单片机第七章串行接口精选PPT.ppt

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1、单片机第七章串行接口1第1页，此课件共92页哦7 71 1 串行通信概述串行通信概述 计计算算机机与与外外界界的的信信息息交交换换称称为为通通信信。基基本本的的通信方式有两种。通信方式有两种。并并行行通通信信(parallel communication)：所所传传送送数据的各位数据的各位同时同时发送或接收。发送或接收。串串行行通通信信(serial communication)：所所传传送送数数据的各位据的各位按顺序按顺序一位一位地发送或接收。一位一位地发送或接收。2第2页，此课件共92页哦 在在并并行行通通信信中中，一一个个并并行行数数据据占占多多少少位位二二进进制制数数，就就要要多多少少

2、根根传传输输线线，这这种种方方式式的的特特点点是是通通信信速速度度快快，但但传传输输线线多多，价格较贵价格较贵，适合，适合近距离近距离传输。传输。串串行行通通信信仅仅需需12根根传传输输线线，故故在在长长距距离离传传输输数数据据时时比比较较经经济济，但但由由于于它它每每次只能传送次只能传送1位，所以位，所以传送速度较慢传送速度较慢。3第3页，此课件共92页哦图图7.1 7.1 基本通信方式图示基本通信方式图示4第4页，此课件共92页哦7 71 11 1 同步通信和异步通信方式同步通信和异步通信方式串行通信分串行通信分同步同步和和异步异步两种方式。两种方式。5第5页，此课件共92页哦1 1异步通

3、信异步通信ASYNCASYNC在在异异步步通通信信中中数数据据或或字字符符是是逐逐帧帧（frameframe）传传送送的的。帧帧定定义义为为一一个个字字符符的的完完整整的的通通信信格格式式，通通常常也也称称为为帧帧格格式式。最最常常见见的的帧帧格格式式一一般般是是先先用用一一个个起起始始位位“0”0”表表示示字字符符的的开开始始；然然后后是是5 58 8位位数数据据，规规定定低低位位在在前前，高高位位在在后后；其其后后是是奇奇偶偶校校验验位位；最最后后是是停停止止位位，用用以以表表示示字字符符的的结结束束，停停止止位位可可以以是是1 1位位、1.51.5位位、2 2位位，不不同同的的计计算算机

4、机规规定定有有所所不不同。从起始位开始到停止位结束就构成完整的同。从起始位开始到停止位结束就构成完整的1 1帧。帧。6第6页，此课件共92页哦起始位起始位通信线上没有数据传送时，为高通信线上没有数据传送时，为高电平（逻辑电平（逻辑1 1）；当要发送数据时，首先发）；当要发送数据时，首先发1 1个低电平信号（逻辑个低电平信号（逻辑0 0），此信号称为），此信号称为“起始位起始位”，表示开始传输，表示开始传输1 1帧数据。帧数据。数据位数据位起始位之后的位即数据位。数据起始位之后的位即数据位。数据位可以是位可以是5 5、6 6、7 7或或8 8位（不同计算机的规位（不同计算机的规定不同），上图的数

5、据位为定不同），上图的数据位为8 8位。一般从最位。一般从最低位开始传送，最高位在最后。低位开始传送，最高位在最后。7第7页，此课件共92页哦奇偶校验位奇偶校验位数据位之后的位为奇偶校验位（有数据位之后的位为奇偶校验位（有的方式具有）。此位可用于判别字符传送的正确性，的方式具有）。此位可用于判别字符传送的正确性，其有其有3 3种可能的选择，即奇、偶、无校验，用户可根据需种可能的选择，即奇、偶、无校验，用户可根据需要选择（在有的格式中，该位可省略）。在要选择（在有的格式中，该位可省略）。在80C5180C51单片机单片机中，此位还可以用来确定该帧字符信息的性质（地址或中，此位还可以用来确定该帧字

6、符信息的性质（地址或数据）。数据）。停止位停止位校验位后为停止位，用于表示校验位后为停止位，用于表示1 1帧结束，帧结束，用高电平（逻辑用高电平（逻辑1 1）表示。停止位可以是）表示。停止位可以是1 1、1 15 5或或2 2位，不同计算机的规定有所不同。位，不同计算机的规定有所不同。8第8页，此课件共92页哦异步通信的主要特点如下：异步通信的主要特点如下：进行串行通信的单片机的时钟相互独立；其时进行串行通信的单片机的时钟相互独立；其时钟频率可以不相同；在通信时不要求有同步时钟信钟频率可以不相同；在通信时不要求有同步时钟信号。由于异步通信是逐帧进行传输的，各位之间的号。由于异步通信是逐帧进行传

