系列单片机教程共15第7章.pptx

《系列单片机教程共15第7章.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《系列单片机教程共15第7章.pptx（30页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、7.1.1 7.1.1 串行口控制寄存器串行口控制寄存器SCONSCON 字节地址字节地址9898H H，可位寻址，格式如图所示可位寻址，格式如图所示。第1页/共30页（1 1）SM0SM0、SM1SM1串行口串行口4种工作方式的选择位种工作方式的选择位 表表 串行口的串行口的4 4种工作方式种工作方式SM0 SM1 SM0 SM1 方式方式 功功 能能 说说 明明 0 0 0 0 0 0 同步移位寄存器方式（用于扩展同步移位寄存器方式（用于扩展I/OI/O口）口）0 1 0 1 1 1 8 8位异步收发，波特率可变（由定时器控位异步收发，波特率可变（由定时器控制）制）1 0 1 0 2 2

2、9 9位异步收发，波特率为位异步收发，波特率为fosc/64fosc/64或或fosc/32fosc/32 1 1 1 1 3 3 9 9位异步收发，波特率可变（由定时器控位异步收发，波特率可变（由定时器控制）制）（2 2）SM2 SM2 多机通信控制位多机通信控制位 用于方式用于方式2 2或方式或方式3 3中。中。第2页/共30页当串行口以当串行口以方式方式2 2或方式或方式3 3接收接收时，时，如如果果SM2=1SM2=1，只只有有当当接接收收到到的的第第9 9位位数数据据（RB8RB8）为为“1 1”时时，才才将将接接收收到到的的前前8 8位位数数据据送送入入SBUFSBUF，并并置置“

3、1 1”RIRI，产产生生中中断断请请求求；当当接接收收到到的的第第9 9位位数数据据（RB8RB8）为为“0 0”时时，则则将将接接收收到到的的前前8 8位位数数据据丢丢弃。弃。如如果果SM2=0SM2=0，则则不不论论第第9 9位位数数据据是是“1 1”还还是是“0 0”，都都将将 前前8 8位位数数据据送送入入SBUFSBUF中中，并并置置“1 1”RIRI，产生中断请求。产生中断请求。在在方方式式1 1时时，如如果果SM2=1SM2=1，则则只只有有收收到到停停止止位位时时才才会会激活激活RIRI。在在方式方式0 0时，时，SM2SM2必须为必须为0 0。（3 3）RENREN允许串行

4、接收位允许串行接收位 由软件置由软件置“1 1”或清或清“0 0”。第3页/共30页 REN=1 REN=1 允许串行口接收数据。允许串行口接收数据。REN=0 REN=0 禁止串行口接收数据。禁止串行口接收数据。（4 4）TB8TB8发送的第发送的第9 9位数据位数据方式方式2 2和和3 3时，时，TB8TB8是要发送的第是要发送的第9 9位数据，可作为位数据，可作为奇奇偶校验位偶校验位使用，也可作为使用，也可作为地址帧地址帧或或数据帧数据帧的标志。的标志。=1=1为地址帧为地址帧,=0=0为数据帧为数据帧 （5 5）RB8RB8接收到的第接收到的第9 9位数据位数据方方式式2 2和和3 3

5、时时，RB8RB8存存放放接接收收到到的的第第9 9位位数数据据。在在方方式式1 1，如如果果SM2=0SM2=0，RB8RB8是是接接收收到到的的停停止止位位。在在方方式式0 0，不使用，不使用RB8RB8。（6 6）TITI发送中断标志位发送中断标志位第4页/共30页方式方式0 0时时，串行发送第，串行发送第8 8位数据结束时由硬件置位数据结束时由硬件置“1 1”，其它工作方式其它工作方式，串行口发送停止位的开始时置，串行口发送停止位的开始时置“1 1”。TI=1TI=1，表示一帧数据发送结束，可供软件表示一帧数据发送结束，可供软件查询，也可申请中断。查询，也可申请中断。CPUCPU响应中

6、断后响应中断后,向向SBUFSBUF写写入要发送的下一帧数据。入要发送的下一帧数据。TITI必须由软件清必须由软件清0 0。（7 7）RIRI接收中断标志位接收中断标志位 方式方式0 0时时，接收完第，接收完第8 8位数据时，位数据时，RIRI由硬件置由硬件置1 1。其其它它工工作作方方式式，串串行行接接收收到到停停止止位位时时，该该位位置置“1 1”。RI=1RI=1，表表示示一一帧帧数数据据接接收收完完毕毕，并并申申请请中中断断,CPUCPU从从接接收收SBUFSBUF取取走走数数据据。该该位位状状态态也也可可软软件件查询。查询。RIRI必须由软件清必须由软件清“0 0”。7.1.2 7.

