串行口工作方式精选课件.ppt

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1、关于串行口工作方式08.12.20221第一页，本课件共有75页MCS-51 MCS-51 单片机内部集成了一个全双工单片机内部集成了一个全双工异步异步通信串行口通信串行口单片机的串行通信使用的是异步串行通信单片机的串行通信使用的是异步串行通信1 1、并行通信和串行通信、并行通信和串行通信1010P1.0P1.1P1.2P1.3RXDTXD单片机单片机外设外设1外设外设20 1 0 11 0 1 0P1.70 1 0 17.0 7.0 概述概述第二页，本课件共有75页异异步步方方式式：双双方方只只有有数数据据线线而而没没有有时时钟钟线线。双双方方都都以以自自己己的的时时钟钟源源控控制制发发送送

2、和和接接收收的的速速率率，发发送送端端和和接接收收端端使使用用的的不不是是同同一一个个时时钟钟。以以字字符符为为单单位位进进行行数数据据传传送送，每每一一个个字字符符均均按按固固定定的的字字符符格格式式传传送送，又被称为帧。又被称为帧。2 2、异步方式和同步方式、异步方式和同步方式注意：注意：注意：注意：由于通讯双方系统时钟往往不同，所以在异步通信中，由于通讯双方系统时钟往往不同，所以在异步通信中，由于通讯双方系统时钟往往不同，所以在异步通信中，由于通讯双方系统时钟往往不同，所以在异步通信中，要想保证通信的成功要想保证通信的成功要想保证通信的成功要想保证通信的成功必须保证两点必须保证两点必须保

3、证两点必须保证两点：通信双方必须保持相同的传送、接收速率（通信双方必须保持相同的传送、接收速率（通信双方必须保持相同的传送、接收速率（通信双方必须保持相同的传送、接收速率（波特率波特率波特率波特率）；）；）；）；双方必须遵守相同的数据格式（双方必须遵守相同的数据格式（双方必须遵守相同的数据格式（双方必须遵守相同的数据格式（字符帧字符帧字符帧字符帧）。）。）。）。优点：优点：是不需要传送同步脉冲，可靠性高，所需设备简单；是不需要传送同步脉冲，可靠性高，所需设备简单；缺点：缺点：是传输速率低（增加起始位和停止位）。是传输速率低（增加起始位和停止位）。第三页，本课件共有75页同步方式：同步方式：l在

4、物理结构上，通信双方除了通信的数据线外还增加了在物理结构上，通信双方除了通信的数据线外还增加了一个通信用的一个通信用的“时钟传输线时钟传输线clock”clock”。由主控方提供时钟信。由主控方提供时钟信号号clockclock。l由于有了时钟信号来由于有了时钟信号来“同步同步”发送或接收操作，所以被传送的发送或接收操作，所以被传送的数据不再使用数据不再使用“起始位起始位”和和“停止位停止位”，因而提高了传送速度。，因而提高了传送速度。因此同步通信常被用于系统内部各芯片之间的接口设计。因此同步通信常被用于系统内部各芯片之间的接口设计。l由于同步通信多了一条由于同步通信多了一条“时钟线时钟线”，

5、因此不太适合远距离，因此不太适合远距离的通信。的通信。优点优点是数据传输速率较高；是数据传输速率较高；缺点缺点是要求发送时钟和接收时钟保持严格同步。是要求发送时钟和接收时钟保持严格同步。主主控控方方被被控控方方dataclock主主控控方方被被控控方方dataclock 主控方发送数据主控方发送数据主控方接收数据主控方接收数据 第四页，本课件共有75页3、串行通信工作方式、串行通信工作方式单工单工 A 发发 B 收收半双工半双工 A 发发 收收 B 收收 发发广播电台广播电台 收音机收音机对讲机对讲机全双工全双工 A 发发 收收 B 收收 发发电话机电话机第五页，本课件共有75页例例：异异步步

6、串串行行通通信信的的数数据据传传送送的的速速率率是是120120字字符符/秒秒，而而每每个个字字符符规规定定包包含含1010位（位（1 1个起始位、个起始位、8 8个数据位、个数据位、1 1个停止位）数字，则传输波特率为：个停止位）数字，则传输波特率为：120120字符字符/秒秒 10 10位位/字符字符=1200=1200位位/秒秒=1200bps=1200bps4、波特率、波特率l用于表征串行通信速率的参数称为用于表征串行通信速率的参数称为“波特率波特率”；l波特率是指波特率是指每秒钟传送二进制的位数每秒钟传送二进制的位数;（发送一个二进制位的时间的倒数）（发送一个二进制位的时间的倒数）l