7、输的，各位之间的时间间隔应该相同，所以时间间隔应该相同，所以必须保证必须保证2 2个单片机之间有个单片机之间有相同的传送波特率。相同的传送波特率。如果传送波特率不同，则时间间如果传送波特率不同，则时间间隔不同；当误差超过隔不同；当误差超过5 5时，就不能正常进行通信。时，就不能正常进行通信。由于信息传输可以是随时不间断地进行的，因而帧与由于信息传输可以是随时不间断地进行的，因而帧与帧之间的时间间隔可以是不固定的，间隙处为高电平。帧之间的时间间隔可以是不固定的，间隙处为高电平。9第9页，此课件共92页哦由于异步通信每传送一帧有固定格式，由于异步通信每传送一帧有固定格式，通信双方只需按约定的帧格式

8、来发送和接收数通信双方只需按约定的帧格式来发送和接收数据，所以硬件结构比同步通信方式简单。此外，据，所以硬件结构比同步通信方式简单。此外，它还能利用校验位检测错误，所以这种通信方它还能利用校验位检测错误，所以这种通信方式应用较广泛。式应用较广泛。在单片机中主要是采用异步通信在单片机中主要是采用异步通信方式。方式。10第10页，此课件共92页哦2 2同步通信同步通信SYNCSYNC在在同同步步通通信信中中，数数据据或或字字符符开开始始处处是是用用一一同同步步字字符符来来指指示示（一一般般约约定定为为l l2 2个个字字符符），以以实实现现发发送送端端和和接接收收端端同同步步，一一旦旦检检测测到到

9、约约定定同同步步字字符符，下下面面就就连续、顺序地发送和接收数据连续、顺序地发送和接收数据。11第11页，此课件共92页哦 由于同步通信数据块传送时去掉了每个数字都必须由于同步通信数据块传送时去掉了每个数字都必须具有的字符开始和结束的标志，且它一次可以发送一个具有的字符开始和结束的标志，且它一次可以发送一个数据段（多个数据），因此，数据段（多个数据），因此，其速度高于异步通信其速度高于异步通信；但这种方式要求接收和发送时钟严格但这种方式要求接收和发送时钟严格保持同步保持同步，在，在通信时通常要求有同步时钟信号，对硬件结构要求较高。通信时通常要求有同步时钟信号，对硬件结构要求较高。由于这种方式易

10、于进行串行外围扩展，所以目前很多型由于这种方式易于进行串行外围扩展，所以目前很多型号的单片机都增加了串行同步通信接口，如目前已得到号的单片机都增加了串行同步通信接口，如目前已得到广泛应用的广泛应用的I I2 2C C串行总线和串行总线和SPISPI串行接口等。串行接口等。12第12页，此课件共92页哦7 71 12 2 串行通信的数据传送速率串行通信的数据传送速率 传传送送速速率率是是指指数数据据传传送送的的速速度度。用用b/sb/s或或bpsbps（比比特特秒秒）表表示示，称称为为比比特特率率。在在二二进进制制的的情情况况下下，比比特特率率与与波波特特率数值相等，因而在单片机的串行通信中，常

11、称为率数值相等，因而在单片机的串行通信中，常称为波特率波特率。假假如如数数据据传传送送的的速速率率为为120120个个字字符符每每秒秒，每每个个字字符符由由1 1个个起起始始位位、8 8个个数数据据位位和和1 1个个停停止止位位组组成成，则则其其传传送送波波特特率为：率为：10b12010b120s s1200b1200bs s12001200波特波特每一位的传送时间即为波特率的倒数：每一位的传送时间即为波特率的倒数：13第13页，此课件共92页哦 异异步步通通信信的的数数据据传传送送速速率率一一般般为为50b/s50b/s100kb/s100kb/s，常常用用于于计计算算机机到到CRTCRT

12、终终端，以及双机或多机之间的通信等。端，以及双机或多机之间的通信等。14第14页，此课件共92页哦7 71 13 3 串行通信的方式串行通信的方式在在串串行行通通信信中中，数数据据是是在在两两机机之之间间传传送送的的。按按照照数数据据传传送送方方向向，串串行行通通信信可可分分为为单单工工（SimplexSimplex）制制式式、半半双双工工（half half duplexduplex）制式和全双工（）制式和全双工（full duplexfull duplex）制式。）制式。15第15页，此课件共92页哦图图72 串行通信方式示意图串行通信方式示意图（1）单工制式）单工制式 在单工制式下，数据

