l第7章89C51串行口及串行通信技術(shù)

1、 串行通信只用一位數(shù)據(jù)線傳送數(shù)據(jù)的位信號，即使加上幾串行通信只用一位數(shù)據(jù)線傳送數(shù)據(jù)的位信號，即使加上幾條通信聯(lián)絡(luò)控制線，也用不了很多電纜線。因此，串行通條通信聯(lián)絡(luò)控制線，也用不了很多電纜線。因此，串行通信適合遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳送，如大型主機(jī)與其遠(yuǎn)程終端之間、信適合遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳送，如大型主機(jī)與其遠(yuǎn)程終端之間、處于兩地的計算機(jī)之間采用串行通信就非常經(jīng)濟(jì)。當(dāng)然，處于兩地的計算機(jī)之間采用串行通信就非常經(jīng)濟(jì)。當(dāng)然，串行通信要求有轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式、時間控制等邏輯電路，這串行通信要求有轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式、時間控制等邏輯電路，這些電路目前已被集成在大規(guī)模集成電路中（稱為可編程串些電路目前已被集成在大規(guī)模集成電路中（稱為可編程

2、串行通信控制器），使用很方便。行通信控制器），使用很方便。 本章將介紹本章將介紹89C51串行口的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用，串行口的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用，PC機(jī)與機(jī)與89C51間的雙機(jī)通信，一臺間的雙機(jī)通信，一臺PC機(jī)控制多臺機(jī)控制多臺89C51前沿機(jī)的分布前沿機(jī)的分布式系統(tǒng)，以及通信接口電路和軟件設(shè)計，并給出設(shè)計實例，式系統(tǒng)，以及通信接口電路和軟件設(shè)計，并給出設(shè)計實例，包括接口電路、程序框圖、主程序和接收包括接口電路、程序框圖、主程序和接收/發(fā)送子程序。發(fā)送子程序。7.1 串行通信基本知識串行通信基本知識7.2 串行口及應(yīng)用串行口及應(yīng)用7.3 RS-232C標(biāo)準(zhǔn)接口總線及串行通信硬件設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)接口總線及串行通信硬件設(shè)

3、計7.4 89C51與與89C51點對點異步通信點對點異步通信7.5 89C51與與PC機(jī)間通信軟件的設(shè)計機(jī)間通信軟件的設(shè)計7.6 PC機(jī)與多個單片機(jī)間的通信機(jī)與多個單片機(jī)間的通信7.7 思考題與習(xí)題思考題與習(xí)題返回7.1.1 數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信7.1.2 串行通信的傳輸方式串行通信的傳輸方式7.1.3 異步通信和同步通信異步通信和同步通信7.1.4 串行通信的過程及通信協(xié)議串行通信的過程及通信協(xié)議返回 在實際工作中，計算機(jī)的在實際工作中，計算機(jī)的CPU與外部設(shè)備之間常常要進(jìn)與外部設(shè)備之間常常要進(jìn)行信息交換，一臺計算機(jī)與其他計算機(jī)之間也往往要交行信息交換，一臺計算機(jī)與其他計算機(jī)之間也往往要交換信

4、息，所有這些信息交換均可稱為通信。換信息，所有這些信息交換均可稱為通信。 通信方式有兩種，即并行通信和串行通信。通信方式有兩種，即并行通信和串行通信。 通常根據(jù)信息傳送的距離決定采用哪種通信方式。通常根據(jù)信息傳送的距離決定采用哪種通信方式。 例如，在例如，在IBM-PC機(jī)與外部設(shè)備（如打印機(jī)等）通信時，機(jī)與外部設(shè)備（如打印機(jī)等）通信時，如果距離小于如果距離小于30m，可采用并行通信方式；當(dāng)距離大于，可采用并行通信方式；當(dāng)距離大于30m時，則要采用串行通信方式。時，則要采用串行通信方式。89C51單片機(jī)具有并單片機(jī)具有并行和串行二種基本通信方式。行和串行二種基本通信方式。返回 并行通信是指數(shù)據(jù)的

5、各位同時進(jìn)行傳送（發(fā)送或接收）的并行通信是指數(shù)據(jù)的各位同時進(jìn)行傳送（發(fā)送或接收）的通信方式。通信方式。 其優(yōu)點是傳送速度快；其優(yōu)點是傳送速度快； 缺點是數(shù)據(jù)有多少位，就需要多少根傳送線。缺點是數(shù)據(jù)有多少位，就需要多少根傳送線。 例如，例如，89C51單片機(jī)與打印機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳送就屬于并行單片機(jī)與打印機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳送就屬于并行通信。通信。 圖圖7-1（a）所示為）所示為89C51與外設(shè)間與外設(shè)間8位數(shù)據(jù)并行通信的連位數(shù)據(jù)并行通信的連接方法。并行通信在位數(shù)多、傳送距離又遠(yuǎn)時就不太合適接方法。并行通信在位數(shù)多、傳送距離又遠(yuǎn)時就不太合適了。了。返回 串行通信指數(shù)據(jù)是一位一位按順序傳送的通信方式。串行通

6、信指數(shù)據(jù)是一位一位按順序傳送的通信方式。 它的突出優(yōu)點是只需一對傳輸線（利用電話線就可作為傳它的突出優(yōu)點是只需一對傳輸線（利用電話線就可作為傳輸線），這樣就大大降低了傳送成本，特別適用于遠(yuǎn)距離輸線），這樣就大大降低了傳送成本，特別適用于遠(yuǎn)距離通信；通信； 其缺點是傳送速度較低。假設(shè)并行傳送其缺點是傳送速度較低。假設(shè)并行傳送N位數(shù)據(jù)所需時間位數(shù)據(jù)所需時間位位T，那么串行傳送的時間至少為，那么串行傳送的時間至少為NT,實際上總是大于實際上總是大于NT的。的。 圖圖7-1（b）所示為串行通信方式的連接方法。）所示為串行通信方式的連接方法。返回返回串行通信的傳送方向通常有三種：串行通信的傳送方向通常有

7、三種：p 單向（或單工）配置，只允許數(shù)據(jù)向一個方向傳送；單向（或單工）配置，只允許數(shù)據(jù)向一個方向傳送；p 半雙向（或半雙工）配置，允許數(shù)據(jù)向兩個方向中的半雙向（或半雙工）配置，允許數(shù)據(jù)向兩個方向中的任一方向傳送，但每次只能有一個站點發(fā)送；任一方向傳送，但每次只能有一個站點發(fā)送；p 全雙向（全雙工）配置，允許同時雙向傳送數(shù)據(jù)，因全雙向（全雙工）配置，允許同時雙向傳送數(shù)據(jù)，因此，全雙工配置是一對單向配置，它要求兩端的通信此，全雙工配置是一對單向配置，它要求兩端的通信設(shè)備都具有完整和獨立的發(fā)送和接受能力。設(shè)備都具有完整和獨立的發(fā)送和接受能力。1.圖圖7-2所示為串行通信中的數(shù)據(jù)傳送方式。所示為串行通

8、信中的數(shù)據(jù)傳送方式。返回返回 串行通信有兩種基本通信方式，即異步通信和同步通信。串行通信有兩種基本通信方式，即異步通信和同步通信。1、異步通信、異步通信 返回返回 甲 機(jī) 乙 機(jī) 甲機(jī)時鐘 乙機(jī)時鐘 串行異步方式 1、異步通信、異步通信 在異步通信中，數(shù)據(jù)是一幀一幀（包括一個字符代碼或在異步通信中，數(shù)據(jù)是一幀一幀（包括一個字符代碼或一字節(jié)數(shù)據(jù)）傳送的，每一幀的數(shù)據(jù)格式如圖一字節(jié)數(shù)據(jù)）傳送的，每一幀的數(shù)據(jù)格式如圖7-3所示所示返回返回 在幀格式中，一個字符由四個部分組成：起始位、數(shù)據(jù)位、在幀格式中，一個字符由四個部分組成：起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗位和停止位。首先是一個起始為（奇偶校驗位和停止位。

