项目七单片机串行通信技术项目开发教学课件 中职 单片机技术及应用高教版.ppt

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1、YCF项目七 单片机串行通信技术项目开发教学课件 中职 单片机技术及应用 高教版单片机技术及应用单片机技术及应用任务任务7-1 串并转换控制串并转换控制任务任务7-2 单片机控制单片机单片机控制单片机项目七项目七 单片机串行通信技术项目开发单片机串行通信技术项目开发项目七项目七 单片机串行通信技术项目开发单片机串行通信技术项目开发 任务任务7-1 串并转换控制串并转换控制任务7-1-1 串并转换控制电路设计与制作任务7-1-2 串并转换控制广告流水灯程序设计单片机技术及应用单片机技术及应用工作任务与目标工作任务与目标 通过本项任务的实践，了解串并转换控制电路的结构与作用，学习串并转换控制电路通

2、过本项任务的实践，了解串并转换控制电路的结构与作用，学习串并转换控制电路设计的思路与方法，完成串并转换控制电路原理图与装配图的设计，了解串并转换控制电设计的思路与方法，完成串并转换控制电路原理图与装配图的设计，了解串并转换控制电路制作相关元器件的基本知识，理解电路制作工艺要求，掌握电路制作的方法与技能，完路制作相关元器件的基本知识，理解电路制作工艺要求，掌握电路制作的方法与技能，完成串并转换控制电路的制作，并掌握串并转换控制电路制作质量的检验方法，为后续单片成串并转换控制电路的制作，并掌握串并转换控制电路制作质量的检验方法，为后续单片机串并转换控制电路实验打下良好的硬件基础。机串并转换控制电路

3、实验打下良好的硬件基础。任务任务7-1-1 串并转换控制电路设计与制作串并转换控制电路设计与制作1 174LS16474LS164简介简介l 74LS16474LS164是是8 8位串并转换移位位串并转换移位寄存器，它能实现数据传输从寄存器，它能实现数据传输从串行输入到并行输出的方式转串行输入到并行输出的方式转化，在单片机应用技术中常用化，在单片机应用技术中常用来实现对来实现对I/OI/O口的扩展。口的扩展。74LS164引脚分布与引脚分布与IEC逻辑符号逻辑符号 项目七项目七 单片机串行通信技术项目开发单片机串行通信技术项目开发l1 1）74LS16474LS164的引脚说明的引脚说明单片机

4、技术及应用单片机技术及应用l 如图所示为如图所示为74LS16474LS164的功能示意图。从图中可以看出，两个输入与控制端的功能示意图。从图中可以看出，两个输入与控制端DSADSA、DSBDSB实际上是与的关系。数据通过两个输入端实际上是与的关系。数据通过两个输入端DSA DSA 或或 DSBDSB之一串行输入：之一串行输入：当当DSADSA、DSBDSB中任意一端为低电平时，就会禁止数据的输入，在时钟端中任意一端为低电平时，就会禁止数据的输入，在时钟端CPCP脉冲脉冲上升沿作用下上升沿作用下 Q0 Q0 为低电平；当为低电平；当 DSADSA、DSBDSB有一个为高电平用作使能端时，则有一

5、个为高电平用作使能端时，则另一个就允许输入数据，并在另一个就允许输入数据，并在CPCP脉冲上升沿作用下决定脉冲上升沿作用下决定 Q0 Q0 的状态。在每次的状态。在每次CPCP脉冲上升沿，数据右移一位，输入到脉冲上升沿，数据右移一位，输入到 Q0Q0。Q0 Q0 实际上是两个数据控制与输实际上是两个数据控制与输入端入端DSADSA和和DSBDSB的逻辑与经的逻辑与经CPCP脉冲作用后移出的结果。脉冲作用后移出的结果。l2 2）74LS16474LS164的功能与作用的功能与作用74LS164功能图功能图 74LS164时序图时序图 项目七项目七 单片机串行通信技术项目开发单片机串行通信技术项目

6、开发l3 3）74LS16474LS164使用说明使用说明l 清除端清除端 为低电平时将使其他所有输入端都无效，同时非同步地为低电平时将使其他所有输入端都无效，同时非同步地清除寄存器，强制所有的输出为低电平；清除端清除寄存器，强制所有的输出为低电平；清除端 为高电平时将允许为高电平时将允许数据的传输。串行数据输入端数据的传输。串行数据输入端DSADSA、DSBDSB同时具有控制与数据输入的功能。同时具有控制与数据输入的功能。数据通过两个输入端数据通过两个输入端DSADSA或或DSBDSB之一串行输入：当之一串行输入：当DSADSA、DSBDSB中任意一端为低中任意一端为低电平时，就会禁止数据的

