89C51串行通信解析課件

1、單片機(jī)實(shí)訓(xùn)執(zhí)行校長(zhǎng)單片機(jī)實(shí)訓(xùn)(第一講下)教學(xué)內(nèi)容串行通信的基本概念51單片機(jī)的串行口的功能與結(jié)構(gòu)51單片機(jī)的串行口的工作方式51單片機(jī)的串行口的波特率設(shè)置多機(jī)通信重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)工作方式 多機(jī)通信難點(diǎn)多機(jī)通信串行通信的基本概念通信的基本方式：并行和串行通信兩種并行通信是構(gòu)成一組數(shù)據(jù)的各位同時(shí)進(jìn)行傳送。串行通信是數(shù)據(jù)一位接一位地順序傳送。串行通信分為：異步傳送和周步傳送。異步傳送方式： 在異步通信中，數(shù)據(jù)是以幀為單位傳送的。在幀格式中，一個(gè)字符由四個(gè)部分組成：起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位和停止位。首先是一個(gè)起始為（0），然后是5位-8位數(shù)據(jù)（規(guī)定低位在前，高位在后），接下來(lái)是奇偶校驗(yàn)位（可省略），最

2、后是停止位（1）。串行通信的基本概念異步通信數(shù)據(jù)格式51單片機(jī)的串行口的功能與結(jié)構(gòu)單片機(jī)串行口的功能：強(qiáng)大的全雙工，可同時(shí)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。接收和發(fā)送均可工作在查詢(xún)或中斷方式。能方便地與其它計(jì)算機(jī)式串行傳送信息的外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)雙機(jī)、多機(jī)通信。單片機(jī)串行口的結(jié)構(gòu)：主要由發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖器、發(fā)送控制器、輸出控制門(mén)、接收控制器、輸入移位寄存器等組成。51單片機(jī)的串行口的功能與結(jié)構(gòu)串行口的功能特殊功能寄存器：串行口控制寄存器SCON：51單片機(jī)的串行口的功能與結(jié)構(gòu)SM0和SM1串行口工作方式選擇位。兩個(gè)選擇位對(duì)應(yīng)4種通信方式，如下表所示。其中，fosc是振蕩頻率。SM2多機(jī)通信控制位，主要用于方式2和方式3。

3、 當(dāng)SM2=1，則接收到的第9位數(shù)據(jù)(RB8)為0時(shí)，不啟動(dòng)接收中斷標(biāo)志，并將接收到的前8數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)丟棄。RB8=1時(shí)才將接收的前8位數(shù)據(jù)送入SBUF，并置位RI，產(chǎn)生中斷請(qǐng)求。 當(dāng)SM2=0，不論第9位數(shù)據(jù)為0或1，都將接收到的數(shù)據(jù)送入SBUF，并產(chǎn)生中斷請(qǐng)求。在方式0時(shí)，SM2必須為0。51單片機(jī)的串行口的功能與結(jié)構(gòu)REN允許接收控制位。 當(dāng)REN1時(shí)才允許接收，當(dāng)REN0，則禁止接收，該位軟件置1或清0，是串行接收的開(kāi)關(guān)。TB8發(fā)送數(shù)據(jù)的D8位 在方式2或方式3中，TB8為要發(fā)送數(shù)據(jù)的第9位。 在多機(jī)通信中，以此位的狀態(tài)表示主機(jī)發(fā)送的是地 址還是數(shù)據(jù)：TB8=0為數(shù)據(jù)，TB8=1為地址；也