9、首先是一個起始為（0），然后是），然后是5位位-8位數(shù)據(jù)（規(guī)定低位在前，高位在后），接下來是奇位數(shù)據(jù)（規(guī)定低位在前，高位在后），接下來是奇偶校驗位（可省略），最后是停止位（偶校驗位（可省略），最后是停止位（1）。）。返回圖圖7-3（a）表示一個字符緊接一個字符傳送的情況，上一個字符的停止位和）表示一個字符緊接一個字符傳送的情況，上一個字符的停止位和下一個字符的起始位是緊鄰的；下一個字符的起始位是緊鄰的；圖圖7-3（b）則是兩個字符間有空閑位的情況，空閑位為）則是兩個字符間有空閑位的情況，空閑位為1，線路處于等待狀態(tài)。，線路處于等待狀態(tài)。存在空閑位正是異步通信的特征之一。存在空閑位正是異步通信的

10、特征之一。 例如，規(guī)定用例如，規(guī)定用ASCII編碼，字符為七位，加一個奇偶校驗位、一個起始位、編碼，字符為七位，加一個奇偶校驗位、一個起始位、一個停止位，則一幀共十位。一個停止位，則一幀共十位。返回 同步通信中，由時鐘來實現(xiàn)發(fā)送端和接收同步通信中，由時鐘來實現(xiàn)發(fā)送端和接收端同步，。端同步，。 同步傳送時，字符與字符之間沒有間隙，同步傳送時，字符與字符之間沒有間隙，也不用起始位和停止位，僅在數(shù)據(jù)塊開始也不用起始位和停止位，僅在數(shù)據(jù)塊開始時用同步字符時用同步字符SYNC來指示，其數(shù)據(jù)格式如來指示，其數(shù)據(jù)格式如圖圖7-4所示。所示。返回返回 波特率，即數(shù)據(jù)傳送速率，表示波特率，即數(shù)據(jù)傳送速率，表示每

11、秒鐘傳送二進(jìn)制代碼的每秒鐘傳送二進(jìn)制代碼的位數(shù)位數(shù)，它的單位是，它的單位是b/s。 波特率對于波特率對于CPU與外界的通信是很重要的。與外界的通信是很重要的。 假設(shè)數(shù)據(jù)傳送速率是假設(shè)數(shù)據(jù)傳送速率是120字符字符/s，而每個字符格式包含，而每個字符格式包含10個代碼位（個代碼位（1個起始位、個起始位、1個終止位、個終止位、8個數(shù)據(jù)位）。這時，個數(shù)據(jù)位）。這時，傳送的波特率為：傳送的波特率為： 10b字符字符120字符字符s1200bs返回 每一位代碼的傳送時間每一位代碼的傳送時間Td為波特率的倒數(shù)。為波特率的倒數(shù)。 Td1b（1200b/s）0.833ms 異步通信的傳送速率在異步通信的傳送速率

12、在50b/s-19200b/s之間，常用于計之間，常用于計算機(jī)到終端機(jī)和打印機(jī)之間的通信、直通電報以及無線電算機(jī)到終端機(jī)和打印機(jī)之間的通信、直通電報以及無線電通信的數(shù)據(jù)發(fā)送等。通信的數(shù)據(jù)發(fā)送等。返回1、串、串并轉(zhuǎn)換與設(shè)備同步并轉(zhuǎn)換與設(shè)備同步 兩個通信設(shè)備在串行線路上成功地實現(xiàn)通兩個通信設(shè)備在串行線路上成功地實現(xiàn)通信必須解決兩個問題：信必須解決兩個問題： 一是串一是串并轉(zhuǎn)換，即如何把要發(fā)送的并行數(shù)并轉(zhuǎn)換，即如何把要發(fā)送的并行數(shù)據(jù)串行化，把接收的串行數(shù)據(jù)并行化；據(jù)串行化，把接收的串行數(shù)據(jù)并行化； 二是設(shè)備同步，即同步發(fā)送設(shè)備與接收設(shè)備的二是設(shè)備同步，即同步發(fā)送設(shè)備與接收設(shè)備的工作節(jié)拍，以確保發(fā)送數(shù)

13、據(jù)在接收端被正確讀工作節(jié)拍，以確保發(fā)送數(shù)據(jù)在接收端被正確讀出。出。返回（1）串）串并轉(zhuǎn)換并轉(zhuǎn)換 串行通信是將計算機(jī)內(nèi)部的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換串行通信是將計算機(jī)內(nèi)部的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)，將其通過一根通信線傳送；成串行數(shù)據(jù)，將其通過一根通信線傳送；并將接收的串行數(shù)據(jù)再轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)送并將接收的串行數(shù)據(jù)再轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)送到計算機(jī)中。到計算機(jī)中。返回 在計算機(jī)串行在計算機(jī)串行發(fā)送發(fā)送數(shù)據(jù)之前，計算機(jī)內(nèi)部的并行數(shù)據(jù)之前，計算機(jī)內(nèi)部的并行數(shù)據(jù)被送入移位寄存器并一位一位地輸出，將數(shù)據(jù)被送入移位寄存器并一位一位地輸出，將并并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)。如圖。如圖7-5所示。所示。 在在接收接收數(shù)據(jù)時

14、，來自通信線路的數(shù)據(jù)時，來自通信線路的串行數(shù)據(jù)串行數(shù)據(jù)被壓入被壓入移位寄存器，滿移位寄存器，滿8位后位后并行并行送到計算機(jī)內(nèi)部。送到計算機(jī)內(nèi)部。 如如圖圖7-6所示。所示。 在串行通信控制電路中，串在串行通信控制電路中，串-并、并并、并-串轉(zhuǎn)換邏輯串轉(zhuǎn)換邏輯被集成在串行異步通信控制器芯片中。被集成在串行異步通信控制器芯片中。89C51單單片機(jī)的串行口和片機(jī)的串行口和PC中的中的8250都可實現(xiàn)這一功都可實現(xiàn)這一功能。能。返回返回返回 進(jìn)行串行通信的兩臺設(shè)備必須同步工作才進(jìn)行串行通信的兩臺設(shè)備必須同步工作才能有效地檢測通信線路上的信號變化，從能有效地檢測通信線路上的信號變化，從而采樣傳送數(shù)據(jù)脈沖

15、。而采樣傳送數(shù)據(jù)脈沖。 設(shè)備同步對通信雙方有兩個共同要求：設(shè)備同步對通信雙方有兩個共同要求：一是通信雙方必須采用統(tǒng)一的編碼方法；一是通信雙方必須采用統(tǒng)一的編碼方法；二是通信雙方必須能產(chǎn)生相同的傳送速率。二是通信雙方必須能產(chǎn)生相同的傳送速率。返回 采用統(tǒng)一的編碼方法確定了一個字符二進(jìn)制表示采用統(tǒng)一的編碼方法確定了一個字符二進(jìn)制表示值的位發(fā)送順序和位串長度，當(dāng)然還包括統(tǒng)一的值的位發(fā)送順序和位串長度，當(dāng)然還包括統(tǒng)一的邏輯電平規(guī)定，即電平信號高低與邏輯邏輯電平規(guī)定，即電平信號高低與邏輯1和邏輯和邏輯0的固定對應(yīng)關(guān)系。的固定對應(yīng)關(guān)系。 通信雙方只有產(chǎn)生相同的傳送速率，才能確保通信雙方只有產(chǎn)生相同的傳送速

