LGD8-2(4)串行通信.ppt

1、串行通信工作方式,根据实际需要，80C51串行口可设置4种工作方式，可有8位、10位或11位帧格式。 方式0以8位数据为一帧，不设起始位和停止位，先发送或接收最低位。其帧格式如下：,串行通信工作方式,方式1以10位为一帧传输，设有1个起始位（0），8个数据位和1个停止位（1）。其帧格式为：,返回,串行通信工作方式,方式2和方式3以11位为1帧传输，设有1个起始位（0），8个数据位，1个附加第9位和1个停止位（1）。其帧格式为： 附加第9位（D8）由软件置1或清0。发送时在TB8中，接收时送RB8中。,3、串行通信工作方式,（1）串行口方式0 方式0为同步移位寄存器输入/输出方式，常用于扩展I/

2、O口。 串行数据通过RXD输入或输出，而TXD用于输出移位时钟，作为外接部件的同步信号。,串行通信工作方式,（2）串行口方式1 方式1真正用于串行发送或接收，为10位通用异步接口。TXD与RXD分别用于发送与接收数据。 收发一帧数据的格式为1位起始位、8位数据位（低位在前）、1位停止位，共10位。 在接收时，停止位进入SCON的RB8，此方式的传送波特率可调。,串行通信工作方式,（3）串行口方式2和方式3 串行口工作在方式2和方式3均为每帧11位异步通信格式，由TXD和RXD发送与接收（两种方式操作是完全一样的，所不同的只是波特率）。 每帧11位，发送时，第9数据位（TB8）可以设置为1或0，

3、也可将奇偶位装入TB8，从而进行奇偶校验；接收时，第9数据位进入SCON的RB8。,波特率设计,方式0和方式2的波特率是固定的；而方式1和方式3的波特率是可变的，由定时器T1的溢出率来决定。 （1）方式0的波特率 每个机器周期产生一个移位时钟，发送或接收一位数据。 方式0波特率 fosc / 12 （2）方式2的波特率 方式2波特率2SMOD/64fosc,波特率设计,（3）方式1和方式3的波特率 89C51串行口方式1和方式3的波特率由定时器T1的溢出率与SMOD值同时决定。即 方式1、3波特率2SMOD/32(T1溢出率) 定时器在方式2定时初值:,图 串行口控制寄存器SCON,串行口控制

4、字及控制寄存器,串行口控制字及控制寄存器,（2）PCON（87H） 电源控制寄存器PCON中只有SMOD位与串行口工作有关，如图7-9所示。,图 电源控制寄存器PCON,设fosc11.059MHz，试编写一段程序，其功能为对串行口初始化，使之工作于方式1，波特率为1200b/s；并用查询串行口状态的方法，读出接收缓冲器的数据并回送到发送缓冲器。,8.5 80C51串行通信应用,如前所述，80C51串行口的工作主要受串行口控制寄存器SCON的控制，另外，也和电源控制寄存器PCON有些关系。SCON寄存器用来控制串行口的工作方式，还有一些其他的控制作用。 80C51单片机串行口的四种工作方式传送

5、的数据位数叙述如下：,方式0：移位寄存器输入/输出方式。串行数据通过RXD线输入或输出，而TXD线专用于输出时钟脉冲给外部移位寄存器。方式0可用来同步输出或接收8位数据（最低位首先输出），波特率固定为fosc/12，其中，fosc为单片机的时钟频率。 方式1：10位异步接收/发送方式。一帧数据包括1位起始位（0），8位数据位和1位停止位（1）。串行接口电路在发送时能自动插入起始位和停止位；在接收时，停止位进入特殊功能寄存器SCON的RB8位。方式1的传送波特率是可变的，可通过改变内部定时器的定时值来改变波特率。 方式2：11位异步接收/发送方式。除了1位起始位、8位数据位、1位停止位之外，还可