4、可用作奇偶校驗(yàn)位。RB8接收數(shù)據(jù)的第9位。 在方式2或方式3中，接收到的第9位數(shù)據(jù)放在RB8中?？勺鳛槠媾夹ｒ?yàn)位，或是地址或數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)位。51單片機(jī)的串行口的功能與結(jié)構(gòu)RI接收中斷標(biāo)志位 當(dāng)一幀數(shù)據(jù)接收完成后，由內(nèi)部硬件使RI置位，向CPU請(qǐng)求中斷。中斷響應(yīng)后必須用軟件清0。RI也可供查詢(xún)使用。TI 發(fā)送中斷標(biāo)志位 當(dāng)一幀數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束后，由內(nèi)部硬件使TI置位，向CPU請(qǐng)求中斷。中斷響應(yīng)后必須用軟件清0。TI也可供查詢(xún)使用。51單片機(jī)的串行口的功能與結(jié)構(gòu)電源控制寄存器PCON PCON的最高位SMOD是串行口波特率系數(shù)控制位。SMOD=1時(shí)，波特率加倍。其它位與串口無(wú)關(guān)。51單片機(jī)的串行口的工作方

5、式工作方式0 方式0為同步移位寄存器輸入/輸出方式，常用于擴(kuò)展I/O口。工作方式1方式1為8位異步通信方式；一幀由10位組成；波特率可變。為了接受準(zhǔn)確無(wú)誤，控制器將1位的傳送時(shí)間分為16等份，在第7，第8及第9等份，在信號(hào)中央采樣三次，至少兩次相同的值作為數(shù)據(jù)。這樣能較好地消除干擾的影響。51單片機(jī)的串行口的工作方式數(shù)據(jù)接收的有效性：如果RI=0、SM2=0，則接收的數(shù)據(jù)送入SBUF，停止位送入RB8，置RI=1；向CPU申請(qǐng)中斷。如果RI=0、SM2=1，那么只有停止位為1才發(fā)生上述操作。如果RI=0、SM2=1，且停止位為0，則接收的數(shù)據(jù)丟棄。如果RI=1，則接收的數(shù)據(jù)在任何情況下都不裝入

6、SBUF，即數(shù)據(jù)丟失。51單片機(jī)的串行口的工作方式方式2與方式3方式2和方式3均為9位異步通信格式，每幀由11位組成。在方式2和方式3時(shí)，發(fā)送、接收數(shù)據(jù)的過(guò)程和方式1基本相同，所不同的是對(duì)第9位數(shù)據(jù)的處理：發(fā)送時(shí)：第9位數(shù)據(jù)由SCON中的TB8位提供；接收時(shí)：當(dāng)?shù)?位數(shù)據(jù)進(jìn)入移位寄存器后，將前8位數(shù)據(jù)送入SBUF中，第9位裝入SCON中的RB8。方式2與方式3僅波特率不同。51單片機(jī)的串行口的波特率設(shè)置串口的4種工作方式對(duì)應(yīng)3種波特率模式。方式0：波特率是固定值，為fosc/12方式2：波特率為fosc2SMOD/64方式1和方式3： 波特率為：T1溢出率2SMOD/32 由前可知：T1溢出率

7、= (fosc/12)/(256-初值) 則波特率為：2SMOD(fosc/12)/(256-初值) /32 則初值為：256-fosc(SMOD+1)/384/波特率多機(jī)通信多機(jī)通信時(shí)必須使用串口的方式2或方式3主從式多機(jī)通信是多機(jī)通信中應(yīng)用最廣，也是最簡(jiǎn)單的一種。主從式通信中只能有一臺(tái)主機(jī)，從機(jī)可以有多臺(tái)。主機(jī)發(fā)送的信息可以傳送到所有從機(jī)或指定從機(jī)；而從機(jī)發(fā)送的信息只能被主機(jī)接收，各從機(jī)之間不能直接通信，各從機(jī)之間的通信必須通過(guò)主機(jī)進(jìn)行。多機(jī)通信在主從模式中，主機(jī)發(fā)出的信息分兩類(lèi)：一類(lèi)為地址，用來(lái)確定需要和主機(jī)通信的從機(jī)，特征是串行通信中第9位數(shù)據(jù)為1。另一類(lèi)為數(shù)據(jù)，特征為串行通信中第9位數(shù)據(jù)為0。多機(jī)通信主從多機(jī)通信的過(guò)程：使所有的從機(jī)的SM2位置1，以便接收主機(jī)發(fā)來(lái)的地址。主機(jī)發(fā)出地址信息，前8位為從機(jī)地址，第9位為1從機(jī)接收完成后與本機(jī)地