16、率，才能確保設(shè)備同步，這就要求發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備采用相設(shè)備同步，這就要求發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備采用相同頻率的時鐘。發(fā)送設(shè)備在統(tǒng)一的時鐘脈沖上發(fā)同頻率的時鐘。發(fā)送設(shè)備在統(tǒng)一的時鐘脈沖上發(fā)出數(shù)據(jù)，接收設(shè)備才能正確檢測出與時鐘脈沖同出數(shù)據(jù)，接收設(shè)備才能正確檢測出與時鐘脈沖同步的數(shù)據(jù)信息。步的數(shù)據(jù)信息。返回 通信協(xié)議是對數(shù)據(jù)傳送方式的規(guī)定，包括數(shù)據(jù)格通信協(xié)議是對數(shù)據(jù)傳送方式的規(guī)定，包括數(shù)據(jù)格式定義和數(shù)據(jù)位定義等。式定義和數(shù)據(jù)位定義等。 通信雙方必須遵守統(tǒng)一的通信協(xié)議。串行通信協(xié)通信雙方必須遵守統(tǒng)一的通信協(xié)議。串行通信協(xié)議包括同步協(xié)議和異步協(xié)議兩種。議包括同步協(xié)議和異步協(xié)議兩種。 在此在此只討論異步串行通信

17、協(xié)議和異步串性協(xié)議規(guī)只討論異步串行通信協(xié)議和異步串性協(xié)議規(guī)定的字符數(shù)據(jù)的傳送格式定的字符數(shù)據(jù)的傳送格式。返回（1）起始位）起始位 通信線上沒有數(shù)據(jù)被傳送時處于邏輯通信線上沒有數(shù)據(jù)被傳送時處于邏輯1狀態(tài)。狀態(tài)。 當(dāng)發(fā)送設(shè)備要發(fā)送一個字符數(shù)據(jù)時，首先發(fā)出一個邏輯當(dāng)發(fā)送設(shè)備要發(fā)送一個字符數(shù)據(jù)時，首先發(fā)出一個邏輯0信號，這個邏輯低電平就是起始位。信號，這個邏輯低電平就是起始位。 起始位通過通信線傳向接收設(shè)備，接收設(shè)備檢測到這個起始位通過通信線傳向接收設(shè)備，接收設(shè)備檢測到這個邏輯低電平后，就開始準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)位信號。邏輯低電平后，就開始準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)位信號。 起始位所起的作用就是設(shè)備同步，通信雙方必須在傳送

18、起始位所起的作用就是設(shè)備同步，通信雙方必須在傳送數(shù)據(jù)位前協(xié)調(diào)同步。數(shù)據(jù)位前協(xié)調(diào)同步。返回（2）數(shù)據(jù)位）數(shù)據(jù)位 當(dāng)接收設(shè)備收到起始位后，緊接著就會收到數(shù)據(jù)位。數(shù)當(dāng)接收設(shè)備收到起始位后，緊接著就會收到數(shù)據(jù)位。數(shù)據(jù)位的個數(shù)可以是據(jù)位的個數(shù)可以是5、6、7或或8。IBM-PC中經(jīng)常采用中經(jīng)常采用7位位或或8位數(shù)據(jù)傳送，位數(shù)據(jù)傳送，89C51串行口采用串行口采用8位或位或9位數(shù)據(jù)傳送位數(shù)據(jù)傳送。這些數(shù)據(jù)位被接收到移位寄存器中，構(gòu)成傳送數(shù)據(jù)字符。這些數(shù)據(jù)位被接收到移位寄存器中，構(gòu)成傳送數(shù)據(jù)字符。在字符數(shù)據(jù)傳送過程中，在字符數(shù)據(jù)傳送過程中，數(shù)據(jù)位從最低有效位開始發(fā)送數(shù)據(jù)位從最低有效位開始發(fā)送，依次順序在接收

19、設(shè)備中被轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)。依次順序在接收設(shè)備中被轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)。返回（3）奇偶校驗位）奇偶校驗位 數(shù)據(jù)位發(fā)送完之后，可以發(fā)送奇偶校驗位。奇偶校驗用數(shù)據(jù)位發(fā)送完之后，可以發(fā)送奇偶校驗位。奇偶校驗用于有限差錯檢測，通信雙方需約定已知的奇偶校驗方式。于有限差錯檢測，通信雙方需約定已知的奇偶校驗方式。如果選擇偶校驗，那么組成數(shù)據(jù)位和奇偶位的邏輯如果選擇偶校驗，那么組成數(shù)據(jù)位和奇偶位的邏輯1的個的個數(shù)必須是偶數(shù)；如果選擇奇校驗，那么邏輯數(shù)必須是偶數(shù)；如果選擇奇校驗，那么邏輯1的個數(shù)必須的個數(shù)必須是奇數(shù)。是奇數(shù)。返回（4）停止位約定）停止位約定 在奇偶位或數(shù)據(jù)位（當(dāng)無奇偶校驗時）之后發(fā)送的是停在奇偶位或數(shù)據(jù)

20、位（當(dāng)無奇偶校驗時）之后發(fā)送的是停止位。停止位是一個字符數(shù)據(jù)的結(jié)束標(biāo)志，可以是止位。停止位是一個字符數(shù)據(jù)的結(jié)束標(biāo)志，可以是1位，位，1.5位或位或2位的高電平。接收設(shè)備收到停止位之后，通信線位的高電平。接收設(shè)備收到停止位之后，通信線路上便又恢復(fù)邏輯路上便又恢復(fù)邏輯1狀態(tài)，直至下一個字符數(shù)據(jù)的起始位狀態(tài)，直至下一個字符數(shù)據(jù)的起始位到來。到來。返回（5）波特率設(shè)置）波特率設(shè)置 通信線上傳送的所有位信號都保持一致的信號持續(xù)時間，通信線上傳送的所有位信號都保持一致的信號持續(xù)時間，每一位的信號持續(xù)時間都由數(shù)據(jù)傳送速度確定，而傳送速每一位的信號持續(xù)時間都由數(shù)據(jù)傳送速度確定，而傳送速度是以每秒多少個二進(jìn)制位

21、來衡量的，這個速度叫波特率。度是以每秒多少個二進(jìn)制位來衡量的，這個速度叫波特率。如果數(shù)據(jù)以如果數(shù)據(jù)以300個二進(jìn)制位每秒在通信線上傳送，那么傳個二進(jìn)制位每秒在通信線上傳送，那么傳送速度為送速度為300波特，通常記為波特，通常記為300b/s。返回（6）掛鉤（握手）信號約定）掛鉤（握手）信號約定 （見本章（見本章7.4節(jié)實例）節(jié)實例）返回 89C51單片機(jī)除具有單片機(jī)除具有4個個8位并行口外，還具有串行接口。位并行口外，還具有串行接口。此串行接口是一個此串行接口是一個全雙工串行通信接口全雙工串行通信接口，即能同時進(jìn)行串行發(fā)送和接，即能同時進(jìn)行串行發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。收數(shù)據(jù)。它可以作它可以作UART（

22、通用異步接收和發(fā)送器）（通用異步接收和發(fā)送器）用，也可以作用，也可以作同步移位寄存同步移位寄存器器用。用。使用串行接口可以實現(xiàn)使用串行接口可以實現(xiàn)89C51單片機(jī)系統(tǒng)之間單片機(jī)系統(tǒng)之間點對點的單機(jī)通信點對點的單機(jī)通信和和89C51與系統(tǒng)機(jī)（如與系統(tǒng)機(jī)（如IBM-PC機(jī)等）的機(jī)等）的單機(jī)或多機(jī)通信單機(jī)或多機(jī)通信。返回 7.2.1 89C51串行口串行口 7.2.2 89C51串行口的工作方式及應(yīng)用串行口的工作方式及應(yīng)用返回1、結(jié)、結(jié) 構(gòu)構(gòu)2、串行口控制字及控制寄存器、串行口控制字及控制寄存器3、串行通信工作方式、串行通信工作方式4、波特率設(shè)計、波特率設(shè)計返回 89C5189C51通過引腳通過引腳