7、输入，在时钟端电平时，就会禁止数据的输入，在时钟端CPCP脉冲上升沿作用下脉冲上升沿作用下 Q0 Q0 为低电为低电平；当平；当DSADSA、DSBDSB有一个为高电平用作使能端时，则另一个就允许输入数据，有一个为高电平用作使能端时，则另一个就允许输入数据，并在并在CPCP脉冲上升沿作用下决定脉冲上升沿作用下决定Q0Q0的状态。在每次的状态。在每次CPCP脉冲上升沿，数据右移脉冲上升沿，数据右移一位，输入到一位，输入到Q0Q0。Q0Q0实际上是两个数据输入端实际上是两个数据输入端DSADSA和和DSBDSB的逻辑与，在实际的逻辑与，在实际使用中，两个输入端或者连接在一起，或者把不用的输入端接高

8、电平，一使用中，两个输入端或者连接在一起，或者把不用的输入端接高电平，一定不要悬空。本书在应用定不要悬空。本书在应用74LS16474LS164时，为方便起见，设计电路时即采用将时，为方便起见，设计电路时即采用将两个控制输入端连在一起的接法。两个控制输入端连在一起的接法。单片机技术及应用单片机技术及应用2 2串并转换控制电路的设计串并转换控制电路的设计l 串并转换控制电路的设计，不但要实现单片机输出数据的串并转换，而且串并转换控制电路的设计，不但要实现单片机输出数据的串并转换，而且要能直观地观察到串并转换的效果。为了达到第二个要求，我们将八位广告要能直观地观察到串并转换的效果。为了达到第二个要

9、求，我们将八位广告流水灯作为流水灯作为74LS16474LS164的输出端负载，用流水灯的闪亮来展现和验证串并转换的的输出端负载，用流水灯的闪亮来展现和验证串并转换的效果。效果。l1 1）电路原理图设计）电路原理图设计串并转换控制电路串并转换控制电路 l 串并转换控制电路中串并转换控制电路中74LS16474LS164与单与单片机的连接有各种不同的方式。如图所片机的连接有各种不同的方式。如图所示为串并转换控制电路的常见形式之一。示为串并转换控制电路的常见形式之一。图中图中74LS16474LS164的的1 1、2 2脚并联用作串行数脚并联用作串行数据的输入端。据的输入端。8 8脚时钟端脚时钟端

10、CPCP、9 9脚清除端脚清除端 和数据输入端与单片机的连接没有具体和数据输入端与单片机的连接没有具体地表达出来，为了是给编程留有充分灵地表达出来，为了是给编程留有充分灵活的设计选择余地。活的设计选择余地。项目七项目七 单片机串行通信技术项目开发单片机串行通信技术项目开发l 串并转换控制电路连线数量多且比较繁复，占用电路板面积较大，在单片串并转换控制电路连线数量多且比较繁复，占用电路板面积较大，在单片机实验主板上已没有足够的地方组装，因此，采用副板的形式来组装串并转换机实验主板上已没有足够的地方组装，因此，采用副板的形式来组装串并转换控制电路。制作单片机应用电路的副板如图所示。该板由控制电路。

11、制作单片机应用电路的副板如图所示。该板由2525行行3333列焊孔阵列组列焊孔阵列组成，阵列周围边框可以用作公共电源与接地。成，阵列周围边框可以用作公共电源与接地。l2 2）电路装配图设计）电路装配图设计2533通用板通用板 单片机技术及应用单片机技术及应用l 为了提高电路板的利用效为了提高电路板的利用效率，我们将在同一块电路副板率，我们将在同一块电路副板上制作串并转换控制电路和上制作串并转换控制电路和88 LED88 LED点阵屏控制电路两种点阵屏控制电路两种单片机控制电路。本书要制作单片机控制电路。本书要制作的两种单片机控制电路在通用的两种单片机控制电路在通用板上的布局如图所示：板上的布局

12、如图所示：l 电路设计思路要求：电路设计思路要求：（1 1）串并转换控制电路和）串并转换控制电路和88 LED88 LED点阵屏控制电路两种单片机控制电路都点阵屏控制电路两种单片机控制电路都要合理的输入或输出接口，两种电路与单片机实验板主板之间使用相应的接口要合理的输入或输出接口，两种电路与单片机实验板主板之间使用相应的接口线进行连接。线进行连接。（2 2）两种电路布局合理，互不干扰，便于分步组装。）两种电路布局合理，互不干扰，便于分步组装。（3 3）主板与副板之间的连线操作要求方便可靠。）主板与副板之间的连线操作要求方便可靠。单片机控制电路副板整体布局图单片机控制电路副板整体布局图 项目七项