7、 波特率的单位为：位波特率的单位为：位/秒（秒（bit/sbit/s）；波特（）；波特（BaudBaud）。）。l波特率取值范围一般为：波特率取值范围一般为：0 0 115200 bit/s115200 bit/s。影响波特率的。影响波特率的 主要因素取决于传输线的分布电容、通信电平标准和传送距离；主要因素取决于传输线的分布电容、通信电平标准和传送距离；第六页，本课件共有75页TTL电平、电平、RS-232、RS-485等通信标准。等通信标准。5、串行通信的电平标准、串行通信的电平标准 lTTL电平（电平（05V）：）：1.5米以内。米以内。lRS-232标准（标准（+12V-12V）：）：1

8、5米之内。米之内。lRS-485标准（差分输入输出）：标准（差分输入输出）：1200米以上。米以上。lTTL电平：电平：逻辑逻辑1：5V 逻辑逻辑0：0VlRS-232标准：逻辑标准：逻辑1：-3-15V 逻辑逻辑0：+3V+15VlRS-485标准：逻辑标准：逻辑1：+（26）V 逻辑逻辑0：-（26）V第七页，本课件共有75页MCS-51单片机的异步串行通讯应用示意图MCS-51 TXD（甲）（甲）RXD RXD MCS-51 TXD （乙）（乙）单片机甲单片机甲、乙之间近距乙之间近距离离的直接通讯的直接通讯RS-232RS-232或或485485RS-232RS-232或或485485单

9、片机甲乙两地之间远距离通讯单片机甲乙两地之间远距离通讯MCS-51 TXD（甲）（甲）RXD RXD MCS-51 TXD （乙）（乙）RS-232PC机机COM1,COM2单片机与单片机与PCPC机之间的数据通讯机之间的数据通讯MCS-51 TXDRXD第八页，本课件共有75页异步串行异步串行UART、同步串行同步串行USRT总线接口总线接口；SPI（Micro wire）总线接口）总线接口-同步外设接口同步外设接口(SPI)是由摩托罗是由摩托罗 拉公司开发全双工同步串行总线。拉公司开发全双工同步串行总线。I2C总线接口总线接口-由由PHILIPS公司开发的两线式串行总线。公司开发的两线式串

10、行总线。1-Wire总线接口总线接口-是是 Maxim 子公司达拉斯半导体的专利技术，采子公司达拉斯半导体的专利技术，采 用单一信号线，用单一信号线，CAN总线接口总线接口-1986 年德国电气商博世公司开发出面年德国电气商博世公司开发出面 向汽车的向汽车的CAN 通信协议通信协议；USB总线接口总线接口-是由是由Intel、Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC、Northern Telecom等等7家家 世界著名的计算机和通信公司共同推出。世界著名的计算机和通信公司共同推出。6、当前嵌入式系统流行的串行接口、当前嵌入式系统流行的串行接口第九页，本课件共有75页l

11、4种工作方式如何设置种工作方式如何设置l波特率如何设置波特率如何设置7.1 7.1 串行口的结构串行口的结构一、串行口的结构图一、串行口的结构图：lCPU如何查知已发完或已接收完数据如何查知已发完或已接收完数据l如何发送和接收数据如何发送和接收数据第十页，本课件共有75页08.12.202211第十一页，本课件共有75页自自然然优优先先级级矢矢量量地地址址自自然然优优先先级级矢矢量量地地址址高级中高级中断请求断请求PCPCPCPC断请求断请求低级中低级中SCONSCON中断标志中断标志IPIPPX0PX01 1PT0PT01 11 10 0PX1PX11 10 0PSPS1 10 00 0PT

12、1PT10 0IEIEEX0EX0ET0ET0EX1EX1ET1ET1ESESTCONTCONIE0IE0TF0TF0IE1IE1TF1TF1TITIRIRIRXRXTXTXT1T11 1INT1INT10 0T0T0INT0INT01 10 0源允许源允许 总允许总允许优先级优先级硬件查询硬件查询EAEAP3.0P3.1P3.5P3.4P3.2P3.3IT0IT1第十二页，本课件共有75页2、SCON：串行口控制寄存器串行口控制寄存器 98HSM0SM1SM2RENTB8RB8 TI RI3 3、PCON：波特率加倍寄存器波特率加倍寄存器 87H1、SBUF：串行发送串行发送/接收数据缓冲器

