2月20日，星期一（1）串行口控制寄存器SCON字节地址98H，位地址98H～9FH。格式如下：SM0TB8SM1SM2RENRB8TIRISCON98HD7D6D5D4D3D2D1D0SM0SM1方式功能说明000同步移位寄存器(固定频率为fosc/12)0118位异步收发，波特率可变（由T1控制）1029位异步收发，波特率为fosc/64或fosc/321139位异步收发，波特率可变（由T1控制）第4页，共25页，2023年，2月20日，星期一SM2：多机通讯控制位多机通讯是运用在工作方式2和方式3下（即9位异步收发），在这种情况时，如果SM2置为1，则只有当接收到的第九位数据（RB8）为“1”时，才将接收到的前8位数据送入SBUF(接收缓冲器），并置RI为“1”，产生中断请求；如果接收到的第九位数据（RB8）为“0”，串行口则将接收到的前8位数据丢弃。而当SM2=0时，则不论第九位数据是“1”还是“0”，都将前8位数据送入SBUF缓冲器中，RI置“1”，产生中断。方式0时，SM2必须置“1”。第5页，共25页，2023年，2月20日，星期一（2）特殊功能寄存器PCON电源控制寄存器，字节地址为87H，其格式如下：SMODGF1GF0PDIDLPCON87HD7D6D5D4D3D2D1D0SMOD：波特率选择位（波特率倍增位）方式1、3的波特率为：（2SMOD/32）×T1溢出率第6页，共25页，2023年，2月20日，星期一二、串行口的4种工作方式1、方式0同步移位寄存器输入输出方式，常用于I/O扩展。此方式下的发送和接收均用RXD引脚，而TXD都输出固定频率（fosc/12）的同步移位脉冲。发送时由写入SBUF缓冲数据开始，接收时由写入SCON允许接收控制寄存器开始。第7页，共25页，2023年，2月20日，星期一2、方式18位异步收发，外加一位起始位和一位停止位，10位组成一帧数据格式，下图为方式1的帧格式：起始位D0D1D2D3D4D5D6D7停止位方式1波特率=（2SMOD/32）×T1溢出率第8页，共25页，2023年，2月20日，星期一3、方式29位异步通讯，每帧数据为11位：1位起始位，8位数据位，1位可程控为1或0的第九位数据（常用作奇偶位），1位停止位。其帧格式为：起始位D0D1D2D3D4D5D6D7停止位D8方式2波特率=2SMOD/64×fosc第9页，共25页，2023年，2月20日，星期一4、方式39位异步通讯，其传输帧格式与方式2相同，不同之处为波特率为可变，由T1溢出率确定，与方式1的波特率计算相同，如下所示：方式3波特率=（2SMOD/32）×T1溢出率第10页，共25页，2023年，2月20日，星期一例：利用方式2，实现双机通讯。（奇偶校验）

甲机发送，TB8作奇偶校验位，在写入8位发送数据前，先将此数据的奇偶位写入TB8中，其中断服务程序为：PIPTI:PUSHPSWPUSHASETBRS1CLRRS0CLRTIMOVA,@R0MOVC,PMOVTB8,CMOVSBUF,AINCR0POPAPOPPSWRETI第11页，共25页，2023年，2月20日，星期一乙机接收，所接收的第九位为奇偶校验位（RB8），其接收中断服务程序如下：PIRI:PUSHPSWPUSHASETBRS0CLRRS1CLRRIMOVA,SBUFMOVC,PJNCL1JNBRB8,ERP