13、在甲机和乙机之间只在单工制式下，数据在甲机和乙机之间只允许允许单方向单方向传送。两机之间只需传送。两机之间只需1条数据线。条数据线。16第16页，此课件共92页哦（2 2）半双工制式）半双工制式 在半双工制式下，数据在甲机和乙机之间在半双工制式下，数据在甲机和乙机之间允许双方向传送，但它们之间只有一个通允许双方向传送，但它们之间只有一个通信回路，信回路，接收和发送接收和发送不能同时不能同时进行，只能进行，只能分时发送和接收（即甲机发送，乙机接收，分时发送和接收（即甲机发送，乙机接收，或者乙机发送，甲机接收），因而两机之或者乙机发送，甲机接收），因而两机之间只需间只需1 1条数据线。条数据线。1

14、7第17页，此课件共92页哦（3 3）全双工制式）全双工制式 在全双工制式下，甲、乙两机之间数据的在全双工制式下，甲、乙两机之间数据的发送和接收可以同时进行，称为发送和接收可以同时进行，称为“全双工全双工传送传送”。全双工形式的串行通信必须使用。全双工形式的串行通信必须使用2 2条数据线。条数据线。不管哪种形式的串行通信，在两机之间均应不管哪种形式的串行通信，在两机之间均应有有公共地线公共地线。18第18页，此课件共92页哦*信号的调制与解调信号的调制与解调 当当异异步步通通信信的的距距离离在在15m15m之之内内时时，计计算算机机之之间间可可以以直直接接进进行行通通信信。而而当当传传输输距距

15、离离较较远远时时，通通常常是是用用电电话话线线传传送送。由由于于电电话话线线频频带带不不够够宽宽，再再加加上上远远距距离离传传输输时时信信号不可避免地衰减，因而使信号发生明显的畸变。号不可避免地衰减，因而使信号发生明显的畸变。在在发发送送时时要要用用调调制制器器（modulatormodulator）把把数数字字信信号号转转换换为为模模拟拟信信号号，并并加加以以放放大大再再传传送送，这这个个过过程程叫叫做做调调制制。在在接接收收时时，再再用用解解调调器器（demodulatordemodulator）检检测测此此模模拟拟信信号号，并并把把它它转转换换成成数数字字信信号号再再送送入入计计算算机机

16、接接口口，这这个过程即解调。个过程即解调。19第19页，此课件共92页哦7 71 14 4 通信协议通信协议 通通信信协协议议是是指指在在计计算算机机之之间间进进行行数数据据传传输输时时的的一一些些约约定定，包包括括通通信信方方式式、波波特特率率、命命令令码码的的约约定定等等。为为保保证证计计算算机机之之间间能能准准确确、可可靠靠地地通通信信，相相互互之之间间必必须须遵遵循循统统一一的的通通信信协协议议。在在通通信信之之前前一定要先设置好通信协议。一定要先设置好通信协议。20第20页，此课件共92页哦7 72 80C512 80C51串行口简介串行口简介80C5180C51的的串串行行口口是是

17、一一个个可可编编程程的的全全双双工工串串行行通通信信接接口口，通通过过软软件件编编程程它它可可以以 作作 通通 用用 异异 步步 接接 收收 和和 发发 送送 器器UARTUART（Universal Universal Asynchronous Asynchronous ReceiverReceiverTransmitterTransmitter）用用，也也可可作作同同步步移移位位寄寄存存器器用用。其其帧帧格格式式可可有有8 8位位、1010位位和和1111位位，并并能能设设置置各各种种波波特特率率，使使用灵活方便。用灵活方便。21第21页，此课件共92页哦7 72 21 1 串行口结构与工

18、作原理串行口结构与工作原理80C5180C51串串行行口口主主要要由由接接收收与与发发送送缓缓冲冲寄寄存存器器SBUFSBUF、输输入入移移位位寄寄存存器器以以及及串串行行控控制制寄寄存存器器SCONSCON等等组组成成。波波特特率率发发生生器器可可以以利利用用定定时时器器T1T1或或T2T2控控制制发发送送和和接接收收的的速速率率。SCONSCON用用于于存存放放串串行行口口的的控控制制和和状状态态信信息息；发发送送数数据据缓缓冲冲寄寄存存器器SBUFSBUF用用于于存存放放准准备备发发送送出出去去的的数数据据；接接收收数数据据缓缓冲冲寄寄存存器器SBUFSBUF用用于于接接收收由由外外部部

19、输输入入到到输输入入移移位位寄寄存存器器中中的的数数据据。80C5180C51串串行行口口正正是是通通过过对对上上述述专专用用寄寄存存器器的的设设置置、检检测测与与读取来管理串行通信的。读取来管理串行通信的。22第22页，此课件共92页哦图图73 串行口结构框图串行口结构框图23第23页，此课件共92页哦在进行串行通信时，外界数据通过引脚在进行串行通信时，外界数据通过引脚RXDRXD（P3.0P3.0）输入。输入数据首先逐位进入输入移位）输入。输入数据首先逐位进入输入移位寄存器，由串行数据转换为并行数据，然后再送入寄存器，由串行数据转换为并行数据，然后再送入接收寄存器。在接收寄存器中采用了双缓