13、接收数据缓冲器 99HEA-ESET1EX1ET0EX04、IE：中断允许寄存器中断允许寄存器 A8HSMOD发送发送接收接收5 5、IP:中断优先级寄存器中断优先级寄存器-PSPT1PX1PT0PX0B8H第十三页，本课件共有75页1、SBUF 串行发送串行发送 /接收接收数据缓冲器数据缓冲器 99HSBUF SBUF 串行发送串行发送 /接收数据缓冲器是接收数据缓冲器是两个独立的物理单元两个独立的物理单元，共用一个地址（共用一个地址（99H99H），可同时收、发数据。），可同时收、发数据。指指注：向发送缓冲器注：向发送缓冲器SBUFSBUF写入数据即可发送数据；写入数据即可发送数据；从接收

14、缓冲器从接收缓冲器SBUFSBUF读出数据即可接收数据。读出数据即可接收数据。发送发送SBUFSBUF接收接收SBUFSBUFMOV SBUF，A ；启动一次数据发送；启动一次数据发送MOV A，SBUF；完成一次数据接收完成一次数据接收二、特殊功能寄存器二、特殊功能寄存器第十四页，本课件共有75页 SM2：多机通信控制位（常与多机通信控制位（常与RB8配合，决定是否激活配合，决定是否激活RI）多机通信方式多机通信方式2和和3中，若中，若SM21且接收到的第九位数据（且接收到的第九位数据（RB8）为）为1，才将接收到的前，才将接收到的前8位数据送入接收缓冲寄存器位数据送入接收缓冲寄存器SBUF

15、中，并置位中，并置位RI产产生中断请求；否则丢弃前生中断请求；否则丢弃前8位数据。若位数据。若 SM20，则不论第九位数据，则不论第九位数据（RB8）为）为1还是为还是为0,都将前都将前8位送入接收位送入接收SBUF中，并产生中断请求。中，并产生中断请求。在方式在方式0时，时，SM2必须置必须置0。2、SCON：串行口控制寄存器：串行口控制寄存器 98HSM0SM1SM2RENTB8RB8 TI RISM0 SM1方式方式功能说明功能说明波特率波特率0 0方式方式0移位寄存器方式移位寄存器方式fosc/120 1方式方式18位位UART可变（由可变（由T1的溢的溢出率决定）出率决定）1 0方式

16、方式29位位UARTfosc/64 或者或者fosc/321 1方式方式39位位UART可变可变第十五页，本课件共有75页08.12.202216REN：允许接收控制位，软件置位或清零允许接收控制位，软件置位或清零TB8：将要：将要发送的第九位数，发送的第九位数，在执行在执行 MOV SBUF，A 指令之前要事指令之前要事先将先将TB8设定好；设定好；双机通信作校验位，多机通信作地址双机通信作校验位，多机通信作地址/数据标识位。数据标识位。RB8：方式方式1中放中放停止位，方式停止位，方式2、3中放中放接收的第九位数接收的第九位数TITI发送中断标志位发送中断标志位 在方式在方式0 0时，发送

17、完第时，发送完第8 8位数据后，该位由硬件置位。位数据后，该位由硬件置位。在其它方式下，于发送停止位之前，由硬件置位。在其它方式下，于发送停止位之前，由硬件置位。TITI1 1表示帧发送结束，其状态既可供软件查询使表示帧发送结束，其状态既可供软件查询使 用，也可请求中断。用，也可请求中断。TITI由软件清由软件清“0”0”。RIRI接收中断标志位接收中断标志位 在方式在方式0 0时，接收完第时，接收完第8 8位数据后，该位由硬件置位。位数据后，该位由硬件置位。在其它方式下，接收到停止位之前，该位硬件置位。在其它方式下，接收到停止位之前，该位硬件置位。RIRI1 1表示帧接收结束，其状态既可供软

18、件查询使表示帧接收结束，其状态既可供软件查询使 用，也可请求中断。用，也可请求中断。RIRI由软件清由软件清“0”0”。第十六页，本课件共有75页SMOD3、PCON:波特率加倍寄存器波特率加倍寄存器 87H它它的的D7D7位位SMODSMOD为为串串行行口口波波特特率率控控制制位位，可可由由软软件件置置位位或或清清零零。若若SMOD=1SMOD=1，则使工作在方式则使工作在方式1 1、2 2、3 3时的波特率加倍。时的波特率加倍。系统复位时默认为系统复位时默认为SMOD=0SMOD=0。第十七页，本课件共有75页（1 1）当）当CPUCPU执行：执行：MOV SBUFMOV SBUF，A A