23、RXDRXD（P3.0P3.0，串行數(shù)據(jù)接收端）和引腳，串行數(shù)據(jù)接收端）和引腳TXDTXD（P3.1P3.1，串行數(shù)據(jù)發(fā)送端）與外界進(jìn)行通信。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡化示意圖如圖串行數(shù)據(jù)發(fā)送端）與外界進(jìn)行通信。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡化示意圖如圖7-77-7所示。圖中所示。圖中有兩個物理有兩個物理獨立獨立的接收、發(fā)送緩沖器的接收、發(fā)送緩沖器SBUFSBUF，它們占用同，它們占用同一地址一地址99H99H，可同時發(fā)送、接收數(shù)據(jù)，可同時發(fā)送、接收數(shù)據(jù)。發(fā)送緩沖器只能寫入，不能讀。發(fā)送緩沖器只能寫入，不能讀出；接收緩沖器只能讀出，不能寫入。出；接收緩沖器只能讀出，不能寫入。串行發(fā)送與接收的速率與移位時鐘同步。串行發(fā)送與接收

24、的速率與移位時鐘同步。89C5189C51用定時器用定時器T1T1作為串作為串行通信的波特率發(fā)生器，行通信的波特率發(fā)生器，T1T1溢出率經(jīng)溢出率經(jīng)2 2分頻（或不分頻）后又經(jīng)分頻（或不分頻）后又經(jīng)1616分分頻作為串行發(fā)送或接收的移位脈沖。移位脈沖的速率即是波特率。頻作為串行發(fā)送或接收的移位脈沖。移位脈沖的速率即是波特率。返回圖圖7-7 串行口內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意簡圖串行口內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意簡圖返回從圖中可看出，接收器是雙緩沖結(jié)構(gòu)，在前一個字節(jié)被從接收緩沖器從圖中可看出，接收器是雙緩沖結(jié)構(gòu)，在前一個字節(jié)被從接收緩沖器SBUF讀出之前，第二個字節(jié)即開始被接收（串行輸入至移位寄存器），但是，讀出之前，第二個字節(jié)

25、即開始被接收（串行輸入至移位寄存器），但是，在第二個字節(jié)接收完畢而前一個字節(jié)在第二個字節(jié)接收完畢而前一個字節(jié)CPU未讀取時，會丟失前一個字節(jié)。未讀取時，會丟失前一個字節(jié)。串行口的發(fā)送和接收都是以特殊功能寄存器串行口的發(fā)送和接收都是以特殊功能寄存器SBUF的名義進(jìn)行讀或?qū)懙?。?dāng)?shù)拿x進(jìn)行讀或?qū)懙摹．?dāng)向向SBUF發(fā)發(fā)“寫寫”命令時（執(zhí)行命令時（執(zhí)行“MOV SBUF,A”指令），即是向發(fā)送緩沖指令），即是向發(fā)送緩沖器器SBUF裝載并開始由裝載并開始由TXD引腳向外發(fā)送一幀數(shù)據(jù)，發(fā)送完便使發(fā)送中斷標(biāo)引腳向外發(fā)送一幀數(shù)據(jù)，發(fā)送完便使發(fā)送中斷標(biāo)志位志位TI=1。在滿足串行口接收中斷標(biāo)志位在滿足串行口接收

26、中斷標(biāo)志位RI（SCON.0）=0的條件下，置允許接收位的條件下，置允許接收位REN（SCON.4）=1就會接收一幀數(shù)據(jù)進(jìn)入移位寄存器，并裝載到接收就會接收一幀數(shù)據(jù)進(jìn)入移位寄存器，并裝載到接收SBUF中，同時使中，同時使RI=1。當(dāng)發(fā)讀。當(dāng)發(fā)讀SBUF命令時（執(zhí)行命令時（執(zhí)行“MOV A,SBUF”命命令），便由接收緩沖器（令），便由接收緩沖器（SBUF）取出信息通過）取出信息通過89C51內(nèi)部總線送內(nèi)部總線送CPU。 對于發(fā)送緩沖器，因為發(fā)送時對于發(fā)送緩沖器，因為發(fā)送時CPU是主動的，不會產(chǎn)生重疊錯誤，一般是主動的，不會產(chǎn)生重疊錯誤，一般不需要用雙緩沖器結(jié)構(gòu)來保持最大傳送速率。不需要用雙緩沖

27、器結(jié)構(gòu)來保持最大傳送速率。返回 89C51串行口是可編程接口，對它初始化編程只用兩個控制字分別寫入特殊功串行口是可編程接口，對它初始化編程只用兩個控制字分別寫入特殊功能寄存器能寄存器SCON（98H）和電源控制寄存器）和電源控制寄存器PCON（87H）中即可。）中即可。（1）SCON（98H） 89C51串行通信的方式選擇、接收和發(fā)送控制以及串行口的狀態(tài)標(biāo)串行通信的方式選擇、接收和發(fā)送控制以及串行口的狀態(tài)標(biāo)志等均由特殊功能寄存器志等均由特殊功能寄存器SCON控制和指示，其控制字格式如圖控制和指示，其控制字格式如圖7-8所所示。示。返回圖圖7-8 串行口控制寄存器串行口控制寄存器SCON返回 S

28、M0SM0和和SM1SM1（SCON.7SCON.7，SCON.6SCON.6）串行口工作方串行口工作方式選擇位。兩個選擇位對應(yīng)式選擇位。兩個選擇位對應(yīng)4 4種通信方式，如表種通信方式，如表7-17-1所示。所示。其中，其中，foscfosc是振蕩頻率。是振蕩頻率。返回SM2（SCON.5）多機(jī)通信控制位，主要用于方式多機(jī)通信控制位，主要用于方式2和方式和方式3。若置若置SM2=1，則允許多機(jī)通信。當(dāng)一片，則允許多機(jī)通信。當(dāng)一片89C51（主機(jī)）與多片（主機(jī)）與多片89C51（從機(jī)）通（從機(jī)）通信時，所有從機(jī)的信時，所有從機(jī)的SM2位都置位都置1。主機(jī)首先發(fā)送的一幀數(shù)據(jù)為地址，即從機(jī)機(jī)號，。主

29、機(jī)首先發(fā)送的一幀數(shù)據(jù)為地址，即從機(jī)機(jī)號，其中第其中第9位為位為1，所有的從機(jī)接收到數(shù)據(jù)后，將其中第，所有的從機(jī)接收到數(shù)據(jù)后，將其中第9位裝入位裝入RB8中。中。各個從機(jī)根據(jù)收到的第各個從機(jī)根據(jù)收到的第9位數(shù)據(jù)（位數(shù)據(jù)（RB8中）的值來決定從機(jī)可否再接收主機(jī)的信中）的值來決定從機(jī)可否再接收主機(jī)的信息。若（息。若（RB8）0，說明是數(shù)據(jù)幀，則使接收中斷標(biāo)志位，說明是數(shù)據(jù)幀，則使接收中斷標(biāo)志位RI0，信息丟失；若，信息丟失；若（RB8）1，說明是地址幀，數(shù)據(jù)裝入，說明是地址幀，數(shù)據(jù)裝入SBUF并置并置RI1，中斷所有從機(jī)，被尋，中斷所有從機(jī)，被尋址的目標(biāo)從機(jī)清除址的目標(biāo)從機(jī)清除SM2以接收主機(jī)發(fā)來的