20、冲结构，接收寄存器。在接收寄存器中采用了双缓冲结构，以避免在接收到第以避免在接收到第2 2帧数据前，帧数据前，CPUCPU未及时响应接收寄未及时响应接收寄存器前一帧的中断请求，没把前一帧数据读走，而存器前一帧的中断请求，没把前一帧数据读走，而造成造成2 2帧数据重叠的错误。在发送时，串行数据通过帧数据重叠的错误。在发送时，串行数据通过引脚引脚TXDTXD（P3.1P3.1）输出。由于）输出。由于CPUCPU是主动的，因此不会产是主动的，因此不会产生写重叠问题，一般不需要双缓冲器结构。要发送的数据生写重叠问题，一般不需要双缓冲器结构。要发送的数据通过发送控制器控制逻辑门电路逐位输出。通过发送控制

21、器控制逻辑门电路逐位输出。24第24页，此课件共92页哦7 72 22 2 串行口寄存器串行口寄存器 与串行口工作有关的寄存器共有与串行口工作有关的寄存器共有6 6个，个，分别是串行口控制寄存器分别是串行口控制寄存器SCONSCON、接收与发、接收与发送缓冲寄存器送缓冲寄存器SBUFSBUF、电源控制寄存器、电源控制寄存器PCONPCON、中断允许控制寄存器中断允许控制寄存器IEIE、中断优先级寄存、中断优先级寄存器器IPIP。25第25页，此课件共92页哦1 1串行口控制寄存器串行口控制寄存器SCONSCON 串串行行口口控控制制寄寄存存器器SCONSCON用用于于串串行行通通信信的的方方式

22、式选选择择、接接收收和和发发送送控控制制，并并可可反映串行口的工作状态。反映串行口的工作状态。SCONSCON9FH9FH9EH9EH9DH9DH9CH9CH9BH9BH9AH9AH99H99H98H98H（98H98H）SM0SM0SM1SM1SM2SM2RENRENTB8TB8RB8RB8TITIRIRI26第26页，此课件共92页哦SCONSCON7 7和和SCONSCON6 6位位 SM0SM0和和SM1SM1串行方式串行方式选择位选择位 表表7 71 1 串行口工作方式选择串行口工作方式选择SM0 SM1SM0 SM1工作方式工作方式功能描述功能描述波特率波特率0 00 00 10

23、10 00 01 11 1方式方式0 0方式方式1 1方式方式2 2方式方式3 38 8位同步移位寄存器位同步移位寄存器1010位位UARTUART1111位位UARTUART1111位位UARTUARTfosc/12fosc/12可变可变fosc/64fosc/64和和fosc/32fosc/32可变可变27第27页，此课件共92页哦SCON.5SCON.5位位 SM2SM2多机通信控制位。多机通信控制位。在方式在方式2 2和方式和方式3 3中，中，SM2SM2主要用于进行多机通信主要用于进行多机通信控制。当串行口以方式控制。当串行口以方式2 2或方式或方式3 3接收时，如果接收时，如果SM

24、2=1SM2=1，允许多机通信，且接收到第，允许多机通信，且接收到第9 9位位RB8RB8为为0 0时，则时，则RIRI不置不置1 1不接收主机发来的数据；如果不接收主机发来的数据；如果SM2=1SM2=1，且，且RB8RB8为为1 1，则，则RIRI置置1 1，产生中断请求，将接收到的，产生中断请求，将接收到的8 8位数据送入位数据送入SBUFSBUF。当当SM2=0SM2=0时，不论时，不论RB8RB8为为0 0还是还是1 1，都将收到的，都将收到的8 8位数据送位数据送入入SBUFSBUF，并产生中断。，并产生中断。在方式在方式1 1中，当处于接收状态时，若中，当处于接收状态时，若SM2

25、=1SM2=1，则只，则只有接收到有效的停止位时，有接收到有效的停止位时，RIRI才置才置1 1。在方式。在方式0 0中，中，SM2SM2应置应置0 0。28第28页，此课件共92页哦SCON.4SCON.4位位 RENREN允许串行接收位。允许串行接收位。REN=1REN=1时，允许接收；时，允许接收；REN=OREN=O时，禁止接收。时，禁止接收。由软件置位或清除。由软件置位或清除。29第29页，此课件共92页哦SCON.3SCON.3位位 TB8TB8发送数据的第发送数据的第9 9位位(D8)(D8)。在方式在方式2 2或方式或方式3 3中，根据需要由软件置位中，根据需要由软件置位或复位