19、 指令后，便发送一帧数据。指令后，便发送一帧数据。1 1、利用发送标志、利用发送标志、利用发送标志、利用发送标志 TI（SCON.1)控制数据的发送操作控制数据的发送操作思考思考（1 1）CPUCPU如何发送数据？如何发送数据？（2 2）CPUCPU如何知道已发送完一帧数据？如何知道已发送完一帧数据？方案一：使用查询的方式对方案一：使用查询的方式对TI进行检测：进行检测：JNBTI，$；如果；如果TI1 则等待则等待 CLR TI ；清楚标志位；清楚标志位 MOV SBUF，A ；TI=1时发送下一个数据时发送下一个数据方案二：如果系统中断是开放的，则方案二：如果系统中断是开放的，则TI=1会

20、自动引发中断。会自动引发中断。CLR TI ；清楚标志位；清楚标志位 MOV SBUF，A ；在中断程序中发送下一个数据；在中断程序中发送下一个数据；l（2 2）当完成一帧数据的发送后，）当完成一帧数据的发送后，TI=1TI=1，有两种方案可以知，有两种方案可以知 道已发完一帧数据。道已发完一帧数据。三、接收和发送操作三、接收和发送操作第十八页，本课件共有75页2 2、利用接收标志、利用接收标志 RIRI（SCON.0)SCON.0)控制数据的接收操作（1 1）当当SUBF从从RXD引脚接收完一个完整的数据帧时引脚接收完一个完整的数据帧时RI=1思考思考（1 1）CPUCPU如何知道已接收完一

21、帧数据？如何知道已接收完一帧数据？（2 2）CPUCPU如何处理接收的数据？如何处理接收的数据？l（2 2）CPUCPU可以使用两种方案来处理接收的数据：可以使用两种方案来处理接收的数据：方案一：方案一：CPU采用查询采用查询RI来控制数据的读取。来控制数据的读取。JNB RI，$；如果；如果RI1 则等待则等待 CLR RI ；清楚标志位；清楚标志位 MOV A,SBUF ；RI=1时，取时，取SBUF中数据送中数据送A。方案二：如果中断是开放的，则方案二：如果中断是开放的，则RI=1时会自动引发中断。时会自动引发中断。CLR RI MOV A,SBUF ；中断方式接收数据；中断方式接收数据

22、；第十九页，本课件共有75页RXD：接接收收、发发送送的的是是8位位数数据据端端，低低位位在在前前，波波特特率率固固定定为为fosc/12，接收接收/发送完，置位发送完，置位RI/TI，（，（SM2=0）TXD：输出同步移位脉冲：输出同步移位脉冲 当当数数据据写写入入SBUFSBUF后后，数数据据从从RXDRXD端端在在移移位位脉脉冲冲（TXDTXD）的的 控控制制下下，逐逐位位移移入入74LS16474LS164，74LS16474LS164能能完完成成数数据据的的串串并并转转换换。当当8 8位位数数据据全全部部移移出出后后，TITI由由硬硬件件置置位位，发发生生中中断断请请求求。若若CPU

23、CPU响响应应中中断断，则则从从0023H0023H单单元元开开始始执执行行串行口中断服务程序，数据由串行口中断服务程序，数据由74LS16474LS164并行输出。并行输出。7.2 7.2 串行口的工作方式串行口的工作方式一、方式一、方式0 0：同步移位寄存器输入输出方式：同步移位寄存器输入输出方式第二十页，本课件共有75页串行口方式串行口方式0 0的时序的时序思考：思考：1 1、如何启动发送过程？、如何启动发送过程？2 2、如何知道发送完毕？、如何知道发送完毕？2 2、多长时间移一位？、多长时间移一位？思考：思考：1 1、如何启动接收过程？、如何启动接收过程？2 2、如何知道接收完毕？、如

24、何知道接收完毕？2 2、多长时间接收一位？、多长时间接收一位？接收条件：接收条件：TI=0TI=0，置位置位 REN=1REN=1发送条件：发送条件：TI=0TI=0第二十一页，本课件共有75页3 3、方式、方式0 0的应用：扩展并行输入输出口的应用：扩展并行输入输出口 CB:MOV R7,#0AH MOV R0,#50H MOV SCON,#00HSEND1:MOV A,R0 MOV SBUF,AWAIT:JNB TI,WAIT CLR TI INC R0 DJNZ R7,SEND1 RET例：将以例：将以50H50H为首地址的为首地址的1010个单元中数据由串口送出。个单元中数据由串口送出