30、一幀數(shù)據(jù)。其他從機(jī)仍然保持以接收主機(jī)發(fā)來的一幀數(shù)據(jù)。其他從機(jī)仍然保持SM21。若若SM2=0,即不屬于多機(jī)通信情況即不屬于多機(jī)通信情況,則接收一貞數(shù)據(jù)后則接收一貞數(shù)據(jù)后,不管第九位數(shù)據(jù)是不管第九位數(shù)據(jù)是0還是還是1,都都制制RI=1,接收到的數(shù)據(jù)裝入接收到的數(shù)據(jù)裝入SBUF。根據(jù)根據(jù)SM2這個功能這個功能,可實現(xiàn)多個可實現(xiàn)多個89C51應(yīng)用系統(tǒng)的串行通信。應(yīng)用系統(tǒng)的串行通信。在方式在方式1時時,若若SM2=1,則只有接收到有效停止位時則只有接收到有效停止位時,RI才制才制1,以便接收下一貞數(shù)據(jù)。以便接收下一貞數(shù)據(jù)。在方式在方式0時時,SM2必須是必須是0。返回REN（SCON.4）允許接收控制

31、位。由軟件置允許接收控制位。由軟件置1或清或清0，只有當(dāng)，只有當(dāng)REN1時才允許接收，相當(dāng)于串行接收的開關(guān)；若時才允許接收，相當(dāng)于串行接收的開關(guān)；若REN0，則禁，則禁止接收。止接收。 在串行通信接收控制過程中，如果滿足在串行通信接收控制過程中，如果滿足RI0和和REN1（允許接收）（允許接收）的條件，就允許接收，一幀數(shù)據(jù)就裝載入接收的條件，就允許接收，一幀數(shù)據(jù)就裝載入接收SBUF中。中。TB8（SCON.3）發(fā)送數(shù)據(jù)的第發(fā)送數(shù)據(jù)的第9位（位（D8）裝入）裝入TB8中。在方式中。在方式2或方式或方式3中，根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)的需要由軟件置位或復(fù)位。在許多通信協(xié)中，根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)的需要由軟件置位或復(fù)位。在

32、許多通信協(xié)議中可用作奇偶校驗位，也可在多機(jī)通信中作為發(fā)送地址幀或數(shù)據(jù)幀議中可用作奇偶校驗位，也可在多機(jī)通信中作為發(fā)送地址幀或數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志位。對于后者，的標(biāo)志位。對于后者，TB81，說明該幀數(shù)據(jù)為地址；，說明該幀數(shù)據(jù)為地址；TB80，說，說明該幀數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)字節(jié)。在方式明該幀數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)字節(jié)。在方式0或方式或方式1中，該為未用。中，該為未用。返回RB8（SCON.2）接收數(shù)據(jù)的第接收數(shù)據(jù)的第9位。在方式位。在方式2或方式或方式3中，接收到中，接收到的第的第9位數(shù)據(jù)放在位數(shù)據(jù)放在RB8位。它或是約定的奇位。它或是約定的奇/偶校驗位，或是約定的地偶校驗位，或是約定的地址址/數(shù)據(jù)標(biāo)識位。在方式數(shù)據(jù)標(biāo)識位。

33、在方式2和方式和方式3多機(jī)通信中，若多機(jī)通信中，若SM21，如果，如果RB81，說明收到的數(shù)據(jù)為地址幀。，說明收到的數(shù)據(jù)為地址幀。 在方式在方式1中，若中，若SM20（即不是多機(jī)通信情況），（即不是多機(jī)通信情況），RB8中存放的是已中存放的是已接收到的停止位。在方式接收到的停止位。在方式0中，該位未用。中，該位未用。TI（SCON.1）發(fā)送中斷標(biāo)志。在一幀數(shù)據(jù)發(fā)送完時被置位。在發(fā)送中斷標(biāo)志。在一幀數(shù)據(jù)發(fā)送完時被置位。在方式方式0串行發(fā)送第串行發(fā)送第8位結(jié)束或其他方式串行發(fā)送到停止位的開始時由硬位結(jié)束或其他方式串行發(fā)送到停止位的開始時由硬件置位，可用軟件查詢。它同時也申請中斷，件置位，可用軟件查

34、詢。它同時也申請中斷，TI置位意味著向置位意味著向CPU提提供供“發(fā)送緩沖器發(fā)送緩沖器SBUF已空已空”的信息，的信息，CPU可以準(zhǔn)備發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)?？梢詼?zhǔn)備發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)。串行口發(fā)送中斷被響應(yīng)后，串行口發(fā)送中斷被響應(yīng)后，TI不會自動清不會自動清0，必須由軟件清，必須由軟件清0。返回RI（SCON.0）接收中斷標(biāo)志。在節(jié)收到一幀有效數(shù)據(jù)后由硬件接收中斷標(biāo)志。在節(jié)收到一幀有效數(shù)據(jù)后由硬件置位。在方式置位。在方式0中，第中，第8位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)接收接收結(jié)束時，由硬件置位；在其他三種結(jié)束時，由硬件置位；在其他三種方式中，當(dāng)接收到停止位中間時由硬件置位。方式中，當(dāng)接收到停止位中間時由硬件置位。RI1，申請

35、中斷，表，申請中斷，表示一幀數(shù)據(jù)接收結(jié)束，并已裝入接收示一幀數(shù)據(jù)接收結(jié)束，并已裝入接收SBUF中，要求中，要求CPU取走數(shù)據(jù)。取走數(shù)據(jù)。CPU響應(yīng)中斷，取走數(shù)據(jù)。響應(yīng)中斷，取走數(shù)據(jù)。RI也必須由軟件清也必須由軟件清0，清除中斷申請，并，清除中斷申請，并準(zhǔn)備接收下一幀數(shù)據(jù)。準(zhǔn)備接收下一幀數(shù)據(jù)。串行發(fā)送中斷標(biāo)志串行發(fā)送中斷標(biāo)志TI和接收中斷標(biāo)志和接收中斷標(biāo)志RI是同一個中斷源，是同一個中斷源，CPU事先不事先不知道是發(fā)送中斷知道是發(fā)送中斷TI還是接收中斷還是接收中斷RI產(chǎn)生的中斷請求，所以，在全雙工產(chǎn)生的中斷請求，所以，在全雙工通信時，必須由軟件來判別。通信時，必須由軟件來判別。 復(fù)位時，復(fù)位時，

36、SCON所有位均清所有位均清0。返回（2）PCON（87H） 電源控制寄存器電源控制寄存器PCON中只有中只有SMOD位與串行口工作有關(guān)，位與串行口工作有關(guān)，如圖如圖7-9所示。所示。圖圖7-9 電源控制寄存器電源控制寄存器PCON返回 SMOD（PCON.7）波特率倍增位。波特率倍增位。 在串行口方式在串行口方式1、方式、方式2和方式和方式3時，波特率和時，波特率和SMOD成正成正比，亦即當(dāng)比，亦即當(dāng)SMOD1時，波特率提高一倍。時，波特率提高一倍。 復(fù)位時，復(fù)位時，SMOD0。返回 根據(jù)實際需要，根據(jù)實際需要，89C51串行口可設(shè)置串行口可設(shè)置4種工作方式，可有種工作方式，可有8位、位、1