6、以插入第9位数据位。 方式3：同方式2，只是波特率可变。,返回,8.5 80C51串行通信应用,1、串行口方式0的应用,89C51单片机串行口基本上是异步通信接口，但在方式0时是同步操作。外接串入并出或并入串出器件，可实现I/O的扩展。 串行口方式0的数据传送可以采用中断方式，也可以采用查询方式。无论哪种方式，都要借助于TI或RI标志。 在串行口发送时，或者靠TI置位后引起中断申请，在中断服务程序中发送下一组数据；或者通过查询TI的值，只要TI为0就继续查询，直到TI为1后结束查询，进入下一个字符的发送。 在串行口接收时，由RI引起中断或对RI查询来决定何时接收下一个字符。无论采用什么方式，在

7、开始串行通信前，都要先对SCON寄存器初始化，进行工作方式的设置。在方式0中，SCON寄存器的初始化只是简单地把00H送入SCON就可以了。,返回,1、串行口方式0的应用,例：用80C51串行口外接164串入并出移位寄存器扩展8位并行口；8位并行口的每位都接一个发光二极管，要求发光二极管从左到右以一定延迟轮流显示，并不断循环。设发光二极管为共阴极接法，如图所示。,解：设数据串行发送采用中断方式，显示的延迟通过调用延迟程序DELAY来实现。,80C51,1、串行口方式0的应用,程序清单： ORG 0023H ;串行口中断入口 AJMP SBR ;转入串行口中断服务程序 ORG 2000H ;主程

8、序起始地址 MOV SCON ,#00H ;串行口方式0初始化 MOV A ,#80H ;最左一位发光二极管先亮 CLR P1.0 ;关闭并行输出 MOV SBUF，A ;开始串行输出 MOV IE,#90H LOOP : SJMP $ ;等待中断,1、串行口方式0的应用,程序清单： SBR : SETB P1.0 ;启动并行输出 ACALL DELAY ;显示延迟一段时间 CLR TI ;清发送中断标志 RR A ;准备右边一位显示 CLR P1.0 ;关闭并行输出 MOV SBUF , A ;再一次串行输出 RETI ;中断返回,1、串行口方式0的应用,用方式0外加移位寄存器来扩展8位输出

9、口时，要求移位寄存器带有输出控制，否则串行移位过程也会反映到并行输出口；另外，输出口最好再接一个寄存器或锁存器，以免输出门关闭使（STB=0）输出又发生变化。,1、串行口方式0的应用,例：用80C51串行口外加移位寄存器165或166扩展8位输入口，输入数据由8个开关提供，另有一个开关K提供联络信号。当K=0时，表示要求输入数据，输入的8位为开关量，提供逻辑模拟子程序的输入信号。如图所示。,1、串行口方式0的应用,解：对RI采用查询方式来编写程序，当然，先要查询开关K是否闭合。 程序清单： START: MOV SCON ,#10H ;串行口方式0初始化 JB P1.1 ,$ ;开关K未闭合，

10、等待 SETB P1.0 ;P/S=1,并行置入数据 CLR P1.0 ;PS=0,开始串行移位 JNB RI ,$ ;查询RI CLR RI ;查询结束，清RI MOV A ,SBUF ;读数据到累加器 ACALL LOGSIM ;进行逻辑模拟 SJMP START ;准备下一次模拟,2、串行口方式1的发送和接收,例：80C51串行口按双工方式收发ASCII字符，最高位用来作奇偶校验位，采用奇校验方式，要求传送的波特率为1200b/s。编写有关的通信程序。 解：7位ASCII码加1位奇校验共8位数据，故可采用串行口方式1。,2、串行口方式1的发送和接收,设发送数据区的首地址为20H，接收数据

11、区的首地址为40H，fosc为6MHz，通过计算可得定时器的初装值为F3H。定时器T1采用工作模式2，可以避免计数溢出后用软件重装定时初值的工作。,2、串行口方式1的发送和接收,程序清单：主程序 MOV TMOD ,#20H ;定时器1设为模式2 MOV TL1 , #0F3H ;定时器初值 MOV TH1 ,#0F3H ;8位重装值 SETB TR1 ;启动定时器1 MOV SCON ,#50H ;设置为方式1，REN=1 MOV R0 ,#20H ;发送数据区首址 MOV R1 ,#40H ;接收数据取首址 ACALL SOUT ;先输出一个字符 SETB ES SETB EA SJMP