13、目七 单片机串行通信技术项目开发单片机串行通信技术项目开发单片机控制电路副板整体装配图单片机控制电路副板整体装配图 单片机技术及应用单片机技术及应用单片机副板串并转换控制电路部分装配图单片机副板串并转换控制电路部分装配图 单片机副板串并转换控制电路单片机副板串并转换控制电路接口插座接口插座P10插针分配图插针分配图 项目七项目七 单片机串行通信技术项目开发单片机串行通信技术项目开发3 3串并转换控制电路制作串并转换控制电路制作l 串并转换控制电路虽然元件并不多，但是由于引脚数量比较多，而且串并转换控制电路虽然元件并不多，但是由于引脚数量比较多，而且连线关系较复杂，所以对操作工艺方面的要求还是比

14、较高的。在制作工艺连线关系较复杂，所以对操作工艺方面的要求还是比较高的。在制作工艺方面，着重要注意以下几个方面的问题：方面，着重要注意以下几个方面的问题：（1 1）仔细研读电路装配图，对电路结构与原理要有所了解，对元器件）仔细研读电路装配图，对电路结构与原理要有所了解，对元器件引脚间的相互连接关系要做到准确无误地把握。引脚间的相互连接关系要做到准确无误地把握。（2 2）焊接操作工艺规范，焊接质量过硬。）焊接操作工艺规范，焊接质量过硬。（3 3）规范连线工艺。串并转换控制电路元器件引脚间的连线关系对操）规范连线工艺。串并转换控制电路元器件引脚间的连线关系对操作工艺有着较高的要求，为提高电路制作工

15、艺质量，做连线时在焊接前应作工艺有着较高的要求，为提高电路制作工艺质量，做连线时在焊接前应注重先整直导线，直角弯折时成型角度准确，长度精准，做到一丝不苟、注重先整直导线，直角弯折时成型角度准确，长度精准，做到一丝不苟、严谨细致。这样有利于在焊接时少做频繁的调整，可以有效提高电路制作严谨细致。这样有利于在焊接时少做频繁的调整，可以有效提高电路制作的操作效率。的操作效率。l1 1）串并转换控制电路制作工艺要求）串并转换控制电路制作工艺要求单片机技术及应用单片机技术及应用l （1 1）元器件清点与质量检验）元器件清点与质量检验l2 2）串并转换控制电路制作）串并转换控制电路制作l （2 2）串并转换

16、控制电路的制作）串并转换控制电路的制作l主要步骤：主要步骤：第一步：先定位组装第一步：先定位组装IC2IC2插座，插装时一定要注意插座标志缺插座，插装时一定要注意插座标志缺口的插装方向。口的插装方向。第二步：定位组装串并转换控制电路接口插座，接口插座的缺第二步：定位组装串并转换控制电路接口插座，接口插座的缺口方向要正确识别与插装，然后进行焊接固定。口方向要正确识别与插装，然后进行焊接固定。第三步：进行第三步：进行IC2IC2插座与数据输出接口插座之间的连线组装操插座与数据输出接口插座之间的连线组装操作。作。第四步：对照电路图与装配图对组装的电路进行全面仔细的组第四步：对照电路图与装配图对组装的

17、电路进行全面仔细的组装检查，以防止漏装漏接、错装错接、组装工艺缺陷等质量问题的装检查，以防止漏装漏接、错装错接、组装工艺缺陷等质量问题的产生。产生。项目七项目七 单片机串行通信技术项目开发单片机串行通信技术项目开发串并转换控制电路样板图串并转换控制电路样板图 正面（元件面）正面（元件面）单片机技术及应用单片机技术及应用串并转换控制电路样板图串并转换控制电路样板图 反面（焊接面）反面（焊接面）项目七项目七 单片机串行通信技术项目开发单片机串行通信技术项目开发l 串并转换控制电路制作完成以后，还要对电路的组装质量进行检验，串并转换控制电路制作完成以后，还要对电路的组装质量进行检验，检验合格以后才能

18、进行后续的电路实验。对串并转换控制电路的质量检验检验合格以后才能进行后续的电路实验。对串并转换控制电路的质量检验比较简单，按照以下程序进行：比较简单，按照以下程序进行：l3 3）串并转换控制电路的质量检验）串并转换控制电路的质量检验l 使用指针式万用表检测相应连线通断情况，万用表置使用指针式万用表检测相应连线通断情况，万用表置R1R1挡。挡。l 先逐一检测先逐一检测IC2IC2插座引脚与外侧相应的插座引脚与外侧相应的P11P11或或P12P12插针之间是否呈连通插针之间是否呈连通状态。然后按照图状态。然后按照图7-97-9串并转换控制电路接口插座串并转换控制电路接口插座P10P10插针分配图，