37、0位或位或11位幀格式。位幀格式。 方式方式0以以8位數(shù)據(jù)為一幀，不設(shè)起始位和停止位，先發(fā)送或位數(shù)據(jù)為一幀，不設(shè)起始位和停止位，先發(fā)送或接收最低位。其幀格式如下：接收最低位。其幀格式如下：返回 方式方式1以以10位為一幀傳輸，設(shè)有位為一幀傳輸，設(shè)有1個起始位（個起始位（0），），8個數(shù)個數(shù)據(jù)位和據(jù)位和1個停止位（個停止位（1）。其幀格式為：）。其幀格式為：返回 方式方式2和方式和方式3以以11位為位為1幀傳輸，設(shè)有幀傳輸，設(shè)有1個起始位（個起始位（0），），8個個數(shù)據(jù)位，數(shù)據(jù)位，1個附加第個附加第9位和位和1個停止位（個停止位（1）。其幀格式為）。其幀格式為： 附加第附加第9位（位（D8）由軟

38、件置）由軟件置1或清或清0。發(fā)送時在。發(fā)送時在TB8中，接收時中，接收時送送RB8中。中。返回（1）串行口方式）串行口方式0 方式方式0為同步移位寄存器輸入為同步移位寄存器輸入/輸出方式，常用于輸出方式，常用于擴(kuò)展擴(kuò)展I/O口。口。 串行數(shù)據(jù)通過串行數(shù)據(jù)通過RXD輸入或輸出，而輸入或輸出，而TXD用于輸出用于輸出移位時鐘，作為外接部件的同步信號。移位時鐘，作為外接部件的同步信號。圖圖7-10（a）為發(fā)送電路，為發(fā)送電路，圖圖7-11（a）為接收電為接收電路。路。 這種方式不適用于兩個這種方式不適用于兩個89C51之間的直接數(shù)據(jù)通之間的直接數(shù)據(jù)通信，但可以通過外接移位寄存器來實現(xiàn)單片機(jī)的信，但可

39、以通過外接移位寄存器來實現(xiàn)單片機(jī)的接口擴(kuò)展。接口擴(kuò)展。返回圖圖7-10 方式方式0發(fā)送電路及時序發(fā)送電路及時序返回圖圖7-11 方式方式0接收電路及時序接收電路及時序返回例如，例如，74LS164可用于擴(kuò)展并行輸出口，可用于擴(kuò)展并行輸出口，74LS165可用于擴(kuò)展輸入口?？捎糜跀U(kuò)展輸入口。 在這種方式下，收在這種方式下，收/發(fā)的數(shù)據(jù)為發(fā)的數(shù)據(jù)為8位，低位在位，低位在前，無起始位、奇偶校驗位及停止位，波前，無起始位、奇偶校驗位及停止位，波特率是固定的。特率是固定的。返回發(fā)送過程中，當(dāng)執(zhí)行一條將數(shù)據(jù)寫入發(fā)送緩沖器發(fā)送過程中，當(dāng)執(zhí)行一條將數(shù)據(jù)寫入發(fā)送緩沖器SBUF（99H）的指）的指令時，串行口把令

40、時，串行口把SBUF中中8位數(shù)據(jù)以位數(shù)據(jù)以fosc/12的波特率從的波特率從RXD（P3.0）端輸出，發(fā)送完畢置中斷標(biāo)志端輸出，發(fā)送完畢置中斷標(biāo)志TI=1。方式。方式0發(fā)送時序如發(fā)送時序如圖圖7-10（b）所所示。寫示。寫SBUF指令在指令在S6P1處產(chǎn)生一個正脈沖，在下一個機(jī)器周期的處產(chǎn)生一個正脈沖，在下一個機(jī)器周期的S6P2處數(shù)據(jù)的最低位輸出到處數(shù)據(jù)的最低位輸出到RXD（P3.0）腳上；再在下一個機(jī)器周）腳上；再在下一個機(jī)器周期的期的S3，S4，S5輸出移位時鐘為低電平，而在輸出移位時鐘為低電平，而在S6級下一個機(jī)器周期級下一個機(jī)器周期的的S1，S2為高電平，就這樣講為高電平，就這樣講8位

41、數(shù)據(jù)由低位至高位一位一位順序通位數(shù)據(jù)由低位至高位一位一位順序通過過RXD線輸出，并在線輸出，并在TXD腳上輸出腳上輸出fosc/12的移位時鐘，在的移位時鐘，在“寫寫SBUF”有效后的第有效后的第10個機(jī)器周期的個機(jī)器周期的S1P1將發(fā)送中斷標(biāo)志將發(fā)送中斷標(biāo)志TI置位。圖置位。圖中，中，74LS164是是TTL“串入并出串入并出”移位寄存器。移位寄存器。返回 接收時，用軟件置接收時，用軟件置REN=1（同時，（同時，RI=0），即開始接收。接收時序），即開始接收。接收時序如圖如圖7-11（b）所示。當(dāng)使所示。當(dāng)使SCON中的中的REN=1(RI=0)時，產(chǎn)生一個正時，產(chǎn)生一個正脈沖，在下一個機(jī)

42、器周期的脈沖，在下一個機(jī)器周期的S3P1S5P2，從，從TXD(P3.1)腳上輸出低電腳上輸出低電平的移位時鐘，在此機(jī)器周期的平的移位時鐘，在此機(jī)器周期的S5P2對對P3.0腳采樣，并在本機(jī)器周腳采樣，并在本機(jī)器周期的期的S6P2通過串行口內(nèi)的輸入移位寄存器將采樣值移位接收；在同通過串行口內(nèi)的輸入移位寄存器將采樣值移位接收；在同一個機(jī)器的一個機(jī)器的S6P1到下一個機(jī)器周期的到下一個機(jī)器周期的S2P2，輸出移位時鐘為高電平。，輸出移位時鐘為高電平。于是，講述句字節(jié)從地位至高位一位一位地接收下來病狀如于是，講述句字節(jié)從地位至高位一位一位地接收下來病狀如SBUF中，中，在啟動接收過程（即寫在啟動接收

43、過程（即寫SCON，清，清RI位）將位）將SCON中的中的RI清清0之后的之后的第第10個機(jī)器周期的個機(jī)器周期的S1P1，RI被置位。這一幀數(shù)據(jù)接收完畢，可進(jìn)行被置位。這一幀數(shù)據(jù)接收完畢，可進(jìn)行下一幀接收。圖下一幀接收。圖7-11（b）中，）中，74LS165是是TTL“并入串出并入串出”移位寄存移位寄存器，器，QH端為端為74LS165的串行輸出端，經(jīng)的串行輸出端，經(jīng)P3.0輸入至輸入至89C51。返回（2）串行口方式）串行口方式1 方式方式1真正用于串行發(fā)送或接收，為真正用于串行發(fā)送或接收，為10位通用異步接口。位通用異步接口。TXD與與RXD分別用于發(fā)送與接收數(shù)據(jù)。分別用于發(fā)送與接收數(shù)據(jù)

44、。 收發(fā)一幀數(shù)據(jù)的格式為收發(fā)一幀數(shù)據(jù)的格式為1位起始位、位起始位、8位數(shù)據(jù)位（低位在前）、位數(shù)據(jù)位（低位在前）、1位停止位，共位停止位，共10位。位。 在接收時，停止位進(jìn)入在接收時，停止位進(jìn)入SCON的的RB8，此方式的傳送波特率可調(diào)。，此方式的傳送波特率可調(diào)。 串行口方式串行口方式1的發(fā)送和接收時序如的發(fā)送和接收時序如圖圖7-12（a）和（）和（b）所示所示返回圖圖7-12 方式方式1發(fā)送和接收時序發(fā)送和接收時序返回方式方式1發(fā)送時，數(shù)據(jù)從引腳發(fā)送時，數(shù)據(jù)從引腳TXD（P3.1）端輸出。當(dāng)執(zhí)行數(shù)據(jù)寫入發(fā)）端輸出。當(dāng)執(zhí)行數(shù)據(jù)寫入發(fā)送緩沖器送緩沖器SBUF的命令時，就啟動了發(fā)送器開始發(fā)送。發(fā)送時