7、1.2 特殊功能寄存器特殊功能寄存器PCONPCON 字节地址为字节地址为8787H H，没有位寻址功能没有位寻址功能。第5页/共30页SMODSMOD：波特率选择位波特率选择位。例如：方式例如：方式1 1的波特率的计算公式为：的波特率的计算公式为：方式方式1 1波特率波特率=（2 2SMODSMOD/32/32）定时器定时器T1T1的溢出率的溢出率也称也称SMODSMOD位为位为波特率倍增位波特率倍增位。7.2 7.2 串行口的串行口的4 4种工作方式种工作方式7.2.1 7.2.1 方式方式0 0 同同步步移移位位寄寄存存器器输输入入/输输出出方方式式，常常用用于于外外接接移移位位寄存器，

8、以扩展并行寄存器，以扩展并行I/OI/O口。口。8 8位位数数据据为为一一帧帧，不不设设起起始始位位和和停停止止位位，先先发发送送或或接接第6页/共30页收最低位。收最低位。波特率固定为波特率固定为fosc/12fosc/12。帧格式如下：帧格式如下：1 1方式方式0 0发送发送 当当CPUCPU执执行行一一条条将将数数据据写写入入发发送送缓缓冲冲器器SBUFSBUF的的指指令令时时，产产生生一一个个正正脉脉冲冲，串串行行口口即即把把SBUFSBUF中中的的8 8位位数数据据以以fosc/12fosc/12的的固固定定波波特特率率从从RXDRXD引引脚脚串串行行输输出出，低低位位在在先先,TX

9、DTXD引引脚脚输输出出同同步步移移位位脉脉冲冲，发发送送完完8 8位位数数据据置置“1 1”中断标志位中断标志位TITI。时序如图时序如图7-57-5所示。所示。2 2方式方式0 0接收接收 REN=1REN=1，接收数据，接收数据，REN=0REN=0，禁止接收禁止接收。第7页/共30页REN=1REN=1，允许接收允许接收。向串口的。向串口的SCONSCON写入控制字（置为写入控制字（置为方式方式0 0，并置，并置“1 1”RENREN位，同时位，同时RI=0RI=0）时，产生一时，产生一个正脉冲，串行口即开始接收数据。个正脉冲，串行口即开始接收数据。RXDRXD为数据输为数据输入端，入

10、端，TXDTXD为移位脉冲信号输出端为移位脉冲信号输出端，接收器也以接收器也以fosc/12fosc/12的固定波特率的固定波特率采样采样RXDRXD引脚的数据信息，当引脚的数据信息，当收到收到8 8位数据时置位数据时置“1 1”RIRI。表示一帧数据接收完，表示一帧数据接收完，时序如下：时序如下：第8页/共30页方方式式0 0下下，SCONSCON中中的的TB8TB8、RB8RB8位位没没有有用用到到，发发送送或或接接收收完完8 8位位数数据据由由硬硬件件置置“1 1”TITI或或RIRI，CPUCPU响响应应中中断断。TITI或或RIRI须由用户软件清须由用户软件清“0 0”，可用如下指令

11、：，可用如下指令：CLR TICLR TI；TITI位清位清“0 0”CLR RI CLR RI；RIRI位清位清“0 0”方式方式0 0时，时，SM2SM2位必须为位必须为0 0。第9页/共30页 第10页/共30页7.2.2 7.2.2 方式方式1 1 SM0SM0、SM1SM1=01=01方方式式1 1一一帧帧数数据据为为1010位位，1 1个个起起始始位位（0 0），8 8个个数数据据位位，1 1个个停停止止位位（1 1），先先发发送送或或接接收收最最低低位位。帧帧格格式如下：式如下：方式1波特率=（2SMOD/32）定时器T1的溢出率 SMOD为PCON寄存器的最高位的值（0或1）。