12、$ ;等待中断,2、串行口方式1的发送和接收,中断服 ORG 0023H ;串行口中断入口 AJMP SBR1 ;转至中断服务程序 ORG 0100H SBR1: JNB RI ,SEND ;TI=1,为发送中断 ACALL SIN ;RI=1,为接收中断 SJMP NEXT ;转至统一的出口 SEND: ACALL SOUT ;调用发送子程序 NEXT: RETI ;中断返回,2、串行口方式1的发送和接收,发送子程序 SOUT: CLR TI MOV A ,R0 ;取发送数据到A MOV C ,P ;奇偶标识赋予C MOV ACC.7, C INC R0 ;修改发送数据指针 MOV SBUF

13、 ,A ;发送ASCII码 RET ;返回,2、串行口方式1的发送和接收,接收子程序 SIN: CLR RI MOV A ,SBUF ;读出接收缓冲区内容 MOV C ,P ;取出校验位 ANL A ,#7FH ;删去校验位 MOV R1 ,A ;读入接收缓冲区 INC RI ;修改接收数据指针 RET ;返回,2、串行口方式1的发送和接收,以上程序基本上具备了全双工通信的能力，但不能说很完善。例如，在接收子程序中，虽然检验了奇偶校验位，但没有进行出错处理；另外，发送和接收数据区的范围都很有限。,例：用第9个数据位作奇偶校验位，编制串行口方式2的发送程序。 解：将片内RAM 50H5FH中的数

14、据串行发送；方式2发送程序流程图如图所示。,3、串行口方式2、方式3的发送和接收,程序清单如下： TRT: MOV SCON ,#80H ;方式2设定 MOV PCON ,#80H ;取波特率为fosc/32 MOV R7 ,#10H ;数据长度10HR7 LOOP: MOV A ,R0 ;取数据A MOV C ,PSW.0 ;PTB8 MOV TB8 ,C MOV SBUF ,A ;数据SBUF,启动发送 WAIT: JBC TI ,CONT ;判断发送中断标志 SJMP WAIT CONT: INC R0 DJNZ R7 ,LOOP RET,3、串行口方式2、方式3的发送和接收,例 编制一

15、个串行口方式2接收程序，并核对奇偶校验位。 解：根据上面介绍的特点，在方式2、方式3的发送过程中，将数据和附加在TB8中的奇偶位一块发向对方。因此，作为接收的一方应设法取出该奇偶位进行核对，相应的接收程序段为：,RRR: MOV SCON ,#90H ;选方式2，并允许接收 LOOP: JBC RI ,RECEIV ;等待接收数据并清RI SJMP LOOP RECEIV: MOV A ,SBUF ;将接收到的字符取出后，送到 ；ACC。注意，传送指令影响PSW， 产生接收端的奇偶值 JB PSW.0 ,ONE ;判断接收端的奇偶值 JB RB8 ,ERR ;判断发送端的奇偶值 SJMP RI

16、GHT ONE: JNB RB8 ,ERR RIGHT: ;接收正确 ERR: ；接收有错,简单介绍,1 RS-232C标准接口总线 2 信号电气特性与电平转换 3 单片机与PC机通信的接口电路,返回,RS-232C标准接口总线,ELA RS-232C是目前最常用的串行接口标准，用于实现计算机与计算机之间、计算机与外设之间的数据通信。 该标准的目的是定义数据终端设备（DTE）之间接口的电气特性。一般的串行通信系统是指微机和调制解调器（modem），如图。调制解调器叫数据电路终端设备（简称DCE）。 RS-232C提供了单片机与单片机、单片机与PC机间串行数据通信的标准接口。通信距离可达到 15 m。,RS-232C标准接口总线,返回,RS232C接口的具体规定如下： （l）范围 RS-232C标准适用于DCE和 DTE间的串行二进制通信，最高的数