51单片机串口通信笔记.doc

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1、51单片机串口通信笔记.txt逆风的方向，更适合飞翔。我不怕万人阻挡，只怕自己投降。你发怒一分钟，便失去60分钟的幸福。忙碌是一种幸福，让我们没时间体会痛苦;奔波是一种快乐，让我们真实地感受生活;疲惫是一种享受，让我们无暇空虚。生活就像呼吸呼是为出一口气，吸是为争一口气。串行口控制寄存器SCON 字节地址98H，可位寻址，格式如图所示。 scon寄存器结构 scon d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0 sm0 sm1 sm2 ren tb8 rb8 ti ri 位地址 9fh 9eh 8dh 9ch 9bh 9ah 99h 98h (1)SM0、SM1串行口4种工作方式的选择位 表

2、 串行口的4种工作方式SM0 SM1 方式 功 能 说 明 0 0 0 同步移位寄存器方式（用于扩展I/O口） 0 1 1 8位异步收发，波特率可变（由定时器控制） 1 0 2 9位异步收发，波特率为fosc/64或fosc/32 1 1 3 9位异步收发，波特率可变（由定时器控制）(2)SM2 多机通信控制位 用于方式2或方式3中。 当串行口以方式2或方式3接收时，如果SM2=1，只有当接收到的第9位数据（RB8）为“1”时，才将接收到的前8位数据送入SBUF，并置“1” RI，产生中断请求；当接收到的第9位数据（RB8）为“0”时，则将接收到的前8位数据丢弃。如果SM2=0，则不论第9位数

3、据是“1”还是“0”，都将前8位数据送入SBUF中，并置“1” RI，产生中断请求。在方式1时，如果SM2=1，则只有收到停止位时才会激活RI。在方式0时，SM2必须为0。(3)REN允许串行接收位 由软件置“1”或清“0”。 REN=1 允许串行口接收数据。 REN=0 禁止串行口接收数据。(4)TB8发送的第9位数据方式2和3时，TB8是要发送的第9位数据，可作为奇偶校验位使用，也可作为地址帧或数据帧的标志。 =1为地址帧, =0为数据帧(5)RB8接收到的第9位数据方式2和3时，RB8存放接收到的第9位数据。在方式1，如果SM2=0，RB8是接收到的停止位。在方式0，不使用RB8。(6)

4、TI发送中断标志位方式0时，串行发送第8位数据结束时由硬件置“1”，其它工作方式，串行口发送停止位的开始时置“1”。TI=1，表示一帧数据发送结束，可供软件查询，也可申请中断。CPU响应中断后, 向SBUF写入要发送的下一帧数据。TI必须由软件清0。(7)RI接收中断标志位 方式0时，接收完第8位数据时，RI由硬件置1，其它工作方式，串行接收到停止位时，该位置“1”。RI=1，表示一帧数据接收完毕，并申请中断, CPU从接收SBUF取走数据。该位状态也可软件查询。RI必须由软件清“0”。特殊功能寄存器PCON 字节地址为87H，没有位寻址功能。 spcon d7 d6 d5 d4 d3 d2

5、d1 d0 SMOD xx xx xx xx xx xx xxSMOD：波特率选择位。 例如：方式1的波特率的计算公式为： 方式1波特率=（2SMOD/32）定时器T1的溢出率也称SMOD位为波特率倍增位。串行口的4种工作方式方式0 同步移位寄存器输入/输出方式，常用于外接移位寄存器，以扩展并行I/O口。 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。波特率固定为fosc/12。帧格式如下：d0 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7.1.方式0发送 当CPU执行一条将数据写入发送缓冲器SBUF的指令时，产生一个正脉冲，串行口即把SBUF中的8位数据以fosc/12的固定波特率从R

6、XD引脚串行输出，低位在先,TXD引脚输出同步移位脉冲，发送完8位数据置“1”中断标志位TI。2.方式0接收 REN=1，接收数据，REN=0，禁止接收。 REN=1，允许接收。向串口的SCON写入控制字（置为方式0，并置“1”REN位，同时RI=0）时，产生一个正脉冲，串行口即开始接收数据。RXD为数据输入端，TXD为移位脉冲信号输出端，接收器也以fosc/12的固定波特率采样RXD引脚的数据信息，当收到8位数据时置“1” RI。表示一帧数据接收完.方式0下，SCON中的TB8、RB8位没有用到，发送或接收完8位数据由硬件置“1”TI或RI，CPU响应中断。TI或RI须由用户软件清“0”，可