25、。第二十二页，本课件共有75页 CB:MOV R7,#05H MOV R0,#30H RE1:MOV SCON,#10HWAIT:JNB RI,WAIT CLR RI MOV A,SBUF MOV R0,A INC R0 DJNZ R7,RE1 RET例：从扩展口读入例：从扩展口读入5 5个数据，存到内部个数据，存到内部RAMRAM以以30H30H开始的单元中。开始的单元中。第二十三页，本课件共有75页08.12.20222424*MCS-51串行口方式0驱动数码管1、LED数码管（1）结构COM：显示器位选线adp：显示器段选线第二十四页，本课件共有75页08.12.20222525发光管驱

26、动额定电流：1040mA，静态取下限。（2）静态显示及其段码静态显示：利用8位锁存功能的I/O口线驱动一个数码管，多个数码管同时显示，需增加I/O口线。段码形成：在COM送入低电平或高电平，然后控制个各笔段引脚电平，即可形成相应段码。【例5-4】：利用P1口并行输出控制八段数码管，设小数点暗，采用共阳顺序、共阴顺序、共阴逆序确定09的显示程序为：解：1）共阳顺序显示硬件结构如图：2）共阳顺序、共阴顺序、共阴逆序的段码如下：第二十五页，本课件共有75页08.12.20222626l共阳顺序段码：C0H，F9H，A4H，B0H，99H，92H，82H，F8H，80H，90Hl共阴顺序段码：3FH，

27、06H，5BH，4FH，66H，6DH，7DH，07H，7FH，6FH（Dpa）l共阴逆序段码：FCH，60H，DAH，F2H，66H，B6H，BEH，E0H，FEH，F6H（aDp）第二十六页，本课件共有75页08.12.202227272）并行输出，循环显示09秒的显示程序：DIR：MOV R0，#0MOVDPTR，#TABLOOP：MOV A，R0MOVCA，A+DPTRMOV P1，ALCALLDELAYINCR0CJNE R0，#0AH，LOOPAJMP DIRTAB：DBC0H，F9H，A4HDBB0H，99H，92HDB82H，F8H，80H，90H第二十七页，本课件共有75页0

28、8.12.202228282、串行口方式0驱动数码管（1）串行口与并行口转换控制串入并出移位寄存器74LS164图（a）并入串出移位寄存器74LS165图（b）第二十八页，本课件共有75页08.12.20222929（2）利用74LS164驱动共阴数码管【例】：利用8031串行口控制八段数码管，设小数点暗，采用共阴逆序，设计循环显示09秒的程序。解：1）硬件结构图（共阴逆序、小数点暗）l2）控制流程、程序第二十九页，本课件共有75页08.12.20223030START：MOVSCON，#00HMOVR0，#00HCLRES；禁止中断MOVDPTR，#TABLELOOP：MOVA，R0MOVC

29、A，A+DPTRCLRTIMOVSBUF，ALCALLDELAYINCR0CJNER0，#10，LOOPMOVR0，#00HAJMPLOOPTABLE：DB0FCH，60H，0DAH，0F2H，66HDB0B6H，0BEH，0E0H，0FEH，0F6HORG0100HDELAY：1秒延时程序（略）RET第三十页，本课件共有75页 1 1、波特率：（、波特率：（2SMODT1的溢出率）的溢出率）/32，可变。，可变。2、数据格式：数据格式：一帧信息一帧信息10位。位。D0D1D2D3D4D5D6D7停止位停止位起始位起始位发送发送D7D6D5D4D3D2D1D0起始位起始位停止位停止位接收接收送

30、送 RB8当接收到数据后，必须同时满足以下当接收到数据后，必须同时满足以下两个条件两个条件，接收才真正有效：，接收才真正有效：REN=1，RI=0SM2=0或接收到的停止位为或接收到的停止位为1。此时，数据装载此时，数据装载SBUF，RI置置1，停止位进入，停止位进入RB8。二、方式二、方式1 1：波特率可变的：波特率可变的1010位异步通信方式位异步通信方式第三十一页，本课件共有75页注意：何时开始接收信息？注意：何时开始接收信息？检测到起始位的负跳变时，开始接收。检测到起始位的负跳变时，开始接收。第三十二页，本课件共有75页 1 1、波特率：、波特率：（2 2SMODSMODfoscfos

31、c）/64/64 ,固定。固定。2 2、一帧信息、一帧信息1111位。位。D0D1D2D3D4D5D6D7TB8停止位停止位起始位起始位发送发送发送完数据置位发送完数据置位TI。TB8D7D6D5D4D3D2D1D0起始位起始位停止位停止位接收接收接收到有效数据完毕，置位接收到有效数据完毕，置位RI的条件的条件：REN=1，RI=0 且且SM2=0或接收到第或接收到第9位数据为位数据为1，此时，数据装载此时，数据装载SBUF，RI置置1，第，第9位数据（位数据（TB8）送入）送入 RB8。送送RB8三、方式三、方式2 2：固定波特率的：固定波特率的1111位异步接收位异步接收/发送方式发送方式