45、的定時的命令時，就啟動了發(fā)送器開始發(fā)送。發(fā)送時的定時信號，也就是發(fā)送移位時鐘（信號，也就是發(fā)送移位時鐘（TX時鐘），是由定時器時鐘），是由定時器T1(見圖見圖7-7)送送來的溢出信號經(jīng)過來的溢出信號經(jīng)過16分頻或分頻或32分頻（取決于分頻（取決于SMOD的值）而得到的，的值）而得到的，TX時鐘就是發(fā)送波特率。可見，方式時鐘就是發(fā)送波特率?？梢姡绞?的波特率是可變的。發(fā)送開始的波特率是可變的。發(fā)送開始的同時，的同時，SEND變?yōu)橛行?，將起始位向變?yōu)橛行?，將起始位向TXD輸出；此后每經(jīng)過一個輸出；此后每經(jīng)過一個TX時鐘周期（時鐘周期（16分頻計數(shù)器溢出一次為一個時鐘周期分頻計數(shù)器溢出一次為一個時

46、鐘周期,因此因此,TX時鐘頻率時鐘頻率由波特率決定。）產(chǎn)生一個移位脈沖，并由由波特率決定。）產(chǎn)生一個移位脈沖，并由TXD輸出一個數(shù)據(jù)位；輸出一個數(shù)據(jù)位；8位數(shù)據(jù)位全部發(fā)送完后，置為位位數(shù)據(jù)位全部發(fā)送完后，置為位TI，并申請中斷置，并申請中斷置TXD為為1作為停止作為停止位，再經(jīng)一個時鐘周期，位，再經(jīng)一個時鐘周期，SEND失效。失效。返回 方式方式1接收時，數(shù)據(jù)從引腳接收時，數(shù)據(jù)從引腳RXD(P3.0)端輸入。接收是在端輸入。接收是在SCON寄存寄存器中器中REN位置位置1的前提下，并檢測到起始位（的前提下，并檢測到起始位（RXD上檢測到上檢測到10的跳的跳變，即起始位）而開始的。接收時，定時信

47、號有兩種（如圖變，即起始位）而開始的。接收時，定時信號有兩種（如圖7-12(b)所示）：一種是接收移位時鐘（所示）：一種是接收移位時鐘（RX時鐘），它的頻率和傳送波特率時鐘），它的頻率和傳送波特率相同，也是由定時器相同，也是由定時器T1的溢出信號經(jīng)過的溢出信號經(jīng)過16或或32分頻而得到的；另一分頻而得到的；另一種是位檢測器采樣脈沖，它的頻率是種是位檢測器采樣脈沖，它的頻率是RX時鐘的時鐘的16倍，亦即在一位數(shù)倍，亦即在一位數(shù)據(jù)期間有據(jù)期間有16位檢測器采樣脈沖，為完成檢測，以位檢測器采樣脈沖，為完成檢測，以16倍于波特率的速倍于波特率的速率對率對RXD進(jìn)行采樣。進(jìn)行采樣。返回 為了接受準(zhǔn)確無誤

48、，在正式接受數(shù)據(jù)之前，還必須判定這為了接受準(zhǔn)確無誤，在正式接受數(shù)據(jù)之前，還必須判定這個個10跳變是否是干擾引起的。為此，在這位中間（即一跳變是否是干擾引起的。為此，在這位中間（即一位時間分成位時間分成16等份，在第等份，在第7，第，第8及第及第9等份）連續(xù)對等份）連續(xù)對RXD采樣三次，取其中兩次相同的值進(jìn)行判斷。這樣能較好地采樣三次，取其中兩次相同的值進(jìn)行判斷。這樣能較好地消除干擾的影響。當(dāng)確認(rèn)是真正的起始位（消除干擾的影響。當(dāng)確認(rèn)是真正的起始位（0）后，就開）后，就開始接受一幀數(shù)據(jù)。當(dāng)一幀數(shù)據(jù)接受完畢后，必須同時滿足始接受一幀數(shù)據(jù)。當(dāng)一幀數(shù)據(jù)接受完畢后，必須同時滿足以下兩個條件，這次接受才真

49、正有效。以下兩個條件，這次接受才真正有效。返回RI=0，即上一幀數(shù)據(jù)接收完成時，即上一幀數(shù)據(jù)接收完成時，RI=1發(fā)出的中斷請求已被響應(yīng)，發(fā)出的中斷請求已被響應(yīng)，SBUF中數(shù)據(jù)已被取走。由軟件使中數(shù)據(jù)已被取走。由軟件使RI=0，以便提供，以便提供“接收接收SBUF已空已空”的信息。的信息。SM2=0或收到的停止位為或收到的停止位為1（方式（方式1時，停止位進(jìn)入時，停止位進(jìn)入RB8），則將接收），則將接收到的數(shù)據(jù)裝入串行口的到的數(shù)據(jù)裝入串行口的SBUF和和RB8（RB8裝入停止位），并置位裝入停止位），并置位RI；如果不滿足，接收到的數(shù)據(jù)不能裝入如果不滿足，接收到的數(shù)據(jù)不能裝入SBUF，這意味著該

50、幀信息將會，這意味著該幀信息將會丟失。丟失。 值得注意的是，在整個接收過程中，保證值得注意的是，在整個接收過程中，保證REN=1是一個先決條件。是一個先決條件。只有當(dāng)只有當(dāng)REN=1時，才能對時，才能對RXD進(jìn)行檢測。進(jìn)行檢測。返回（3）串行口方式）串行口方式2和方式和方式3 串行口工作在方式串行口工作在方式2和方式和方式3均為每幀均為每幀11位異步通信格式，由位異步通信格式，由TXD和和RXD發(fā)送與接收（兩種方式操作是完全一樣的，所不同的只是波特發(fā)送與接收（兩種方式操作是完全一樣的，所不同的只是波特率）。率）。每幀每幀11位，即位，即1位起始位，位起始位，8位數(shù)據(jù)位（低位在前），位數(shù)據(jù)位（低

51、位在前），1位可編程的第位可編程的第9數(shù)據(jù)位和數(shù)據(jù)位和1位停止位。發(fā)送時，第位停止位。發(fā)送時，第9數(shù)據(jù)位（數(shù)據(jù)位（TB8）可以設(shè)置為）可以設(shè)置為1或或0，也可將奇偶位裝入也可將奇偶位裝入TB8，從而進(jìn)行奇偶校驗；接收時，第，從而進(jìn)行奇偶校驗；接收時，第9數(shù)據(jù)位進(jìn)數(shù)據(jù)位進(jìn)入入SCON的的RB8。方式方式2和方式和方式3的發(fā)送、接收時序如的發(fā)送、接收時序如圖圖7-13所示。其操作與方式所示。其操作與方式1類似。類似。返回圖圖7-13 方式方式2、方式、方式3發(fā)送和接收時序發(fā)送和接收時序返回發(fā)送前，先根據(jù)通信協(xié)議由軟件設(shè)置發(fā)送前，先根據(jù)通信協(xié)議由軟件設(shè)置TB8（如作奇偶校驗位或地址（如作奇偶校驗位或

52、地址/數(shù)數(shù)據(jù)標(biāo)志位），然后將要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫入據(jù)標(biāo)志位），然后將要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫入SBUF，即可啟動發(fā)送過程。，即可啟動發(fā)送過程。串行口能自動把串行口能自動把TB8取出，并裝入到第取出，并裝入到第9位數(shù)據(jù)位的位置，再逐一發(fā)位數(shù)據(jù)位的位置，再逐一發(fā)送出去。發(fā)送完畢，使送出去。發(fā)送完畢，使TI=1。 接收時，使接收時，使SCON中的中的REN=1，允許接收。當(dāng)檢測到，允許接收。當(dāng)檢測到RXD(P3.0)端端有有10的跳變（起始位）時，開始接收的跳變（起始位）時，開始接收9位數(shù)據(jù)，送入移位寄存器位數(shù)據(jù)，送入移位寄存器（9位）。當(dāng)滿足位）。當(dāng)滿足RI=0且且SM2=0，或接收到的第，或接收到的第9位數(shù)據(jù)為