12、第11页/共30页 1 1方式方式1 1发送发送 方式方式1 1输出时，数据由输出时，数据由TXDTXD输出，输出，一帧信息为一帧信息为1010位位，1 1位起始位位起始位0 0，8 8位数据位（先低位数据位（先低位）和位）和1 1位停止位位停止位1 1。当执行一条数据写发送缓冲器当执行一条数据写发送缓冲器SBUFSBUF的指令，就启动的指令，就启动发送。图中发送。图中TXTX时钟的频率就是发送的波特率。时钟的频率就是发送的波特率。发送开始时，内部发送控制信号变为有效。将起始发送开始时，内部发送控制信号变为有效。将起始位向位向TXDTXD输出，此后，每经过一个输出，此后，每经过一个TXTX时钟

13、周期，便时钟周期，便产生一个移位脉冲，并由产生一个移位脉冲，并由TXDTXD输出一个数据位。输出一个数据位。8 8位数据位全部发送完毕后，置位数据位全部发送完毕后，置“1 1”TITI。方式。方式1 1发发送数据的时序，如图送数据的时序，如图7-87-8所示。所示。第12页/共30页 2 2方式方式1 1接收接收 数据从数据从RXDRXD（P3.0P3.0）脚输入。当检测到起始位的负跳脚输入。当检测到起始位的负跳变时，开始接收数据。变时，开始接收数据。定时控制信号有两种定时控制信号有两种）：）：接收移位时钟接收移位时钟（RXRX时钟，时钟，频率和波特率相同）和频率和波特率相同）和位检测器采样脉

14、冲位检测器采样脉冲（频率是（频率是RXRX时钟的时钟的1616倍，倍，1 1位数据期间，有位数据期间，有1616个采样脉冲），个采样脉冲），当采样到当采样到RXDRXD端从端从1 1到到0 0的跳变时就启动检测器，的跳变时就启动检测器，接接收的收的第13页/共30页值是值是3 3次连续采样（第次连续采样（第7 7、8 8、9 9个脉冲时采样）个脉冲时采样）进行进行表决表决以以确认是否是真正的起始位确认是否是真正的起始位（负跳变）的开始。（负跳变）的开始。当当一一帧帧数数据据接接收收完完，须须同同时时满满足足两两个个条条件件，接接收收才才真正有效。真正有效。RI=0RI=0，即即上上一一帧帧数数

15、据据接接收收完完成成时时，RI=1RI=1发发出出的的中中断断请请求求已已被被响响应应，SBUFSBUF中中的的数数据据已已被被取取走走，说说明明“接收接收SBUFSBUF”已空。已空。SM2=0SM2=0或或收收到到的的停停止止位位=1=1（方方式式1 1时时，停停止止位位已已进进入入第14页/共30页RB8RB8），则则收收到到的的数数据据装装入入SBUFSBUF和和RB8RB8（RB8RB8装装入入停停止位），且置止位），且置“1 1”中断标志中断标志RIRI。若这两个条件不同时满足，收到的数据将丢失。若这两个条件不同时满足，收到的数据将丢失。7.2.3 7.2.3 方式方式2 29 9

16、位位异步通信接口。异步通信接口。每帧数据均为每帧数据均为1111位位，1 1位起始位位起始位0 0，8 8位数据位（先低位），位数据位（先低位），1 1位可程控的第位可程控的第9 9位数位数据和据和1 1位停止位。帧格式如下。位停止位。帧格式如下。方式方式2 2波特率波特率=（2 2SMODSMOD/64/64）foscfosc 第15页/共30页1方式方式2发送发送发送前，先根据通讯协议由软件发送前，先根据通讯协议由软件设置设置TB8TB8（例如，双例如，双机通讯时的奇偶校验位或多机通讯时的地址机通讯时的奇偶校验位或多机通讯时的地址/数据数据的标志位）。的标志位）。方式方式2 2发送数据波形