26、。双机通信时，它可约定作奇偶校验或复位。双机通信时，它可约定作奇偶校验位；在多机通信中，可作为区别地址帧或数位；在多机通信中，可作为区别地址帧或数据帧的标识位。一般由指令设定据帧的标识位。一般由指令设定地址帧地址帧时，时，设设TB8TB8为为1 1；而设定；而设定数据帧数据帧时，设时，设TB8TB8为为0 0。方方式式0 0和方式和方式1 1中没用该位。中没用该位。30第30页，此课件共92页哦SCON.2SCON.2位位 RB8RB8接收数据的第接收数据的第9 9位位(D8)(D8)。在方式在方式2 2或方式或方式3 3中，中，RB8RB8的状态与的状态与TB8TB8相呼相呼应，应，(如可以

27、是约定的奇偶校验位，也可以如可以是约定的奇偶校验位，也可以是约定的地址是约定的地址/数据标识位数据标识位)。例如，当。例如，当SM2=1SM2=1时，如果时，如果RB8RB8为为0 0，则说明收到的是数据，则说明收到的是数据帧。帧。31第31页，此课件共92页哦SCON.1SCON.1位位 TITI发送中断标志位。发送中断标志位。在方式在方式0 0中，发送完中，发送完8 8位数据后，由硬件置位；位数据后，由硬件置位；在其他方式中，在发送停止位之初由硬件置位。在其他方式中，在发送停止位之初由硬件置位。TI=1TI=1时，可申请中断，也可供软件查询用。时，可申请中断，也可供软件查询用。在任何在任何

28、方式中，都必须由软件来清除方式中，都必须由软件来清除TITI。SCON.0SCON.0位位 RIRI接收中断标志位。接收中断标志位。在方式在方式0 0中，接收完中，接收完8 8位数据后，由硬件置位；位数据后，由硬件置位；在其他方式中，在接收停止位的中间，由硬件置位。在其他方式中，在接收停止位的中间，由硬件置位。RI=1RI=1时，可申请中断，也可供软件查询用。时，可申请中断，也可供软件查询用。在任何方式在任何方式中，都必须由软件清除中，都必须由软件清除RIRI。32第32页，此课件共92页哦 SCONSCON的低的低2 2位与中断有关。位与中断有关。SCONSCON的地址为的地址为98H98H

29、，可以位寻址。复位时，可以位寻址。复位时，SCONSCON的所有位均清的所有位均清0 0。33第33页，此课件共92页哦2 2数据缓冲寄存器数据缓冲寄存器SBUFSBUF 数据缓冲寄存器数据缓冲寄存器SBUFSBUF实际上是实际上是2 2个寄存个寄存器：器：发送数据缓冲寄存器发送数据缓冲寄存器和和接收数据缓冲接收数据缓冲寄存器寄存器。接收与发送缓冲寄存器。接收与发送缓冲寄存器SBUFSBUF采用采用同一个地址代码同一个地址代码99H99H，其寄存器名亦同样为，其寄存器名亦同样为SBUFSBUF。CPUCPU通过不同的操作命令，区别这通过不同的操作命令，区别这2 2个个寄存器，所以不会因为地址代

30、码相同而产寄存器，所以不会因为地址代码相同而产生错误。生错误。当当CPUCPU发出写发出写SBUFSBUF命令命令时，即向发时，即向发送缓冲寄存器中装载新的信息，同时启动送缓冲寄存器中装载新的信息，同时启动数据串行发送；当数据串行发送；当CPUCPU发出读发出读SBUFSBUF命令命令时，时，即读接收缓冲寄存器的内容。即读接收缓冲寄存器的内容。34第34页，此课件共92页哦3 3电源控制寄存器电源控制寄存器PCONPCON 电源控制寄存器电源控制寄存器PCONPCON主要用于电源控制，主要用于电源控制，PCONPCON的的最高位最高位SMODSMOD是串行口的波特率倍增位：是串行口的波特率倍增

31、位：当当SMODSMOD为为1 1时，时，波特率波特率加倍加倍；当；当SMODSMOD为为O O时，波特率时，波特率不变不变。PCONPCOND7D7D6D6D5D5D4D4D3D3D2D2D1D1D0D0（87H87H）SMODSMODGF1GF1GF0GF0PDPDIDLIDL35第35页，此课件共92页哦4 4中断允许控制寄存器中断允许控制寄存器IEIE中断允许控制寄存器中断允许控制寄存器IEIE用于控制与管理单片用于控制与管理单片机的中断系统。机的中断系统。IEIE的的ESES位用于控制串行口的中断：位用于控制串行口的中断：当当ESES=O O时，时，禁止禁止串行口中断；串行口中断；当