53、位數(shù)據(jù)為1時，前時，前8位數(shù)據(jù)送入位數(shù)據(jù)送入SBUF，附加的第，附加的第9位數(shù)據(jù)送入位數(shù)據(jù)送入SCON中的中的RB8，置，置RI為為1；否則，這次接收無效，也不置位否則，這次接收無效，也不置位RI。返回 在串行通信中，收發(fā)雙方對發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)速率有一定的約定，在串行通信中，收發(fā)雙方對發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)速率有一定的約定，通過軟件對通過軟件對89C51串行口編程可約定四種工作方式。其中，方式串行口編程可約定四種工作方式。其中，方式0和和方式方式2的波特率是固定的；而方式的波特率是固定的；而方式1和方式和方式3的波特率是可變的，由定的波特率是可變的，由定時器時器T1的溢出率來決定。的溢出率來決定。

54、串行口的四種工作方式對應(yīng)著三種波特率。由于輸入的移位時鐘來串行口的四種工作方式對應(yīng)著三種波特率。由于輸入的移位時鐘來源不同，因此，各種方式的波特率計算公式也不同。源不同，因此，各種方式的波特率計算公式也不同。返回（1）方式）方式0的波特率的波特率 由由圖圖7-14可見，方式可見，方式0時，發(fā)送或接收一位數(shù)據(jù)的移位時鐘時，發(fā)送或接收一位數(shù)據(jù)的移位時鐘脈沖由脈沖由S6（即第（即第6個狀態(tài)周期，第個狀態(tài)周期，第12個節(jié)拍）給出，即每個機(jī)個節(jié)拍）給出，即每個機(jī)器周期產(chǎn)生一個移位時鐘，發(fā)送或接收一位數(shù)據(jù)。因此，波特器周期產(chǎn)生一個移位時鐘，發(fā)送或接收一位數(shù)據(jù)。因此，波特率固定為振蕩頻率的率固定為振蕩頻率的

55、1/12，并不受，并不受PCON寄存器中寄存器中SMOD位的位的影響。影響。圖圖7-14 串行口方式串行口方式0波特率的產(chǎn)生波特率的產(chǎn)生返回方式方式0波特率波特率 fosc / 12注意，符號注意，符號“ ”表示左面的表達(dá)式只是引擁右面表達(dá)式的數(shù)值，即表示左面的表達(dá)式只是引擁右面表達(dá)式的數(shù)值，即右面的表達(dá)式是提供了一種計算的方法。右面的表達(dá)式是提供了一種計算的方法。返回（2）方式）方式2的波特率的波特率 串行口方式串行口方式2波特率的產(chǎn)生與方式波特率的產(chǎn)生與方式0不同，即輸入的時鐘源不同，其時不同，即輸入的時鐘源不同，其時鐘輸入部分入鐘輸入部分入圖圖7-15所示。所示?？刂平邮张c發(fā)送的移位時鐘

56、由振蕩頻率控制接收與發(fā)送的移位時鐘由振蕩頻率fosc的第二節(jié)拍的第二節(jié)拍P2時鐘（即時鐘（即fosc/2）給出，所以，方式）給出，所以，方式2波特率取決于波特率取決于PCON中中SMOD位的值：位的值：SMOD=0時，波特率為時，波特率為fosc的的1/64；SMOD=1時，波特率為時，波特率為fosc的的1/32。 即方式即方式2波特率波特率 2SMOD/64fosc圖圖7-15 串行口方式串行口方式2波特率的產(chǎn)生波特率的產(chǎn)生返回（3）方式）方式1和方式和方式3的波特率的波特率方式方式1和方式和方式3的移位時鐘脈沖由定時器的移位時鐘脈沖由定時器T1的溢出率決定，如的溢出率決定，如圖圖7-16

57、所示。因所示。因此，此，89C51串行口方式串行口方式1和方式和方式3的波特率由定時器的波特率由定時器T1的溢出率與的溢出率與SMOD值同值同時決定。即時決定。即方式方式1、方式、方式3波特率波特率 T1溢出率溢出率/n圖圖7-16 串行口方式串行口方式1、方式、方式3波特率的產(chǎn)生波特率的產(chǎn)生返回 當(dāng)當(dāng)SMOD=0時，時，n=32；SMOD=1時，時，n=16。所以，可用下式確定方。所以，可用下式確定方式式1和方式和方式3的波特率：的波特率：方式方式1、方式、方式3波特率波特率 2SMOD/32(T1溢出速率溢出速率)其中，其中，T1溢出速率取決于溢出速率取決于T1的計數(shù)速率（計數(shù)速率的計數(shù)速

58、率（計數(shù)速率 fosc/12）和）和T1預(yù)置的處置。預(yù)置的處置。若定時器若定時器T1采用模式采用模式1時，波特率公式如下：時，波特率公式如下：串行方式串行方式1、方式、方式3波特率波特率 2SMOD/32(fosc/12)/(216-初值初值)返回表表7-2列出了串行口方式列出了串行口方式1、方式、方式3常用波特率及其初值。常用波特率及其初值。 定時器定時器T1用作波特率發(fā)生器時，通常選用定時器模式用作波特率發(fā)生器時，通常選用定時器模式2（自動重裝初值定時器）比較實用。要設(shè)置定時器（自動重裝初值定時器）比較實用。要設(shè)置定時器T1為定為定時方式（使時方式（使C/T=0），讓），讓T1計數(shù)內(nèi)部振蕩

59、脈沖，即計數(shù)速計數(shù)內(nèi)部振蕩脈沖，即計數(shù)速率為率為fosc/12（注意應(yīng)禁止（注意應(yīng)禁止T1中斷，以免溢出而產(chǎn)生不必中斷，以免溢出而產(chǎn)生不必要的中斷）。先設(shè)定要的中斷）。先設(shè)定TH1和和TL1定時即輸初值為定時即輸初值為X，那么，那么每過每過“28-X”個機(jī)器周期，定時器個機(jī)器周期，定時器T1就會產(chǎn)生一次溢出。就會產(chǎn)生一次溢出。返回表7-2 常用波特率與其他參數(shù)選取關(guān)系返回 因此，因此，T1溢出速率為溢出速率為T1溢出速率溢出速率 (fosc/12)/(28-X)于是，可得出定時器于是，可得出定時器T1模式模式2的初始值的初始值X：返回 例例7-1：89C51單片機(jī)時鐘振蕩頻率為單片機(jī)時鐘振蕩頻

60、率為11.0592MHz，選用，選用定時器定時器T1工作模式工作模式2作為波特率發(fā)生器，波特率為作為波特率發(fā)生器，波特率為2400b/s，求初值。，求初值。 解：設(shè)置波特率控制為解：設(shè)置波特率控制為(SMOD)=0 所以，所以，(TH1)=(TL1)=F4H。返回 系統(tǒng)晶體振蕩頻率選為系統(tǒng)晶體振蕩頻率選為11.0592MHz就是為了使初值為整就是為了使初值為整數(shù)，從而產(chǎn)生精確的波特率。數(shù)，從而產(chǎn)生精確的波特率。 如果串行通信選用很低的波特率，可將定時器如果串行通信選用很低的波特率，可將定時器T1置于置于模式模式0或模式或模式1，即，即13位或位或16位定時方式；但在這種情況位定時方式；但在這種