32、第三十三页，本课件共有75页串行口方式串行口方式2、3的时序的时序 1、波特率：（、波特率：（2SMODT1的溢出率）的溢出率）/32 ,可变，同方式可变，同方式1。2 2、一帧信息、一帧信息1111位。位。四、方式四、方式3 3：可变波特率的：可变波特率的1111位异步接收位异步接收/发送方式发送方式第三十四页，本课件共有75页方式方式0 0：波特率波特率固定为固定为fosc/12fosc/12。方式方式2 2：波特率由波特率由PCONPCON中的选择位中的选择位SMODSMOD来决定，可由下式表示：来决定，可由下式表示：波特率波特率=（2 2SMODSMOD/64/64）foscfosc

33、方式方式1 1和方式和方式3 3：波特率是波特率是可变可变的，由定时器的，由定时器T1T1的溢出率控制。的溢出率控制。波特率波特率=（2 2SMODSMOD/32/32）定时器定时器T1T1溢出率溢出率 T1T1溢出率溢出率=T1=T1计数率计数率/产生溢出所需的周期产生溢出所需的周期 =（fosc/12fosc/12）/（2 28 8 TCTC）五、串行口的通信波特率五、串行口的通信波特率第三十五页，本课件共有75页例例:设晶振设晶振foscfosc为为11.0592MHz11.0592MHz，选定定时器工作方式，选定定时器工作方式2 2，SMOD=0SMOD=0求求:4800bps:480

34、0bps、9600bps9600bps时的初值时的初值 。解：定时器方式解：定时器方式2 2的初始值的初始值X X的公式经过推导可得到的公式经过推导可得到在实际应用时，通常是先确定波特率，后根据波特率求在实际应用时，通常是先确定波特率，后根据波特率求T1定时定时初值初值.T1T1初值初值 =256=256 2 2SMODSMOD3232foscfosc12 12 波特率波特率故：故：X1=256（11.05921）/(3844800)=FAH X2=256（11.05921）/(3849600)=FDH第三十六页，本课件共有75页7.3 7.3 串行口的应用串行口的应用使用串行口的步骤：使用串

35、行口的步骤：1 1、通信双方的硬件连接、通信双方的硬件连接2 2、制定通信协议、制定通信协议 工作方式、波特率、数据格式、效验方法等。工作方式、波特率、数据格式、效验方法等。3 3、主程序、主程序 串行口中断入口处理串行口中断入口处理 串口初始化：串口初始化：SCONSCONPCON T1PCON T1工作方式及初值、工作方式及初值、IEIE、IPIP4 4、中断服务程序、中断服务程序第三十七页，本课件共有75页一、串口方式一、串口方式0 0的应用的应用例：例：用用8051串行口外接串行口外接CD4094扩展扩展8位并行输出口，位并行输出口，8位并行口的各位位并行口的各位都接一个发光二极管，要

36、求发光二极管呈流水灯状态（轮流点亮）。都接一个发光二极管，要求发光二极管呈流水灯状态（轮流点亮）。方案一：采用查询方案一：采用查询TI决定是否发送下一帧数据决定是否发送下一帧数据方案二：采用中断决定是否发送下一帧数据方案二：采用中断决定是否发送下一帧数据第三十八页，本课件共有75页 RR A CLR P1.0 SJMP OUT0 DELAY:MOV R7,#250 D1:MOV R6,#250 D2:DJNZ R6,D2 DJNZ R7,D1 RET END ORG 0000H START:MOV SCON,#00H MOV A,#80H CLR P1.0 OUT0:MOV SBUF,A OU

37、T1:JNB TI,OUT1 CLR TI SETB P1.0 ACALL DELAY 第三十九页，本课件共有75页P3.0 RXDP3.1 TXD分析：分析：从串口送出什么样的数据才能显示从串口送出什么样的数据才能显示 0？例：利用串并转换将数字例：利用串并转换将数字 0909输出到输出到LEDLED显示器上显示，输出同显示器上显示，输出同一个数字。一个数字。第四十页，本课件共有75页ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0030HMAIN:MOV SP,#60H MOV SCON,#00H MOV R1,#00H L1:MOV A,R1 MOV DPTR,#TAB MOVC A,

38、A+DPTR MOV SBUF,A JNB TI,$CLR TIMOV SBUF,A JNB TI,$CLR TI CALL DELAY CJNE R1,#9,L2 MOV R1,#00H AJMP MAIN L2:INC R1 AJMP L1TAB:DB 03H,9FH,25H,0DH,99H,49H DB 41H,1FH,01H,09HDELAY：END思考：不用串行口发送数据，采用某一个输出口是否也可以思考：不用串行口发送数据，采用某一个输出口是否也可以 完成串并转换？完成串并转换？第四十一页，本课件共有75页单片机单片机P1.0P1.1P1.2P1.3RXDTXDP3.0P3.1P1.

