第九章CS51串行通信

1、第9章 串行接口与应用,一、基本要求 1 了解计算机通信的基本知识。 2 熟悉80C51串行口工作原理及应用方法。 3 能读懂双机通信发送、接收程序。,退出,9.1 串行通信的基本知识,在MCS-51单片机内部，有一个通用异步接收/发送器（UART）。这是一个全双工串行接口，能同时进行发送和接收数据。利用这个串行接口，可以实现单片机之间的单机通信、多机通信，以及与PC机之间的通信。,9.1.1 数据通信的基本概念 1、数据通信 2、通信方式 有两种通信方式：一种是并行通信，一种是串行通信。 9.1.2 串行通信方式 串行通信有三种方式：单工通信、半双工通信和全双工通信。 9.1.3 数据同步技

2、术 1、 异步通信,8,8,9.2 MCS-51单片机串行口的结构与工作方式,9.2.1 串行口的结构 MCS-51有一个可编程的全双工串行通信接口，可作为通用异步接收/发送器UART，也可作为同步移位寄存器。它的帧格式有8位、10位和11位，可以设置为固定波特率和可变波特率，给使用者带来很大的灵活性。,9.2.2 串行口控制寄存器SCON和电源控制寄存器PCON 1、串行口控制寄存器SCON 串行口控制寄存器SCON决定串行口通信工作方式，控制数据的接收和发送，并标示串行口的工作状态等。其位格式为：,SM0、SM1：串行口工作方式控制位，两位对应四种工作方式，如表8-1所示（fosc是晶振频

3、率）。,2、电源控制寄存器PCON 电源控制寄存器PCON中只有一位SMOD与串行口工作有关，它的位格式为： SMOD：波特率倍增位。串行口工作在方式1、方式2、方式3时，若SMOD=1，则波特率提高一倍；若SMOD=0，则波特率不提高一倍。单片机复位时，SMOD=0。,9.2.3 波特率设计 1、方式0的波特率 工作方式0时，移位脉冲由机器周期的第6个状态周期S6给出，每个机器周期产生一个移位脉冲，发送或接收一位数据。因此，波特率是固定的，为振荡频率的1/12，不受PCON寄存器中SMOD的影响。用公式表示为： 工作方式0的波特率=fosc/12,2、方式2的波特率 工作方式2时，移位脉冲由

4、振荡频率fosc的第二节拍P2时钟（即fosc/2）给出，所以，方式2波特率取决于PCON中的SMOD位的值，当SMOD=0时，波特率为fosc的1/64；当SMOD=1时，波特率为fosc的1/32，用公式表示为； 工作方式2波特率=（2SMOD/64）fosc,3、工作方式1和方式3的波特率 【例9-1】8051单片机时钟振荡频率为11.0592MHZ，选用定时器T1（工作在方式2）作波特率发生器，波特率为4800bps，求定时器T1的初值X。 解 设波特率控制位SMOD=0，则： X=256（11.0592106（0+1）/（3844800）=250=FAH 所以，（TH1）=（TL1）

5、=FAH 系统晶振频率选用11.0592MHZ，是为了使初值为整数，从而产生精确的波特率。,9.2.4 串行口的四种工作方式 串行口的四种工作方式中，串行通信只使用方式1、方式2、方式3，方式0主要用于扩展并行输入输出口。 1、串行口工作方式0,9,9,9,9,9,9,9,9,9.3 主从式多机通信,9.3.1主从式多机通信原理 9.3.2多机通信协议 9.3.3串行通信实例 【例9-1】有两台8051单片机相距很近，直接将它们的串行口相连，1#机的TXD接2#机的RXD，2#机的TXD接1#机的RXD，二机的GND相连。二机的晶振频率均为11.0592MHz，通信的波特率为4800bps。现

6、将第一台8051单片机片内RAM40H5FH单元内的数据，串行发送到第二台8051单片机片内RAM60H7FH单元中。 发送与接收的参考程序如下：,1#单片机发送程序： ORG 1000H TX:MOV TMOD , #20H MOV TH1 , #0FAH MOV TL1 , #0FAH MOV SCON , #11000000H；设定工作方式3 MOV PCON, #00H SETB TR0 MOV R0 , #40H；设发送数据的地址指针 MOV R2 , #20H；设发送数据长度 LOOP:MOV A , R0；取发送数据送A MOV C , PSW.0 MOV TB8 , C；奇偶位