7、用如下指令：CLR TI；TI位清“0”CLR RI ；RI位清“0”方式0时，SM2位必须为0。方式1 SM0、SM1=01方式1一帧数据为10位，1个起始位（0），8个数据位，1个停止位（1），先发送或接收最低位。帧格式如下：d0 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7.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）。1方式1发送 方式1输出时，数据由TXD输出，一帧信息为10位，1位起始位0，8位数据位（先低位）和1位停止位1。当执行一条数据写发送缓冲器SBUF的指令，就启动发送。发送开始时，内部发送控制信号变为有效。将起始位向TX

8、D输出，此后，每经过一个TX时钟周期，便产生一个移位脉冲，并由TXD输出一个数据位。8位数据位全部发送完毕后，置“1” TI。2方式1接收 数据从RXD（P3.0）脚输入。当检测到起始位的负跳变时，开始接收数据。定时控制信号有两种）：接收移位时钟（RX时钟，频率和波特率相同）和位检测器采样脉冲（频率是RX时钟的16倍，1位数据期间，有16个采样脉冲），当采样到RXD端从1到0的跳变时就启动检测器，接收的值是3次连续采样（第7、8、9个脉冲时采样）进行表决以确认是否是真正的起始位（负跳变）的开始。当一帧数据接收完，须同时满足两个条件，接收才真正有效。 RI=0，即上一帧数据接收完成时，RI=1发

9、出的中断请求已被响应，SBUF中的数据已被取走，说明“接收SBUF”已空。 SM2=0或收到的停止位=1（方式1时，停止位已进入RB8），则收到的数据装入SBUF和RB8（RB8装入停止位），且置“1”中断标志RI。若这两个条件不同时满足，收到的数据将丢失。方式29位异步通信接口。每帧数据均为11位，1位起始位0，8位数据位（先低位），1位可程控的第9位数据和1位停止位。帧格式如下。方式2波特率= （2SMOD/64）fosc 1方式2发送发送前，先根据通讯协议由软件设置TB8（例如，双机通讯时的奇偶校验位或多机通讯时的地址/数据的标志位）。2方式2接收 SM0、SM1=10，且REN=1。数

10、据由RXD端输入，接收11位信息。当位检测到RXD从1到0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9位数据后，需满足两个条件，才能将接收到的数据送入SBUF。（1）RI=0，意味着接收缓冲器为空。（2）SM2=0或接收到的第9位数据位RB8=1时。当上述两个条件满足时，接收到的数据送入SBUF（接收缓冲器），第9位数据送入RB8，并置“1”RI。若不满足两个条件，接收的信息将被丢弃。方式3SM0、SM1=11，串口为方式3。波特率可变的9位异步通讯方式，除波特率外，方式3和方式2相同。 方式3波特率=（2SMOD/32）定时器T1的溢出率多机通讯要保证主机与所选择的从机实现可

11、靠地通讯，必须保证串口具有识别功能。SCON中的SM2位就是满足这一条件而设置的多机通讯控制位。原理：在串行口以方式2（或方式3）接收时，若SM2=1，表示置多机通讯功能位，这时有两种可能： （1）接收到的第9位数据为1时，数据才装入SBUF，并置中断标志RI=1向CPU发出中断请求； （2）接收到的第9位数据为0时，则不产生中断标志，信息将抛弃。若SM2=0，则接收的第9位数据不论是0还是1，都产生RI=1中断标志，接收到的数据装入SBUF中。应用上述特性，便可实现MCS-51的多机通讯。 设多机系统中有一主机和3个8031从机，如下图。 主机的RXD与从机的TXD相连，主机TXD与从机的R

12、XD端相连。从机地址分别为00H、01H、02H。 多机通讯工作过程：（1）从机串行口编程为方式2或方式3接收，且置“1”SM2和REN位，使从机只处于多机通讯且接收地址帧的状态。（2）主机先将从机地址（即准备接收数据的从机）发给各从机, 主机发出的地址信息的第9位为1，各从机接收到的第9位信息RB8为1，且由于SM2=1，则置“1” RI，各从机响应中断，执行中断程序。在中断服务子程序中，判主机送来的地址是否和本机地址相符合，相符则该从机清“0”SM2位，准备接收主机的数据或命令；若不符，则保持SM2=1状态。（3）接着主机发送数据帧，此时各从机串行口接收到 的RB8=0，只有地址相符合的从