19、分别检插针分配图，分别检测八个插针与测八个插针与74LS16474LS164的的ICIC插座相应引脚之间是否连通。插座相应引脚之间是否连通。l 如果上述检测过程中出现万用表指针不响应的情况，则说明电路中相如果上述检测过程中出现万用表指针不响应的情况，则说明电路中相应的连线中存在开路故障，或连线错误，或连线漏接。要检查相应的电路应的连线中存在开路故障，或连线错误，或连线漏接。要检查相应的电路焊接与连线，直至排除故障为止。焊接与连线，直至排除故障为止。单片机技术及应用单片机技术及应用任务任务7-1-2 串并转换控制广告流水灯程序设计串并转换控制广告流水灯程序设计工作任务与目标工作任务与目标 1 1

20、理解理解MCS-51MCS-51单片机串行通信相关基础知识。单片机串行通信相关基础知识。2 2学会使用学会使用C C语言编程设计使用串行口实现数据的串并转换。语言编程设计使用串行口实现数据的串并转换。MCS-51MCS-51单片机的串行通信单片机的串行通信l1 1基本概念基本概念任务相关知识链接任务相关知识链接 MCS-51 MCS-51单片机内部有一个全双工的串行通信口，即串行接收和发送缓单片机内部有一个全双工的串行通信口，即串行接收和发送缓冲器（冲器（SBUFSBUF），这两个在物理上独立的接收发送器，既可以接收数据也可），这两个在物理上独立的接收发送器，既可以接收数据也可以发送数据。但接

21、收缓冲器只能读出不能写入，而发送缓冲器则只能写入以发送数据。但接收缓冲器只能读出不能写入，而发送缓冲器则只能写入不能读出，它们共用同一个地址不能读出，它们共用同一个地址99H99H。这个通信口既可以用于网络通信，也。这个通信口既可以用于网络通信，也可实现串行异步通信，还可以构成同步移位寄存器使用。如果在串行口的可实现串行异步通信，还可以构成同步移位寄存器使用。如果在串行口的输入输出引脚上加上电平转换器，就可以方便地构成标准的输入输出引脚上加上电平转换器，就可以方便地构成标准的RS-232RS-232接口。接口。（1 1）数据通信的传输方式：）数据通信的传输方式：单工方式：单工方式：半双工方式：

22、半双工方式：全双工方式：全双工方式：多工方式：多工方式：项目七项目七 单片机串行通信技术项目开发单片机串行通信技术项目开发（2 2）串行数据通信两种形式：）串行数据通信两种形式：异步通信：异步通信：同步通信：同步通信：异步通信方式及数据格式异步通信方式及数据格式 同步通信方式及数据格式同步通信方式及数据格式（3 3）串行数据通信的传输速率：）串行数据通信的传输速率：串行数据传输速率有两个概念，即每秒传送的位数串行数据传输速率有两个概念，即每秒传送的位数bpsbps（Bit Bit per secondper second）和每秒符号数）和每秒符号数波特率（波特率（band rateband r

23、ate），在具有调），在具有调制解调器的通信中，波特率与调制速率有关。制解调器的通信中，波特率与调制速率有关。单片机技术及应用单片机技术及应用l2 2MCS-51MCS-51的串行口和控制寄存器的串行口和控制寄存器（1 1）串行口数据收发缓冲寄存器）串行口数据收发缓冲寄存器SBUFSBUF：MCS-51单片机串行口寄存器结构示意图单片机串行口寄存器结构示意图 SBUFSBUF为串行口的收发缓冲器，它是为串行口的收发缓冲器，它是一个可寻址的专用寄存器，其中包含了一个可寻址的专用寄存器，其中包含了接收器和发送器寄存器，可以实现全双接收器和发送器寄存器，可以实现全双工通信。但这两个寄存器具有同一地址

24、工通信。但这两个寄存器具有同一地址（99H99H）。）。MCS-51MCS-51的串行数据传输很简单，的串行数据传输很简单，只要向发送缓冲器写入数据即可发送数只要向发送缓冲器写入数据即可发送数据。而从接收缓冲器读出数据即可接收据。而从接收缓冲器读出数据即可接收数据。数据。接收缓冲器前还加上一级输入移位寄存器，接收缓冲器前还加上一级输入移位寄存器，MCS-51MCS-51这种结构目的在于这种结构目的在于接收数据时避免发生数据帧重叠现象，以免出错，部分文献称这种结构为接收数据时避免发生数据帧重叠现象，以免出错，部分文献称这种结构为双缓冲器结构。而发送数据时就不需要这样设置，因为发送时，双缓冲器结构

25、。而发送数据时就不需要这样设置，因为发送时，CPUCPU是主动是主动的，不可能出现这种现象。的，不可能出现这种现象。项目七项目七 单片机串行通信技术项目开发单片机串行通信技术项目开发（2 2）串行通信控制寄存器）串行通信控制寄存器SCONSCON SCONSCON控制寄存器是一个可位寻址的专用寄存器，用于串行数据的通信控控制寄存器是一个可位寻址的专用寄存器，用于串行数据的通信控制，单元地址是制，单元地址是98H98H，其结构格式如表，其结构格式如表7-37-3所示。所示。SM0 SM0、SM1SM1：串行口工作方式控制位：串行口工作方式控制位：可通过设置可通过设置SM0SM0、SM1SM1来选