AJMPL2L1:JBRB8,ERPL2:MOV@R0,AINCR0ERP:……

……POPAPOPPSWRETI第12页，共25页，2023年，2月20日，星期一三、多机通讯

当串行口以方式2或方式3工作时，若SM2位置“１”，这时只有当串行口接收到的第九位数据RB8为“1”时，才置中断标志RI=1，若接收到的RB8为“0”，则不产生中断标志，信息丢失。利用此特性，实现多机通信。TXDTXDTXDTXDRXDRXDRXDRXD从机#0主机从机#1从机#2第13页，共25页，2023年，2月20日，星期一1、串行数据传送与并行数据传送相比的主要优点和用途是什么？2、简述串行口4种工作方式的接收和发送数据的过程。3、帧格式为1个起始位，8个数据位和一个停止位的异步通讯方式是方式（）。4、串行口有几种工作方式？有几种帧格式？各种工作方式的波特率如何确定？5、假定串行口串行发送的字符格式为1个起始位，8个数据位，1个奇校验位，1个停止位，请画出传送字符“A”的帧格式。第14页，共25页，2023年，2月20日，星期一6、下列说法是否正确：（1）串行口通讯的第九数据位的功能可由用户定义。（2）发送数据的第九数据位的内容在SCON寄存器的TB8位中预先准备好。（3）串行通讯发送时，指令把TB8位的状态送入发送SBUF中。（4）串行通讯接收到的第九位数据送SCON寄存器的RB8中保存。（5）串行口方式1的波特率是可变的，通过定时器/计数器T1的溢出率设定。第15页，共25页，2023年，2月20日，星期一7、通过串行口发送或接收数据时，应使用指令：（1）MOVC（2）MOVX（3）MOV（4）XCHD8、某8031串行口，传送数据的帧格式为1个起始位，8个数据位，1个偶校验，1个停止位组成。当该串行口每分钟传送1800个字符时，试计算出波特率。第16页，共25页，2023年，2月20日，星期一四、应用举例第17页，共25页，2023年，2月20日，星期一例：串行口发送接收共10位信息（方式1），第0位是起始位，1～8位是数据位，最后是停止位1。甲机把以78H、77H单元的内容为首地址，以76H、75H单元中内容减1为末地址的数据块内容通过串行口向乙机发送。设8031内部RAM中：（78H）=20H（77H）=00H（76H）=20H（75H）=20H第18页，共25页，2023年，2月20日，星期一甲机发送程序：（设晶振为6MHz，波特率为2400b/s）

ORG0000HLJMPTRANSORG001BHLJMPT1INTORG0023HLJMPSINTORG1000HTRANS：ANLTMOD，#0FHORLTMOD，#10H第19页，共25页，2023年，2月20日，星期一MOVTL1,#0FAHMOVTH1,#0FFHMOVPCON,#80HSETBEACLRESSETBET1SETBPT1CLRPSSETBTR1CLRTIMOVSCON,#40HMOVSBUF,78HWAIT1:JNBTI,WAIT1CLRTIMOVSBUF,77HWAIT2:JNBTI,WAIT2CLRTIMOVSBUF,76HWAIT3:JNBTI,WAIT3CLRTIMOVSBUF,75HWAIT4:JNBTI,WAIT4CLRTISETBES第20页，共25页，2023年，2月20日，星期一CLRCMOVA,75HSUBBA,77HMOVR0,AMOVA,76HSUBBA,78HMOVR1,AMOVDPH,78HMOVDPL,77HAGAIN:CLRF0MOVXA,@DPTRMOVSBUF,AINCDPTRCLRCMOVA,R0SUBBA,#01HMOVR0,AMOVA,R1SUBBA,#00HMOVR1,ACJNER0,#00H,LOOPCJNER1,#00H,LOOPCLREAAJMP$第21页，共25页，2023年，2月20日，星期一LOOP：JNBF0，LOOPLJMPAGAINSINT：CLRTISETBF0RETIT1INT：CLRTR1MOVTL1，#0FAHMOVTH1，#0FFHSETBTR1RETI第22页，共25页，2023年，2月20日，星期一乙机接收程序：（晶振为6MHz，波特率为2400b/s，方式1）ORG0000HLJMPRECEIVEORG001BHLJMPT1INTORG0023HLJMPRSINTORG0100HRECEIVE：ANLTMOD，#0FHORLTMOD，#10H第23页，共25页，2023年，2月20日，星期一MOVTL1,#0FAHMOVTH1,#0FFHMOVPCON,#80HSETBEACLRESSETBET1SETBPT1CLRPSSETBTR1CLRTIMOVSCON,#50HCLRB.0MOV70H,#78HLOOP:AJMPLOOPRSINT:PUSHDPLPUSHDPHJBB.0,DATAMOVR0,70HMOVA,SBUFMOV@R0,ADEC70HCLRRIMOVA,#74HCJNEA,70H,RETURNSETBB.0第24页，共25页，2023年，2月20日，星期一RETURN:POPAPOPDPHPOPDPLRETIDATA:MOVDPH,78HMOVDPL,77HMOVA,SBUF