13、机系统（即已清“0”SM2位的从机）才能激活RI，从而进入中断，在中断程序中接收主机的数据（或命令）； 其它的从机因SM21，又RB8=0不激活中断标志RI，不能进入中断，接收的数据丢失。 前图所示的多机系统是主从式，由主机控制多机之间 的通讯，从机和从机的通讯只能经主机才能实现。7.4 波特率的制定方法方式0、方式2的波特率是固定的；方式1、方式3波特 率由定时器T1的溢出率来确定。7.4.1 波特率的定义波特率的定义。对于定时器的不同工作方式，波特率的范围不一7.4.2 定时器T1产生波特率的计算（1）方式0波特率时钟频率fosc1/12，不受SMOD位的值的影响。若fosc=12MHz，

14、波特率为fosc/12即1Mb/s。（2）方式2波特率=（2SMOD/64）fosc 若fosc=12MHz: SMOD=0 波特率=187.5kb/s； SMOD=1 波特率=375kb/s （3）方式1或方式3时，波特率为：波特率=（2SMOD/64）T1的溢出率实际设定波特率时，T1常设置为方式2定时（自动装初值）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。实际使用时，为避免烦杂的初值计算，常用的波特率和初值X间的关系列成表7-2(P148)，以供查用。表7-2有两点需要注意：(1) 时钟振荡频率为12MHz或6MHz时，表中初值X和相应的波特率之间有一定误差。例如，F

15、DH的对应的理论值是10416波特（时钟6MHz）。与9600波特相差816波特，消除误差可以调整时钟振荡频率fosc实现。例如采用的时钟振荡频率为11.0592MHz。(2) 如果串行通讯选用很低的波特率，例如，波特率选为55，可将定时器T1设置为方式1定时。但在这种情况下，T1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使波特率产生一定的误差，可用改变初值的方法加以调整。例7-3 若8031单片机的时钟振荡频率为11.0592MHz，选用T1为方式2定时作为波特率发生器，波特率为2400b/s，求初值。 上述结果可直接从表7-2中查到。这里时钟振荡频率选为11.0

16、592 MHz，就可使初值为整数，从而产生精确的波特率。方式1无中断式#include void Send(void);void rec(void);int statu=0;char dat;void main(void)TMOD=0x20; TH1=0xfd; TH0=0xfd;TR1=1; PCON=0x00; SCON=0x50; TI=1;while(1)rec();Send();void Send()int i=0;if(TI & statu)TI=0;SBUF=dat;while(!TI);statu=0;void rec()if(RI)dat=SBUF;RI=0;statu=1;

17、方式1中断式#include char str10;int len=0;void main(void)int i=0;TMOD=0x20; TH1=0xfd; TH0=0xfd;TR1=1; PCON=0x00; SCON=0x50; EA=1;ES=1; while(1)if(len=10)int i;ES=0;SBUF=n;while(!TI);TI=0;for(i=0;i10;i+)SBUF=stri;while(!TI);TI=0;SBUF=n;while(!TI);TI=0;ES=1;len=0;rec() interrupt 4if(RI)strlen=SBUF;RI=0;ES=0

18、;SBUF=strlen;while(!TI);TI=0;ES=1;len+;/使用printf,scanf#include #include void main(void)int x,y,z;unsigned int a8=0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80;unsigned int i,j;P0=1;SCON=0x50;TMOD=0x20; /定时器设置主要是波特率/TCON=0x40;TH1=0xe8;TL1=0xe8;TI=1;TR1=1;while(1)for(j=0;j8;j+)for(i=0;i20000;i+);P0=aj;print

19、f(Good morning!n);for(j=0;j8;j+)for(i=0;i20000;i+);P0=0xff-aj;printf(input x and yn);scanf(%d%d,&x,&y);z=x+y;printf(x+y=%dnn,z);/网上程序例子#include #include unsigned char ch;bit read_flag= 0 ; void init_serialcom( void ) /串口通信初始设定 SCON = 0x50 ; /UART为模式1，8位数据，允许接收 TMOD |= 0x20 ; /定时器1为模式2,8位自动重装 PCON |=

20、 0x80 ; /SMOD=1; TH1 = 0xFD ; /Baud:19200 fosc=11.0592MHz IE |= 0x90 ; /Enable Serial Interrupt TR1 = 1 ; / timer 1 run TI=1; /向串口发送一个字符 void send_char_com( unsigned char ch) SBUF=ch; while (TI= 0); TI= 0 ; /串口接收中断函数 void serial () interrupt 4 using 3 if (RI) RI = 0 ; ch=SBUF; read_flag= 1 ; /就置位取数标志 main() init_serialcom(); /初始化串口 while ( 1 ) if (read_flag) /如果取数标志已置位，就将读到的数从串口发出 read_flag= 0 ; /取数标志清0 send_char_com(ch);