39、0P1.1P1.2P1.3RXDTXD单片机单片机P3.0P3.1例：采用串行口方式例：采用串行口方式1进行进行双机通信双机通信,将内部将内部RAM中以中以50H为为首地址的连续首地址的连续10个单元内容送出。个单元内容送出。硬件连接硬件连接通信协议通信协议方式方式1 2400B/S定时器定时器T1 方式方式2 晶振晶振12MHZ初值：初值：二、串口方式二、串口方式1 1的应用的应用通信距离不超过通信距离不超过1.5米米第四十二页，本课件共有75页 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0023H AJMP SINT ORG 0100HMAIN:MOV TMOD,#00100000B

40、 MOV SCON,#40H MOV PCON,#00H MOV TL1,#0F4H MOV TH1,#0F4H SETB ES CLR ET1 SETB TR1 SETB EAL1:MOV R0,#50H MOV A,R0 MOV SBUF,AL2:CJNE R0,#5AH,L2 AJMP L1 ORG 0200HSINT:CLR TI INC R0 MOV A,R0 MOV SBUF,A RETI END发送程序发送程序第四十三页，本课件共有75页 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0023H AJMP SINT ORG 0100HMAIN:MOV TMOD,#0010000

41、0B MOV SCON,#50H MOV PCON,#00H MOV TL1,#0F4H MOV TH1,#0F4H SETB ES CLR ET1 SETB TR1 SETB EAMOV R0,#50H SJMP$SINT:CLR RI MOV A,SBUF MOV R0，A INC R0 RETI END接收程序接收程序第四十四页，本课件共有75页数据送累加器数据送累加器ATB8=PMOV SBUF,ATI=1?CLR TINOYES发送端程序（原始发送端程序（原始TI=0）RI=1?MOV A,SBUFPSW.P=RB8?出错处理出错处理CLR RIYESNO接收端程序（原始接收端程序（

42、原始RI=0）NY数据送内存数据送内存例：采用方式例：采用方式2奇偶校验进行奇偶校验进行双机通信双机通信。三、串口方式三、串口方式2 2的应用的应用第四十五页，本课件共有75页例：采用方式例：采用方式2奇偶校验进行奇偶校验进行双机通信双机通信。SE:MOV A,R0 MOV C,P MOV TB8,C MOV SBUF,AHE:JNB TI,HE CLR TI INC R0 SJMP SE数据送累加器数据送累加器ATB8=PMOV SBUF,ATI=1?CLR TINOYES发送端程序（原始发送端程序（原始TI=0）第四十六页，本课件共有75页例：采用方式例：采用方式2奇偶校验进行奇偶校验进行

43、双机通信双机通信,采用偶校验。采用偶校验。RE:JNB RI,RE MOV A,SBUF MOV C,P JNC L1 JNB RB8,ERP AJMP L2L1:JB RB8,ERP CLR RIL2:MOV R0,A INC R0 SJMP RERI=1?MOV A,SBUFPSW.P=RB8?出错处理出错处理CLR RIYESNO接收端程序（原始接收端程序（原始RI=0）NY数据送内存数据送内存第四十七页，本课件共有75页传统方式的多路数据采集系统单片机系统或微型计算机系统传感器 1传感器 2传感器 3传感器 4传感器 N接口电路 机房 或 仪表室检测现场四、串口方式四、串口方式3 3的

44、应用的应用第四十八页，本课件共有75页采用“智能传感器”组成的多路数据采集系统主机主机从机从机 N从机从机 4从机从机 3从机从机 2从机从机 1RXDTXDTXDRXD第四十九页，本课件共有75页 TI：发送中断标志，发送一帧结束，发送中断标志，发送一帧结束，TI=1，必须软件清零，必须软件清零 RI：接收中断标志，接收一帧结束，接收中断标志，接收一帧结束，RI=1RI=1，必须软件清零，必须软件清零 RB8：方式方式1中放中放停止位，方式停止位，方式2、3中放中放接收的第九位数接收的第九位数REN：允许接收控制位，软件置位或清零允许接收控制位，软件置位或清零SM2：多机通信控制位（常与多机