17、如图所示。发送数据波形如图所示。第16页/共30页例例7-17-1 方式方式2 2发送在双机通讯中的应用。发送在双机通讯中的应用。下下面面的的发发送送中中断断服服务务程程序序，是是在在双双机机通通讯讯中中，以以TB8TB8作作为为奇奇偶偶校校验验位位，处处理理方方法法为为数数据据写写入入SBUFSBUF之之前前，先先将将数数据据的的奇奇偶偶校校验验位位写写入入TB8TB8，以以保保证证采采用用偶校验发送。偶校验发送。PIPTIPIPTI：PUSH PSW PUSH PSW ；现场保护现场保护 PUSH AccPUSH Acc SETB SETB RS1 RS1 ；选选择择第第2 2组组工工作作

18、寄寄存存器器区区 CLR RS0CLR RS0 CLR TI CLR TI ；发送中断标志清发送中断标志清“0 0”MOV AMOV A，R0R0；取数据取数据第17页/共30页 MOV MOV C,P C,P ；校校验验位位送送TB8,TB8,采采用用偶偶校校验验 MOV TB8,CMOV TB8,C MOV SBUF,A MOV SBUF,A ；启动发送启动发送 INC R0 INC R0 ；数据指针加数据指针加1 1 POP Acc POP Acc ；恢复现场恢复现场 POP PSW POP PSW RETI RETI ；中断返回中断返回 2 2方式方式2 2接收接收 SM0SM0、SM

19、1SM1=10=10，且且REN=1REN=1。数据由。数据由RXDRXD端输入，接收端输入，接收1111位信息。当位检测到位信息。当位检测到RXDRXD从从1 1到到0 0的负跳变，并判的负跳变，并判断起始位有效后，开始收一帧信息。在接收器完第断起始位有效后，开始收一帧信息。在接收器完第9 9位数据后，位数据后，需满足两个条件需满足两个条件，才能将接收到的数，才能将接收到的数据送入据送入SBUFSBUF。第18页/共30页（1 1）RI=0RI=0，意味着接收缓冲器为空。意味着接收缓冲器为空。（2 2）SM2=0SM2=0或或接收到的第接收到的第9 9位数据位位数据位RB8=1RB8=1时时

20、。当当上上述述两两个个条条件件满满足足时时，接接收收到到的的数数据据送送入入SBUFSBUF（接接 收收 缓缓 冲冲 器器），第第 9 9位位 数数 据据 送送 入入 RB8RB8，并并 置置“1 1”RIRI。若若不不满满足足两两个个条条件件，接接收收的的信信息息将将被被丢丢弃。弃。方式方式2 2接收数据的时序如图所示。接收数据的时序如图所示。例例7-27-2 方式方式2 2接收在双机通讯中的应用。接收在双机通讯中的应用。第19页/共30页本本例例与与上上例例相相对对应应。若若第第9 9位位数数据据为为校校验验位位，在在接接收收程程序序中中作作偶偶校校验验处处理理，设设1 1组组寄寄存存器器

21、区区的的R0R0为为数数据据缓冲器指针。缓冲器指针。PIRI:PIRI:PUSH PSWPUSH PSW PUSH AccPUSH AccSETB RS0 SETB RS0 ；选择选择1 1组寄存器区组寄存器区CLR RS1CLR RS1CLR RI CLR RI MOV A,SBUF MOV A,SBUF ；收到数据送收到数据送A AMOV C,PMOV C,PJNC L1JNC L1 ；C C0 0。跳。跳L1L1JNB RB8,ERP JNB RB8,ERP ；ERPERP为出错处理程序为出错处理程序 第20页/共30页 AJMP L2AJMP L2 L1:JB RB8,ERP L1:J

22、B RB8,ERP；RB8RB81 1，跳，跳ERPERP L2:MOV R0,A L2:MOV R0,A INC R0 INC R0 POP Acc POP Acc POP PSW POP PSW ERP:ERP:；出错处理程序段出错处理程序段 RETIRETI7.2.4 7.2.4 方式方式3 3SM0SM0、SM1SM1=11=11，串口为方式，串口为方式3 3。波波特特率率可可变变的的9 9位位异异步步通通讯讯方方式式，除除波波特特率率外外，方方式式3 3和方式和方式2 2相同。相同。方式方式3 3的时序见方式的时序见方式2 2。第21页/共30页 方方式式3 3波波特特率率=（2 2