32、当ESES=1 1时，时，允许允许串行口中断。串行口中断。36第36页，此课件共92页哦5 5中断优先级寄存器中断优先级寄存器IPIP 中断优先级寄存器中断优先级寄存器IPIP用于管理单片机中用于管理单片机中各中断源中断优先级。各中断源中断优先级。IPIP的的PSPS位用于设置串行口中断的优先级：位用于设置串行口中断的优先级：当当PSPS=0 0时，串行口中断为时，串行口中断为低优先级低优先级；当当PSPS=1 1时，串行口中断为时，串行口中断为高优先级高优先级。37第37页，此课件共92页哦7 72 23 80C513 80C51的帧格式的帧格式 80C5180C51串行口通过编程可设置四种

33、工作方式及三种帧格式。串行口通过编程可设置四种工作方式及三种帧格式。38第38页，此课件共92页哦方方式式0 0以以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，先先发发送送或接收最低位。或接收最低位。方方式式1 1以以1010位位为为一一帧帧传传输输，设设有有1 1个个起起始始位位“0”0”、8 8个个数数据位和据位和1 1个停止位个停止位“1”1”。39第39页，此课件共92页哦方式方式2 2和和3 3以以1111位为一帧传输，设有位为一帧传输，设有1 1个起始位个起始位“0”0”、8 8个数据位、个数据位、1 1个可编程位（第个可编程位（第9 9数据位）数据位）D

34、 D8 8和和1 1个停止位个停止位“1”1”。可可编编程程位位D D8 8由由软软件件置置“1”1”或或清清“0”0”，该该位位可可作作检检验验位，也可作它用。位，也可作它用。40第40页，此课件共92页哦7 72 24 4 波特率的设置波特率的设置 在在串串行行通通信信前前，首首先先要要设设置置收收发发双双方方对对发发送送或或接接收收的的数数据据传传送送速速率率，即即波波特特率率。通通过过软软件件对对80C5180C51串串行行口口编编程程可可设设定定4 4种种工工作作方方式式。这这4 4种种方方式式波波特特率率的的计计算算方方法法不不同同：方方式式0 0和和方方式式2 2的的波波特特率率

35、是是固固定定的的，而而方方式式1 1和和方方式式3 3的的波波特特率率是是可可变变的的，由由定定时时器器T1T1或或T2T2（AT89S52AT89S52）的的溢出率控制溢出率控制。41第41页，此课件共92页哦1 1 方式方式0 0和方式和方式2 2的波特率的波特率方式方式0 0中，每个机器周期发送或接收中，每个机器周期发送或接收1 1位数据，位数据，且不受且不受SMODSMOD的影响。的影响。方式方式2 2的波特率取决于的波特率取决于PCONPCON中中SMODSMOD之值。之值。当当SMODSMOD0 0时，波特率为时，波特率为foscfosc的的1 16464；若若SMODSMOD1

36、1，则波特率为，则波特率为foscfosc的的1 13232，即：，即：42第42页，此课件共92页哦2 2方式方式1 1和方式和方式3 3的波特率的波特率80C5180C51串串行行口口方方式式1 1和和方方式式3 3的的波波特特率率由由定定时时器器T1T1的的溢出率与溢出率与SMODSMOD的值决定，即：的值决定，即：T1T1溢出率取决于计数速率和定时器的预置值。溢出率取决于计数速率和定时器的预置值。计数速率与计数速率与TMODTMOD寄存器中寄存器中C CT T的状态有关。的状态有关。当当C CT T0 0时，计数速率时，计数速率foscfosc1212；当当C CT T1 1时，计数速

37、率取决于外部输入时钟频率。时，计数速率取决于外部输入时钟频率。43第43页，此课件共92页哦当定时器当定时器T1T1作波特率发生器使用时，通常是选用作波特率发生器使用时，通常是选用自动自动重装载方式重装载方式，即，即方式方式2 2。设计数初值为。设计数初值为X X，那么每过，那么每过（256X256X）个机器周期，定时器）个机器周期，定时器1 1就会产生一次溢出。为了就会产生一次溢出。为了避免因溢出而产生不必要的中断，此时应禁止避免因溢出而产生不必要的中断，此时应禁止T1T1中断。溢出中断。溢出周期为：周期为：溢出率为溢出周期之倒数，所以：溢出率为溢出周期之倒数，所以：则定时器则定时器T1T1

38、方式方式2 2的初始值为：的初始值为：44第44页，此课件共92页哦表表7.2 7.2 定时器定时器T1T1的常用波特率的常用波特率 串行口串行口工作方式工作方式 波特率波特率(kbps)(kbps)foscfoscMHzMHzSMODSMOD定时器定时器1 1C/TC/T模式模式初值初值方式方式0 0 1000 10001212方式方式2 237537512121 1方式方式1,31,362.562.512121 10 02 2FFHFFH19.219.211.05911.0591 10 02 2FDHFDH9.69.611.05911.0590 00 02 2FDHFDH4.84.811.