26、择串行口来选择串行口4 4种不同的工作方式。表种不同的工作方式。表7-47-4列出了这列出了这4 4种工作方式的选择方法与种工作方式的选择方法与功能比较。功能比较。单片机技术及应用单片机技术及应用 SM2 SM2：多机通信控制位：多机通信控制位：多机通信是工作于方式多机通信是工作于方式2 2和方式和方式3 3，SM2SM2位主要用于方式位主要用于方式2 2和方式和方式3 3。SM2=1 SM2=1时，允许多机通信；当时，允许多机通信；当SM2=0SM2=0时，禁止多机通信。时，禁止多机通信。串行口工作于方式串行口工作于方式0 0时，时，SM2SM2必须为必须为0 0。REN REN：数据接收控

27、制位：数据接收控制位：RENREN用于控制数据接收的允许和禁止，用于控制数据接收的允许和禁止，REN=1REN=1时，允许串行口接收数据，时，允许串行口接收数据，REN=0REN=0时，禁止串行口接收数据。时，禁止串行口接收数据。TB8 TB8：发送数据的第：发送数据的第9 9位：位：在方式在方式2 2和方式和方式3 3中，中，TB8TB8是要发送的第是要发送的第9 9位数据位，通常用作数据的校验位。在多机通信中同样也要传输位数据位，通常用作数据的校验位。在多机通信中同样也要传输这一位，用作地址帧或数据帧的标志位：这一位，用作地址帧或数据帧的标志位：TB8=0TB8=0为数据帧，为数据帧，TB

28、8=1TB8=1为地址帧。为地址帧。RB8 RB8：接收数据的第：接收数据的第9 9位：位：在方式在方式2 2和方式和方式3 3中，中，RB8RB8存放接收到的第存放接收到的第9 9位数据。在方式位数据。在方式1 1中，若中，若SM2=0SM2=0，则，则RB8RB8是接收到的停止位。是接收到的停止位。TI TI：发送中断标志位：发送中断标志位：串行口在工作方式串行口在工作方式0 0时，串行发送完第时，串行发送完第8 8位数据后，位数据后，TITI由硬件置由硬件置“1”“1”，向，向CPUCPU发送中断请求，在发送中断请求，在CPUCPU响应中响应中断后，必须用软件清断后，必须用软件清0 0。

29、其他方式下，。其他方式下，TITI在停止位开始发送前自动置在停止位开始发送前自动置“1”“1”，向，向CPUCPU发送中断请求，在发送中断请求，在CPUCPU响应中断响应中断后，也必须用软件清后，也必须用软件清0 0。RI RI：接收中断标志位：接收中断标志位：串行口在工作方式串行口在工作方式0 0时，串行接收完第时，串行接收完第8 8位数据后，位数据后，RIRI由硬件置由硬件置“1”“1”，向，向CPUCPU发送中断请求，在发送中断请求，在CPUCPU响应中响应中断后，必须用软件清断后，必须用软件清0 0。其他方式下，。其他方式下，RIRI在接收到停止位时自动置在接收到停止位时自动置“1”“

30、1”，向，向CPUCPU发送中断请求，在发送中断请求，在CPUCPU响应中断取响应中断取走数据后，必须用软件清走数据后，必须用软件清0 0，以准备开始接收下一帧数据。，以准备开始接收下一帧数据。在系统复位时，在系统复位时，SCONSCON的所有位均被清的所有位均被清0 0。项目七项目七 单片机串行通信技术项目开发单片机串行通信技术项目开发（3 3）电源控制寄存器）电源控制寄存器PCONPCON PCONPCON是为单片机的电源控制而设置的专用寄存器，单元地址是是为单片机的电源控制而设置的专用寄存器，单元地址是87H87H，其，其结构格式如表结构格式如表7-57-5所示。所示。在在CHMOSCH

31、MOS型单片机中，除型单片机中，除SMODSMOD位外，其他位均为虚设的。位外，其他位均为虚设的。SMODSMOD是串行口波是串行口波特率设置位，在方式特率设置位，在方式1 1、2 2、3 3时起作用。若时起作用。若SMOD=0SMOD=0，波特率不变；若，波特率不变；若SMOD=1SMOD=1，波特率加倍。当系统复位时，波特率加倍。当系统复位时，SMOD=0 SMOD=0。单片机技术及应用单片机技术及应用硬件电路设计硬件电路设计串行口方式串行口方式0串并转换控制流水灯仿真原理图串并转换控制流水灯仿真原理图项目七项目七 单片机串行通信技术项目开发单片机串行通信技术项目开发软件程序设计软件程序设