23、SMODSMOD/32/32）定定时时器器T1T1的的溢溢出出率率7.3 7.3 多机通讯多机通讯要要保保证证主主机机与与所所选选择择的的从从机机实实现现可可靠靠地地通通讯讯，必必须须保证串口具有识别功能。保证串口具有识别功能。SCONSCON中中的的SM2SM2位位就就是是满满足足这这一一条条件件而而设设置置的的多多机机通通讯讯控制位。控制位。原原理理：在在串串行行口口以以方方式式2 2（或或方方式式3 3）接接收收时时，若若SM2=1SM2=1，表示置多机通讯功能位，这时有两种可能：表示置多机通讯功能位，这时有两种可能：（1 1）接接收收到到的的第第9 9位位数数据据为为1 1时时，数数据

24、据才才装装入入SBUFSBUF，并并置中断标志置中断标志RI=1RI=1向向CPUCPU发出中断请求；发出中断请求；（2 2）接接收收到到的的第第9 9位位数数据据为为0 0时时，则则不不产产生生中中断断标志标志，信息将抛弃信息将抛弃。第22页/共30页若若SM2=0SM2=0，则则接接收收的的第第9 9位位数数据据不不论论是是0 0还还是是1 1，都都产产生生RI=1RI=1中断标志，接收到的数据装入中断标志，接收到的数据装入SBUFSBUF中。中。应用上述特性，便可实现应用上述特性，便可实现MCS-51MCS-51的多机通讯。的多机通讯。设多机系统中有一主机和设多机系统中有一主机和3 3个

25、个80318031从机，从机，如下图。如下图。主机的主机的RXDRXD与从机的与从机的TXDTXD相连，主机相连，主机TXDTXD与从机的与从机的RXDRXD端相连。从机地址分别为端相连。从机地址分别为0000H H、01H01H、02H02H。第23页/共30页多机通讯工作过程：多机通讯工作过程：（1 1）从从机机串串行行口口编编程程为为方方式式2 2或或方方式式3 3接接收收，且且置置“1 1”SM2SM2和和RENREN位位，使使从从机机只只处处于于多多机机通通讯讯且且接接收收地址帧的状态。地址帧的状态。（2 2）主主机机先先将将从从机机地地址址（即即准准备备接接收收数数据据的的从从机机

26、）发给各从机发给各从机,主机发出的主机发出的地址信息地址信息的第的第9 9位为位为1 1，各各从从机机接接收收到到的的第第9 9位位信信息息RB8RB8为为1 1，且且由由于于SM2=1SM2=1，则则置置“1 1”RIRI，各各从从机机响响应应中中断断，执执行行中中断断程程序序。在在中中断断服服务务子子程程序序中中，判判主主机机送送来来的的地地址址是是否否和和本本机机地地址址相相符符合合，相相符符则则该该从从机机清清“0 0”SM2SM2位位，准准备备接接收收主主机机的的数数据据或或命命令令；若若不不符符，则则保保持持SM2=1SM2=1状态状态。第24页/共30页（3 3）接接着着主主机机

27、发发送送数数据据帧帧，此此时时各各从从机机串串行行口口接接收到收到 的的RB8=0RB8=0，只只有有地地址址相相符符合合的的从从机机系系统统（即即已已清清“0 0”SM2SM2位位的的从从机机）才才能能激激活活RIRI，从从而而进进入入中中断断，在中断程序中接收主机的数据（或命令）；在中断程序中接收主机的数据（或命令）；其其它它的的从从机机因因SM2SM21 1，又又RB8=0RB8=0不不激激活活中中断断标标志志RIRI，不能进入中断，接收的数据丢失。不能进入中断，接收的数据丢失。前前图图所所示示的的多多机机系系统统是是主主从从式式，由由主主机机控控制制多多机机之之间间 的的通通讯讯，从从

28、机机和和从从机机的的通通讯讯只只能能经经主主机机才能实现才能实现。7.4 7.4 波特率的制定方法波特率的制定方法方方式式0 0、方方式式2 2的的波波特特率率是是固固定定的的；方方式式1 1、方方式式3 3波波特特 率由率由定时器定时器T1T1的溢出率的溢出率来确定。来确定。第25页/共30页7.4.1 7.4.1 波特率的定义波特率的定义波特率的波特率的定义定义。对于定时器的不同工作方式，波特率的范围不一对于定时器的不同工作方式，波特率的范围不一7.4.2 7.4.2 定时器定时器T1T1产生波特率的计算产生波特率的计算（1 1）方式方式0 0波特率波特率时钟频率时钟频率fosc1/12f