45、通信控制位（常与RB8配合，决定是否激活配合，决定是否激活RI）方式方式3 3：1111，1111位位UARTUART，其波特率为可变，由定时器控制。，其波特率为可变，由定时器控制。多机通信多机通信SCON的设置的设置SM0SM1SM2RENTB8RB8 TI RITB8：将要：将要发送的第九位数，发送的第九位数，在执行在执行 MOV SBUF，A 指令之前指令之前 要事先将要事先将TB8设定好；设定好；双机通信作校验位；双机通信作校验位；多机通信作地址多机通信作地址/数据标识位。数据标识位。第五十页，本课件共有75页接收到有效数据完毕，置位接收到有效数据完毕，置位RI的条件的条件：（1）RE

46、N=1，RI=0（2）且）且SM2=0或接收到或接收到第第9位数据为位数据为1，此时，此时，数据装载数据装载SBUF，RI置置1，第第9位数据（位数据（TB8）送入）送入 RB8。在方式在方式2 2、3 3中接收到的数据是否能装载中接收到的数据是否能装载SBUFSBUF的条件：的条件：1、SM2=0：RB8=1或或RB8=0 都使都使RI=1，接收，接收数据送入数据送入SBUF。2、SM2=1：RB8=1，使，使RI=1并引发中断，接收的并引发中断，接收的数据送入数据送入SBUF。RB8=0，信息丢失，信息丢失。第五十一页，本课件共有75页多机通讯原理多机通讯原理1、SM2=0：RB8=1或或

47、RB8=0 都都使使RI=1，接收数据，接收数据送入送入SBUF。2、SM2=1：RB8=1，使，使RI=1并引发中断，接收的数据并引发中断，接收的数据送入送入SBUF。RB8=0，信息丢失。，信息丢失。主机主机1、SM2=02、主机发出地址码、主机发出地址码 TB8=13、主机发出数据码、主机发出数据码 或命令码或命令码TB8=0从机从机1、SM2=12、从机接收到、从机接收到RB8=1，接收地址码，接收地址码，判断是否和本机地址码相同，判断是否和本机地址码相同，若相同，则若相同，则SM2=0，若不同，则，若不同，则SM2=13、被、被寻中寻中的从机，接收的从机，接收RB8=0，且，且SM2

48、=0 将主机发出的数据码或命令码送入将主机发出的数据码或命令码送入SBUF，RI=1，没有被寻中没有被寻中的从机，接收的从机，接收RB8=0，且，且SM2=1，不接收任何数据。不接收任何数据。第五十二页，本课件共有75页多机通讯中主机与从机之间的控制、状态信息多机通讯中主机与从机之间的控制、状态信息多机通讯中主机与从机之间的控制、状态信息多机通讯中主机与从机之间的控制、状态信息l主机的控制命令：主机的控制命令：00H 主机发送，从机接收；主机发送，从机接收；（控制从机的操作）（控制从机的操作）01H 主机接收，从机发送。（命令分类）主机接收，从机发送。（命令分类）l从机状态字：从机状态字：从机

49、向主机发送的用于表征从机工作状态的信息。从机向主机发送的用于表征从机工作状态的信息。ERRTRDYRRDY0：合法命令：合法命令 0：发送未就绪：发送未就绪 0：接收未就绪：接收未就绪1：非法命令：非法命令 1：发送就绪：发送就绪 1：接收就绪：接收就绪从机返回的状态字从机返回的状态字例：串口方式例：串口方式3应用编程应用编程（多机通信）（多机通信）第五十三页，本课件共有75页主机程序框图主机程序框图主机程序框图主机程序框图T1为定时为定时,模式模式2B=1200，启动，启动T1设串口为模式设串口为模式3REN=1,SM2=0TB8=1设定程序数据：设定程序数据：R0R5停机停机MCOMMU从

50、机应答？从机应答？地址相符？地址相符？发送命令字发送命令字(TB8=0)从机应答？从机应答？命令正确？命令正确？命令分类命令分类从机接收就绪？从机接收就绪？从机发送就绪？从机发送就绪？RET命令从命令从机复位机复位发发FFHFFHNNYYNNYYNNYY接收接收发送发送调用调用MCOMMU接收数据块接收数据块发送数据块发送数据块发送从机地址发送从机地址第五十四页，本课件共有75页（一）主机程序（初始化部分）（一）主机程序（初始化部分）（一）主机程序（初始化部分）（一）主机程序（初始化部分）ORG 2000HSTART:MOV TMOD,#20H;定时器定时器T1为模式为模式2（8位自动重装）位