39、05911.0590 00 02 2FAHFAH2.42.411.05911.0590 00 02 2F4HF4H1.21.211.05911.0590 00 02 2E8HE8H0.110.116 60 00 02 272H72H0.110.1112120 00 01 1FFEBHFFEBH45第45页，此课件共92页哦【例例1 1】已已知知80C5180C51单单片片机机时时钟钟振振荡荡频频率率为为11.0592MHz11.0592MHz选选用用定定时时器器T1T1工工作作方方式式2 2作作波波特特率率发发生生器器，波波特特率率为为24002400波波特特，求时间常数。求时间常数。解：设波

40、特率控制位解：设波特率控制位SMODSMOD0,0,定时器定时器T1T1的时间常数为：的时间常数为：所以所以TH1TH1TL1TL1F4HF4H。46第46页，此课件共92页哦由于上述公式包含除法，所以当晶振频率与由于上述公式包含除法，所以当晶振频率与波特率不同时，计算值有时会有波特率不同时，计算值有时会有一定误差一定误差。例如，如果晶振频率为例如，如果晶振频率为12MHz12MHz，波特率要求，波特率要求为为24002400，在，在SMOD=0SMOD=0时，时，TH1=F3HTH1=F3H，波特率的，波特率的实际计算值为实际计算值为24042404，误差为，误差为0.110.11。但如果。

41、但如果2 2个单片机的波特率相同，例如均为个单片机的波特率相同，例如均为24042404，则不会影响通信；则不会影响通信；如果如果2 2个单片机的波特率个单片机的波特率误差超过误差超过2.52.5，则可能会引起通信错误。，则可能会引起通信错误。47第47页，此课件共92页哦AT89S52AT89S52单片机的定时器单片机的定时器T2T2也可作为波特率也可作为波特率发生器发生器。48第48页，此课件共92页哦7.3 串行通信工作方式串行通信工作方式通通过过软软件件编编程程可可使使串串行行通通信信有有4 4种种工工作作方方式。式。49第49页，此课件共92页哦7 73 31 1 方式方式0 0在在

42、方式方式0 0下，串行口作下，串行口作同步移位寄存器同步移位寄存器用，以用，以8 8位数据为位数据为1 1帧，先发送或接收最低位，帧，先发送或接收最低位，每个机器周期发送或接收一位，故其波特率是每个机器周期发送或接收一位，故其波特率是固定的，为固定的，为foscfosc1212。串行数据由。串行数据由RXDRXD（P3.0P3.0）端输入或输出。同步移位脉冲由）端输入或输出。同步移位脉冲由TXDTXD（P3.1P3.1）端送出。这种方式常用于扩展）端送出。这种方式常用于扩展I/OI/O口。采用口。采用不同的指令实现输入或输出。不同的指令实现输入或输出。50第50页，此课件共92页哦（1 1）发

43、）发 送送当执行当执行“MOV SBUFMOV SBUF，A A”指令时，指令时，CPUCPU将将1 1字节的数据写入发送缓冲寄存器字节的数据写入发送缓冲寄存器SBUFSBUF（99H99H），串行口即把），串行口即把8 8位数据以位数据以foscfosc1212的波特率的波特率从从RXDRXD端送出端送出（低位在前）。（低位在前）。发送完成后，置中断标志位发送完成后，置中断标志位TITI为为1 1。如要。如要继续发送应将继续发送应将TITI清清0 0。51第51页，此课件共92页哦（2 2）接）接 收收由于由于RENREN是串行口允许接收控制位，因此是串行口允许接收控制位，因此在准备接收时，

44、首先要用软件置在准备接收时，首先要用软件置RENREN为为1 1，使其允许接收；然后，执行使其允许接收；然后，执行“MOV AMOV A，SBUF”SBUF”指令，指令，CPUCPU即开始从即开始从RXDRXD端以端以foscfosc1212波特率输入数据（低位在前），当接收到波特率输入数据（低位在前），当接收到8 8位数据时，置中断标志位数据时，置中断标志RIRI为为1 1。读取数据后，。读取数据后，一定要将一定要将RIRI清清0 0。52第52页，此课件共92页哦串行控制寄存器中，串行控制寄存器中，TB8TB8和和RB8RB8位在方式位在方式0 0中未用。每当发送或接收完中未用。每当发送或