29、osc1/12，不受，不受SMODSMOD位的值的影响。若位的值的影响。若fosc=12MHzfosc=12MHz，波特率为波特率为fosc/12fosc/12即即1 1Mb/sMb/s。（2 2）方式方式2 2波特率波特率=（2 2SMODSMOD/64/64）foscfosc 若若fosc=12MHz:SMOD=0 fosc=12MHz:SMOD=0 波特率波特率=187.5=187.5kb/skb/s；SMOD=1 SMOD=1 波特率波特率=375=375kb/skb/s 第26页/共30页（3 3）方式方式1 1或或方式方式3 3时，波特率为：时，波特率为：波特率波特率=（2 2SM

30、ODSMOD/64/64）T1T1的溢出率的溢出率实际设定波特率时，实际设定波特率时，T1T1常设置为常设置为方式方式2 2定时定时（自动装（自动装初值）初值）这种方式不仅操作方便，也可避免因软件重这种方式不仅操作方便，也可避免因软件重装初值而带来的定时误差。装初值而带来的定时误差。实际使用时，为避免烦杂的初值计算，实际使用时，为避免烦杂的初值计算，常用的波特常用的波特率和初值率和初值X X间的关系列成表间的关系列成表7-2(7-2(P148)P148)，以供查用。以供查用。表表7-27-2有两点需要注意：有两点需要注意：(1)(1)时钟振荡频率为时钟振荡频率为1212MHzMHz或或6 6M

31、HzMHz时，表中初值时，表中初值X X和和相应的波特率之间有一定误差。例如，相应的波特率之间有一定误差。例如，FDHFDH的对应的对应的理论值是的理论值是1041610416波特（时钟波特（时钟6 6MHzMHz）。与）。与96009600波特波特相差相差第27页/共30页816816波波特特，消消除除误误差差可可以以调调整整时时钟钟振振荡荡频频率率foscfosc实实现。例如采用的时钟振荡频率为现。例如采用的时钟振荡频率为11.059211.0592MHzMHz。(2)(2)如果串行通讯选用很低的波特率如果串行通讯选用很低的波特率，例如，波特，例如，波特率选为率选为5555，可将定时器，可

32、将定时器T1T1设置为方式设置为方式1 1定时。但在定时。但在这种情况下，这种情况下，T1T1溢出时，需用在中断服务程序中溢出时，需用在中断服务程序中重新装入初值。中断响应时间和执行指令时间会重新装入初值。中断响应时间和执行指令时间会使波特率产生一定的误差，可用改变初值的方法使波特率产生一定的误差，可用改变初值的方法加以调整。加以调整。例例7-37-3 若若80318031单片机的时钟振荡频率为单片机的时钟振荡频率为11.059211.0592MHzMHz，选用选用T1T1为方式为方式2 2定时作为波特率发生定时作为波特率发生器，波特率为器，波特率为24002400b/sb/s，求初值。求初值

33、。上述结果可直接从表上述结果可直接从表7-27-2中查到。中查到。这里时钟振荡频率选为这里时钟振荡频率选为11.0592 11.0592 MHzMHz，就可使初值就可使初值为整数，从而产生精确的波特率。为整数，从而产生精确的波特率。第28页/共30页7.5 7.5 串行口的编程和应用串行口的编程和应用 自己去阅读自己去阅读7.5.1 7.5.1 串行口方式串行口方式1 1应用编程（双机通讯）应用编程（双机通讯）是采用查询还是中断方式？是采用查询还是中断方式？发送程序的设计发送程序的设计接收程序的设计接收程序的设计7.5.2 7.5.2 串行口方式串行口方式2 2应用编程应用编程 方式方式2 2的使用和方式的使用和方式3 3基本一样（方式基本一样（方式3 3的波特率的波特率要由用户决定），具体使用方法可以参照方式要由用户决定），具体使用方法可以参照方式3 3。7.5.3 7.5.3 串行口方式串行口方式3 3应用编程（双机通讯）应用编程（双机通讯）第29页/共30页感谢您的观看！第30页/共30页