32、计示例程序设计示例程序设计（请教师自行超链接至电子资料包）（请教师自行超链接至电子资料包）任务验证实践任务验证实践串行口方式串行口方式0串并转换控制流水灯实验现象串并转换控制流水灯实验现象单片机技术及应用单片机技术及应用工作任务拓展工作任务拓展l主函数的调整主函数的调整 改变流水灯控制数组的控制代码，调整改变流水灯控制数组的控制代码，调整程序设计，重新运行程序，验证自己的设计程序设计，重新运行程序，验证自己的设计效果。效果。项目七项目七 单片机串行通信技术项目开发单片机串行通信技术项目开发任务任务7-2 单片机控制单片机单片机控制单片机任务7-2-1 使用串口方式1进行单工通信任务7-2-2

33、使用串口方式3进行单工通信单片机技术及应用单片机技术及应用任务任务7-2-1 使用串口方式使用串口方式1进行单工通信进行单工通信工作任务与目标工作任务与目标 1 1理解理解MCS-51MCS-51单片机串行口工作方式基础知识。单片机串行口工作方式基础知识。2 2了解多机通信基础知识及其应用。了解多机通信基础知识及其应用。3 3学会运用学会运用C C语言编程设计使用串口方式语言编程设计使用串口方式1 1进行双机单工通信。进行双机单工通信。MCS-51MCS-51单片机串行口工作方式（一）单片机串行口工作方式（一）l1 1方式方式0 0任务相关知识链接任务相关知识链接MCS-51MCS-51单片机

34、串行口有单片机串行口有4 4种工作方式，即方式种工作方式，即方式0 0、方式、方式1 1、方式、方式2 2和方式和方式3 3。1 1）数据发送）数据发送 当当SCONSCON中的中的SM0SM1=00SM0SM1=00时，串行口工作在方式时，串行口工作在方式0 0。若要发送数据，。若要发送数据，通常需外接通常需外接8 8位串位串/并转换移位寄存器并转换移位寄存器74LS16474LS164，具体连接电路如图，具体连接电路如图7-167-16所示。其中所示。其中RXDRXD端用来输出串行数据，端用来输出串行数据，TXDTXD端用来输出移位脉冲，端用来输出移位脉冲，P1.7P1.7引脚用来对引脚用

35、来对74LS16474LS164进行清进行清0 0。项目七项目七 单片机串行通信技术项目开发单片机串行通信技术项目开发 发送数据前，发送数据前，P1.7P1.7引脚先发出一个引脚先发出一个清清0 0信号（低电平）到信号（低电平）到74LS16474LS164的第的第9 9引脚，引脚，对其进行清对其进行清0 0，让，让D0D0D7D7全部为全部为0 0。然后。然后让单片机执行写让单片机执行写SBUFSBUF命令，只要将数据命令，只要将数据写入写入SBUFSBUF，单片机即自动开始数据发送，单片机即自动开始数据发送，从从RXDRXD（P3.0P3.0）引脚送出）引脚送出8 8位数据。与此位数据。与

36、此同时，单片机同时，单片机TXDTXD端输出移位脉冲到端输出移位脉冲到74LS16474LS164的第的第8 8引脚（时钟引脚），使引脚（时钟引脚），使74LS16474LS164按照先低位后高位的顺序从按照先低位后高位的顺序从RXDRXD端接收端接收8 8位数据。数据发送完毕，位数据。数据发送完毕，74LS16474LS164的的D0D0D7D7端即输出端即输出8 8位数据。数位数据。数据发送完毕后，据发送完毕后，SCONSCON的发送中断标志位的发送中断标志位TITI自动置自动置“1”“1”。为继续发送数据，需用。为继续发送数据，需用软件将软件将TITI清清0 0。串行通信口方式串行通信口

37、方式0数据发送电路数据发送电路 单片机技术及应用单片机技术及应用2 2）数据接收）数据接收 若要接收数据，需在单片机外部连接若要接收数据，需在单片机外部连接8 8位并位并/串转换移位寄存器串转换移位寄存器74LS16574LS165，连接电路如图，连接电路如图7-177-17所示。其中，所示。其中，RXDRXD端用来接收输入的串行数据，端用来接收输入的串行数据，TXDTXD端端用来输出移位脉冲，用来输出移位脉冲，P3.7P3.7引脚用来对引脚用来对74LS16574LS165的数据进行锁存。的数据进行锁存。首先从首先从P3.7P3.7引脚发出一个低电平信引脚发出一个低电平信号到号到74LS16