45、接收完8 8位数据时，由位数据时，由硬件将发送中断硬件将发送中断TITI或接收中断或接收中断RIRI标志置位。标志置位。不管是中断方式还是查询方式，都不会清不管是中断方式还是查询方式，都不会清除除TITI或或RIRI标志，必须用软件清标志，必须用软件清0 0。在方式在方式0 0中，中，SM2SM2位必须为位必须为0 0。53第53页，此课件共92页哦图图73 串行口结构框图串行口结构框图54第54页，此课件共92页哦7 73 32 2 方式方式1 1在在方方式式1 1下下，串串行行口口为为1010位位通通用用异异步步接接口口。发发送送或或接接收收1 1帧帧数数据据，包包括括1 1位位起起始始位

46、位“0”0”、8 8位位数数据据位位和和1 1位位停停止止位位“1”1”，其其传传送送波波特特率率可可调。调。55第55页，此课件共92页哦（1 1）发）发 送送当执行当执行“MOV SBUFMOV SBUF，A A”指令时，指令时，CPUCPU将将1 1字节的数字节的数据写入发送缓冲寄存器据写入发送缓冲寄存器SBUFSBUF（99H99H），就启动发送器发），就启动发送器发送，数据从引脚送，数据从引脚TXDTXD（P3P31 1）端输出。当）端输出。当发送完发送完1 1帧数据帧数据后后，TITI标志置标志置1 1，在中断方式下将申请中断，通知，在中断方式下将申请中断，通知CPUCPU可可以发

47、送下一个数据。如要继续发送，必须将以发送下一个数据。如要继续发送，必须将TITI清清0 0。56第56页，此课件共92页哦图图73 串行口结构框图串行口结构框图57第57页，此课件共92页哦（2 2）接）接 收收接收时，先使接收时，先使RENREN置置1 1，使串行口处于允，使串行口处于允许接收状态，许接收状态，RIRI标志为标志为0 0，串行口采样引脚，串行口采样引脚RXDRXD（P3P30 0）。当采样到）。当采样到1 1至至0 0的跳变时，确认的跳变时，确认是起始位是起始位“0”0”，就开始接收，就开始接收1 1帧数据。当停止帧数据。当停止位到来时，位到来时，RB8RB8位置位置1 1，

48、同时，中断标志位，同时，中断标志位RIRI也也置置1 1，在中断方式下将申请中断，通知，在中断方式下将申请中断，通知CPUCPU从从SBUFSBUF取走接收到的取走接收到的1 1个数据。个数据。不管是中断方式，还是查询方式，不管是中断方式，还是查询方式，都不都不会清除会清除TITI或或RIRI标志，必须用软件清标志，必须用软件清0 0。58第58页，此课件共92页哦7 73 33 3 方式方式2 2和方式和方式3 3方方式式2 2和和方方式式3 3均均为为1111位位异异步步通通信信方方式式，只只是是波波特特率率的的设设置置方方法法不不同同，其其余余完完全全相相同同。这这两两种种方方式式发发送

49、送或或接接收收1 1帧帧的的信信息息包包括括1 1位位起起始始位位“0”0”、8 8位位数数据据位位、1 1位位可可编编程程位位和和1 1位位停停止止位位“1”1”。其信息传送波特率与。其信息传送波特率与SMODSMOD有关。有关。59第59页，此课件共92页哦（1）发）发 送送发送前，首先根据发送前，首先根据通信协议通信协议由软件设置由软件设置TB8TB8（如作（如作奇偶校验位或地址数据标识位），然后，将要发奇偶校验位或地址数据标识位），然后，将要发送的数据写入送的数据写入SBUFSBUF即可启动发送器。即可启动发送器。发送过程是由执行任何一条以发送过程是由执行任何一条以SBUFSBUF作为

50、目的寄存作为目的寄存器的指令而启动的器的指令而启动的(写写SBUFSBUF指令指令)，把，把8 8位数据装入位数据装入SBUFSBUF，同时，串行口还自动把，同时，串行口还自动把TB8TB8装到发送移位寄存器的装到发送移位寄存器的第第9 9位数据位置上，并通知发送控制器要求进行一次位数据位置上，并通知发送控制器要求进行一次发送，然后即从发送，然后即从TXDTXD（P3P31 1）端输出）端输出1 1帧数据。帧数据。60第60页，此课件共92页哦图图73 串行口结构框图串行口结构框图61第61页，此课件共92页哦（2 2）接）接 收收在接收时，先在接收时，先置位置位RENREN为为1 1，使串行