单片机原理及应用(第十讲).ppt

1、第 十 讲,MCS-51串行口的结构 MCS-51串行口的4种工作方式 多机通讯简介 应用举例,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。,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)

2、,TI,RI,串行口中断,8,8,8,（1）串行口控制寄存器SCON 字节地址98H，位地址98H9FH。格式如下：,SM0,TB8,SM1,SM2,REN,RB8,TI,RI,SCON,98H,D7,D6,D5,D4,D3,D2,D1,D0,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

3、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”。,（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：,SMOD,GF1,GF0,PD,IDL,PCON,87H,D7,D6,D5,D4,D3,D2,D1,D0,SMOD：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,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S

4、BUF缓冲数据开始，接收时由写入 SCON允许接收控制寄存器开始。,2、方式1 8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,D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,停止位,方式1 波特率=（2SMOD/32）T1溢出率,3、方式2 9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,D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,停止位,D8,方式2 波特率=2SMOD/64fosc,4、方式3 9位异步通讯，其传输帧格式与方式2相同， 不同

5、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,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:PUSH PSW PUSH A SETB RS1 CLR RS0 CLR TI MOV A,R0 MOV C,P,MOV TB8,C MOV SBUF,A INC R0 POP A POP PSW RETI,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: PUSH PS

6、W PUSH A SETB RS0 CLR RS1 CLR RI MOV A,SBUF MOV C,P JNC L1 JNB RB8,ERP,AJMP L2 L1:JB RB8,ERP L2:MOV R0,A INC R0 ERP: POP A POP PSW RETI,三、多机通讯 当串行口以方式2或方式3工作时，若SM2位置“”，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。,TXD,TXD,TXD,TXD,RXD,RXD,RXD,RXD,从机#0,主机,从机#1,从机#2,1

7、、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。,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。

8、（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。,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）XCHD 8、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。,四、应用举例,例：串行口发送接收共10位信息（方式1），第0位 是起始位，18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

9、 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,甲机发送程序： （设晶振为6MHz，波特率为2400b/s）,ORG 0000H LJMP TRANS ORG 001BH LJMP T1INT ORG 0023H LJMP SINT ORG 1000H TRANS： ANL TMOD，#0FH ORL TMOD，#10H,MOV TL1,#0FAH MOV TH1,#0FFH MOV PCON,#80H SETB EA CLR ES SETB ET1 SETB PT1 CLR PS SETB TR1 CLR T

10、I MOV SCON,#40H MOV SBUF,78H,WAIT1:JNB TI,WAIT1 CLR TI MOV SBUF,77H WAIT2:JNB TI,WAIT2 CLR TI MOV SBUF,76H WAIT3:JNB TI,WAIT3 CLR TI MOV SBUF,75H WAIT4:JNB TI,WAIT4 CLR TI SETB ES,CLR C MOV A,75H SUBB A,77H MOV R0,A MOV A,76H SUBB A,78H MOV R1,A MOV DPH,78H MOV DPL,77H AGAIN:CLR F0 MOVX A,DPTR MOV S

11、BUF,A,INC DPTR CLR C MOV A,R0 SUBB A,#01H MOV R0,A MOV A,R1 SUBB A,#00H MOV R1,A CJNE R0,#00H,LOOP CJNE R1,#00H,LOOP CLR EA AJMP $,LOOP：JNB F0，LOOP LJMP AGAIN SINT：CLR TI SETB F0 RETI T1INT：CLR TR1 MOV TL1，#0FAH MOV TH1，#0FFH SETB TR1 RETI,乙机接收程序： （晶振为6MHz，波特率为2400b/s，方式1）,ORG 0000H LJMP RECEIVE ORG

12、 001BH LJMP T1INT ORG 0023H LJMP RSINT ORG 0100H RECEIVE： ANL TMOD，#0FH ORL TMOD，#10H,MOV TL1,#0FAH MOV TH1,#0FFH MOV PCON,#80H SETB EA CLR ES SETB ET1 SETB PT1 CLR PS SETB TR1 CLR TI MOV SCON,#50H CLR B.0 MOV 70H,#78H,LOOP:AJMP LOOP RSINT:PUSH DPL PUSH DPH JB B.0,DATA MOV R0,70H MOV A,SBUF MOV R0,A DEC 70H CLR RI MOV A,#74H CJNE A,70H,RETURN SETB B.0,RETURN:POP A POP DPH POP DPL RETI DATA:MOV DPH,7