7、送TB8 MOV SBUF , A；启动发送 WAIT:JBC TI , LL1；判发送中断标志 SJMP WAIT LL1:INC R0 DJNZ R2 , LOOP RET,2#单片机接收程序： ORG 1000H RX:MOV TMOD , #20H MOV TH1 , #0FAH MOV TL1 , #0FAH MOV SCON , #11010000H；设定工作方式3，并允许接收 MOV PCON , #00H SETB TR0 MOV R0 , #60H MOV R2 , #20H LOOP:JBC RI , MM1；等待接收数据 SJMP LOOP MM1:MOV A , SBU

8、F；读入一帧数据 JB PSW.0 , PP1；判接收端奇偶 JB RB8 , ERROR；判发送端奇偶 SJMP RIGHT PP1:JNB RB8 , ERROR；接收出错 RIGHT:MOV R0 , A；接收正确 INC R0 DJNZ R2 , LOOP RET ERROR:SETB PSW.5；置出错标志 RET,【例9-2】甲乙两机进行串行通信，将甲机片外RAM中1000H单元开始的32个数据发送到乙机的片外RAM 1000H开始的单元中。二机的晶振频率均为11.0592MHZ，通信的波特率为1200bps。 设甲、乙机串行口均工作在方式1，根据发送和接收的波特率，设置定时器T1

9、工作在方式2，当SMOD=0，则计数初值为E8H。甲机发送子程序流程图如图9-7（a）所示，乙机接收子程序流程图如图9-7（b）所示。,参考程序如下： (1)甲机发送子程序： ORG 1000H TTTT:MOV TMOD , #20H MOV TH1 , #0E8H MOV TL1 , #0E8H SETB TR1 MOV SCON , #50H MOV 87H , #00H,ENTER:MOV DPH , #10H MOV DPL , #00H MOV R4 , #20H MOV R5 , #00H TX1:MOV A , #04H MOV SBUF , A WAIT1:JBC TI ,

10、RX1 SJMP WAIT1 RX1:JBC RI , NEXT1 SJMP RX1,NEXT1:MOV A , SBUF CJNE A , #00H , TX1 TX2:MOV A , R4 MOV SBUF , A ADD A , R5 MOV R5 , A WAIT2:JBC TI , TX3 SJMP WAIT2 TX3:MOVX A , DPTR MOV SBUF , A ADD A , R5 MOV R5 , A INC DPTR,WAIT3:JBC TI , NEXT2 SJMP WAIT3 NEXT2:DJNZ R4 , TX3 MOV A , R5 MOV SBUF , A

11、WAIT4:JBC TI , RX_11H SJMP WAIT4 RX_11H:JBC RI , IF_11H SJMP RX_11H IF_11H:MOV A , SBUF CJNE A , #11H , ENTER RET,(2)乙机接收子程序： ORG 1000H RRRR:MOV TMOD , #20H MOV TH1 , #0E8H MOV TL1 , #0E8H SETB TR1 MOV SCON , #50H MOV 87H, #00H ENTER:MOV DPH , #10H MOV DPL , #00H MOV R5 , #00H,RX1:JBC RI , IF_04H SJ

12、MP RX1 IF_04H:MOV A , SBUF CJNE A , #04H , TX_FFH MOV A , #00H MOV SBUF , A WAIT1:JBC TI , RX2 SJMP WAIT1 LJMP RX2 TX_FFH:MOV A , #0FFH MOV SBUF , A,WAIT2:JBC TI , LL1 SJMP WAIT2 LL1:LJMP ENTER RX2:JBC RI , LL2 SJMP RX2 LL2:MOV A , SBUF MOV R4 , A MOV R5 , A RX3:JBC RI , LL3 SJMP RX3,LL3:MOV A , SBU

13、F MOVX DPTR , A INC DPTR ADD A , R5 MOV R5 , A DJNZ R4 , RX3 RX4:JBC RI , LL4 SJMP RX4 LL4:MOV A , SBUF MOV 30H , R5 CJNE A, 30H , T_ERR,T_RIGHT:MOV A , #11H MOV SBUF , A WAIT3:JBC TI , EN SJMP WAIT3 T_ERR:MOV A , #0F0H MOV SBUF , A WAIT4:JBC TI , AGAIN SJMP WAIT4 AGAIN:LJMP ENTER EN:RET,小结,串行通信的基本知识 MCS-51