38、574LS165的引脚的引脚1 1，锁存由，锁存由D7D7D0D0端端输入的输入的8 8位数据，然后由单片机执行读位数据，然后由单片机执行读SBUFSBUF指令开始接收数据。同时指令开始接收数据。同时TXDTXD端送端送移位脉冲到移位脉冲到74LS16574LS165的第的第2 2引脚（时钟引引脚（时钟引脚），使数据逐位从脚），使数据逐位从RXDRXD端送入单片机。端送入单片机。在串行口接收到一帧数据后，在串行口接收到一帧数据后，SCONSCON的接的接收中断标志位收中断标志位RIRI自动置自动置“1”“1”。为继续。为继续接收数据，需用软件将接收数据，需用软件将RIRI清清0 0。在方式在方

39、式0 0中，串行通信口发送和接收数中，串行通信口发送和接收数据的波特率都是据的波特率都是f foscosc/12/12。串行通信口方式串行通信口方式0数据接收电路数据接收电路 项目七项目七 单片机串行通信技术项目开发单片机串行通信技术项目开发l2 2方式方式1 11 1）数据发送）数据发送 发送数据时，用指令将数据写入发送缓冲发送数据时，用指令将数据写入发送缓冲SBUFSBUF中，发送控制器在移位脉冲（由中，发送控制器在移位脉冲（由T1T1产生的信号经产生的信号经1616或或3232分频得到）的控制下，先从分频得到）的控制下，先从TXDTXD引脚输出一个起始位，然后再逐引脚输出一个起始位，然后

40、再逐位将位将8 8位数据从位数据从TXDTXD端送出。当最后一位数据发送完毕，发送控制器马上将端送出。当最后一位数据发送完毕，发送控制器马上将SCONSCON中的中的TITI位置位置“1”“1”，向，向CPUCPU发出中断请求，同时从发出中断请求，同时从TXDTXD端输出停止位（高电平端输出停止位（高电平“1”“1”）。为继续）。为继续发送数据，需用软件将发送数据，需用软件将TITI清清0 0。当当SCONSCON中的中的SM0SM1=01SM0SM1=01时，串行通信口工作于方式时，串行通信口工作于方式1 1。此时，可发送或接收的一帧。此时，可发送或接收的一帧信息共信息共1010位，位，1

41、1位起始位（低电平位起始位（低电平“0”“0”），），8 8位数据位（位数据位（D0D0D7D7），），1 1位停止位（高电位停止位（高电平平“1”“1”）。）。2 2）数据接收）数据接收 在在REN=1REN=1时，方式时，方式1 1允许接收。串行口开始采样允许接收。串行口开始采样RXDRXD引脚，当采样到引脚，当采样到“1”“1”至至“0”“0”的的负跳变信号时，确认是开始负跳变信号时，确认是开始“0”“0”，就开始启动接收，将输入的，就开始启动接收，将输入的8 8位数据逐位移入内部的位数据逐位移入内部的输入移位寄存器。如果接收不到起始位，则重新检测输入移位寄存器。如果接收不到起始位，则重

42、新检测RXDRXD引脚上是否有负跳变。引脚上是否有负跳变。当一帧数据接收完毕后，必须同时满足以下两个条件，这帧数据接收才真正有效。当一帧数据接收完毕后，必须同时满足以下两个条件，这帧数据接收才真正有效。（1 1）RI=0RI=0，即无中断请求；或者在上一帧数据接收完成时，即无中断请求；或者在上一帧数据接收完成时，RI=1RI=1发出的中断请求发出的中断请求已经被响应，已经被响应，SBUFSBUF中的数据已被取走，中的数据已被取走，SBUFSBUF已空。已空。（2 2）SM2=0SM2=0。若这两个条件不能同时满足，接收到的数据不会装入若这两个条件不能同时满足，接收到的数据不会装入SBUFSBU

43、F，该帧数据将丢失。，该帧数据将丢失。单片机技术及应用单片机技术及应用硬件电路设计硬件电路设计使用串口方式使用串口方式1进行单工通信仿真原理图进行单工通信仿真原理图项目七项目七 单片机串行通信技术项目开发单片机串行通信技术项目开发软件程序设计软件程序设计示例程序设计示例程序设计（请教师自行超链接至电子资料包）（请教师自行超链接至电子资料包）任务验证实践任务验证实践使用串口方式使用串口方式1进行单工通信控制流水灯实验现象进行单工通信控制流水灯实验现象单片机技术及应用单片机技术及应用工作任务拓展工作任务拓展l主函数的调整主函数的调整 改变发送程序中的流水灯花样设计，对改变发送程序中的流水灯花样设计

44、，对主函数做相应调整，重新运行程序，验证自主函数做相应调整，重新运行程序，验证自己的设计效果。己的设计效果。项目七项目七 单片机串行通信技术项目开发单片机串行通信技术项目开发任务任务7-2-2 使用串口方式使用串口方式3进行单工通信进行单工通信工作任务与目标工作任务与目标 1 1理解理解MCS-51MCS-51单片机串行口工作方式基础知识。单片机串行口工作方式基础知识。2 2了解波特率基础知识。了解波特率基础知识。3 3学会运用学会运用C C语言编程设计使用串口方式语言编程设计使用串口方式3 3进行双机单工通信。进行双机单工通信。MCS-51MCS-51单片机串行口工作方式（二）单片机串行口工

45、作方式（二）l1 1方式方式2 2任务相关知识链接任务相关知识链接 当当SCONSCON中的中的SM0SM1=10SM0SM1=10时，串行口工作在方式时，串行口工作在方式2 2。在此方式下每帧。在此方式下每帧数据均为数据均为1111位，即位，即1 1位起始位（低电平位起始位（低电平“0”“0”），），8 8位数据位，位数据位，1 1位可编位可编程的第程的第9 9位和位和1 1位停止位（高电平位停止位（高电平“1”“1”）。其中第）。其中第9 9位数据（位数据（TB8TB8）可作）可作奇偶校验位，也可作多机通信的数据、地址标志位。奇偶校验位，也可作多机通信的数据、地址标志位。单片机技术及应用单

46、片机技术及应用1 1）数据发送）数据发送 数据发送前，先要根据通信协议由软件设置数据发送前，先要根据通信协议由软件设置TB8TB8（第（第9 9位数据）。然后将要位数据）。然后将要发送的数据写入发送的数据写入SBUFSBUF，即可启动发送过程。串行口能自动将，即可启动发送过程。串行口能自动将TB8TB8取走，并装入取走，并装入到第到第9 9位数据的位置，再逐一发送出去。发送一帧数据后，将位数据的位置，再逐一发送出去。发送一帧数据后，将SCONSCON中的中的TITI位置位置“1”“1”，向，向CPUCPU发出中断请求。为继续发送数据，需用软件将发出中断请求。为继续发送数据，需用软件将TITI清

47、清0 0。2 2）数据接收）数据接收 在方式在方式2 2中，需要先设置中，需要先设置SCONSCON中的中的REN=1REN=1，串行通信口才允许接收数据。然，串行通信口才允许接收数据。然后当后当RXDRXD端检测到有负跳变时，即说明外部设备发来了数据的起始位，开始接端检测到有负跳变时，即说明外部设备发来了数据的起始位，开始接收此帧数据的有效字节。收此帧数据的有效字节。当一帧数据接收完毕以后，必须同时满足以下两个条件，这帧数据的接收当一帧数据接收完毕以后，必须同时满足以下两个条件，这帧数据的接收才真正有效。才真正有效。（1 1）RI=0RI=0，意味着接收缓冲器，意味着接收缓冲器SBUFSBU

48、F为空。为空。（2 2）SM2=0SM2=0。当上述两个条件满足时，接收到的数据送入当上述两个条件满足时，接收到的数据送入SBUFSBUF，第，第9 9位数据送入位数据送入RB8RB8，并，并由硬件自动对由硬件自动对RIRI置置1 1。若不满足这两个条件，接收的信息将被丢弃。若不满足这两个条件，接收的信息将被丢弃。项目七项目七 单片机串行通信技术项目开发单片机串行通信技术项目开发l2 2方式方式3 3 当当SCONSCON中的中的SM0SM1=11SM0SM1=11时，串行口工作在方式时，串行口工作在方式3 3。方式方式3 3与方式与方式2 2一样，传送的一帧数据都是一样，传送的一帧数据都是1

49、111位，工作原理也相同。位，工作原理也相同。两者的区别仅在于波特率不同。两者的区别仅在于波特率不同。l3 3波特率设置波特率设置 在串行通信中，为了保证数据发送和接收的成功，要求发送方发送在串行通信中，为了保证数据发送和接收的成功，要求发送方发送数据的速率和接收方接收数据的速率必须相同，这就需要将双方的波特数据的速率和接收方接收数据的速率必须相同，这就需要将双方的波特率设置为相同。率设置为相同。由于波特率的设置运算比较麻烦，而且在一般情况下常用的波特率由于波特率的设置运算比较麻烦，而且在一般情况下常用的波特率足以满足实际应用，因此仅给出如表足以满足实际应用，因此仅给出如表7-67-6所示的常

50、用波特率表。表所示的常用波特率表。表7-67-6中中列出了常用波特率、晶振频率和定时器计数初值之间的对应关系，应用列出了常用波特率、晶振频率和定时器计数初值之间的对应关系，应用时查表即可。时查表即可。单片机技术及应用单片机技术及应用硬件电路设计硬件电路设计使用串口方式使用串口方式3进行单工通信仿真原理图进行单工通信仿真原理图项目七项目七 单片机串行通信技术项目开发单片机串行通信技术项目开发软件程序设计软件程序设计示例程序设计示例程序设计（请教师自行超链接至电子资料包）（请教师自行超链接至电子资料包）任务验证实践任务验证实践使用串口方式使用串口方式3进行单工通信控制流水灯实验现象进行单工通信控制