【大學(xué)】串行數(shù)據(jù)通信

1、.7.1 計(jì)算機(jī)串行通信基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)串行通信基礎(chǔ) 計(jì)算機(jī)與外界進(jìn)行信息交換稱為計(jì)算機(jī)與外界進(jìn)行信息交換稱為通信通信。 通信的基本方式：通信的基本方式：并行通信并行通信 串行通信（串行通信（單片機(jī)中主要采用）單片機(jī)中主要采用） 并并 行行 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 傳傳 送送串行數(shù)據(jù)傳送：同步和異步串行數(shù)據(jù)傳送：同步和異步原原 理理各數(shù)據(jù)位同時(shí)傳送各數(shù)據(jù)位同時(shí)傳送數(shù)據(jù)位按位順序進(jìn)行數(shù)據(jù)位按位順序進(jìn)行優(yōu)優(yōu) 點(diǎn)點(diǎn)傳送速度快、效率高傳送速度快、效率高速度慢速度慢缺缺 點(diǎn)點(diǎn)數(shù)據(jù)位數(shù)數(shù)據(jù)位數(shù)傳輸線根數(shù)：成本高傳輸線根數(shù)：成本高最少只需一根傳輸線即可完成：成本低最少只需一根傳輸線即可完成：成本低應(yīng)應(yīng) 用用傳送距離傳送距離3

2、0米，用于計(jì)算機(jī)內(nèi)部米，用于計(jì)算機(jī)內(nèi)部幾米幾千公里，用于計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間幾米幾千公里，用于計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間.一、異步通信與同步通信一、異步通信與同步通信1、異步通信、異步通信 異步通信異步通信是指通信雙方是指通信雙方使用各自的時(shí)鐘使用各自的時(shí)鐘控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收過程。為使雙方的收發(fā)協(xié)調(diào)，要求收、發(fā)雙方的時(shí)鐘盡可接收過程。為使雙方的收發(fā)協(xié)調(diào)，要求收、發(fā)雙方的時(shí)鐘盡可能一致，能一致，以起始位、停止位保持通信同步。其數(shù)據(jù)傳送以起始位、停止位保持通信同步。其數(shù)據(jù)傳送以幀為以幀為單位傳送單位傳送。每。每1幀數(shù)據(jù)由幀數(shù)據(jù)由1個(gè)字符代碼組成，每個(gè)字符代碼組成，每1個(gè)字符代碼由個(gè)字符代碼由起

3、始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位和停止位組成。起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位和停止位組成。.2、同步通信、同步通信 以一串字符為一個(gè)傳送單位，字符間不加標(biāo)識(shí)位，字符串開以一串字符為一個(gè)傳送單位，字符間不加標(biāo)識(shí)位，字符串開始用同步字符標(biāo)識(shí)（一般約定為始用同步字符標(biāo)識(shí)（一般約定為12個(gè)字符），以觸發(fā)同步時(shí)個(gè)字符），以觸發(fā)同步時(shí)鐘開始發(fā)送或接收數(shù)據(jù)；多字節(jié)數(shù)據(jù)之間不允許有空隙，每位占鐘開始發(fā)送或接收數(shù)據(jù)；多字節(jié)數(shù)據(jù)之間不允許有空隙，每位占用的時(shí)間相等；空閑位需發(fā)送同步字符。用的時(shí)間相等；空閑位需發(fā)送同步字符。 硬件要求高，通訊雙方須嚴(yán)格同步，適用于成批數(shù)據(jù)傳送。硬件要求高，通訊雙方須嚴(yán)格同步，適用于成批數(shù)據(jù)傳送

4、。 單片機(jī)不用該方式。單片機(jī)不用該方式。 異步通信對(duì)硬件要求較低，實(shí)現(xiàn)起來比較簡(jiǎn)單、靈活，異步通信對(duì)硬件要求較低，實(shí)現(xiàn)起來比較簡(jiǎn)單、靈活，適用于數(shù)據(jù)的隨機(jī)發(fā)送適用于數(shù)據(jù)的隨機(jī)發(fā)送/接收，但因每個(gè)字節(jié)都要建立一次同接收，但因每個(gè)字節(jié)都要建立一次同步，即每個(gè)字符都要額外附加兩位，所以工作速度較低，在步，即每個(gè)字符都要額外附加兩位，所以工作速度較低，在單片機(jī)中主要采用異步通信方式。單片機(jī)中主要采用異步通信方式。.二、串行通信的制式二、串行通信的制式 串行通信按照數(shù)據(jù)傳送方向可分為三種制式：串行通信按照數(shù)據(jù)傳送方向可分為三種制式：?jiǎn)螁?工：工： 數(shù)據(jù)傳輸僅能沿?cái)?shù)據(jù)傳輸僅能沿一個(gè)方向一個(gè)方向傳輸。傳輸。

5、半雙工：數(shù)據(jù)傳輸可以沿半雙工：數(shù)據(jù)傳輸可以沿兩個(gè)方向兩個(gè)方向，但分時(shí)進(jìn)行。，但分時(shí)進(jìn)行。全雙工：全雙工：數(shù)據(jù)可以數(shù)據(jù)可以同時(shí)進(jìn)行雙向同時(shí)進(jìn)行雙向傳輸。傳輸。.三、串行通信波特率三、串行通信波特率 波特率波特率bps(bit per second)定義定義: 每秒傳輸數(shù)據(jù)的位數(shù)。每秒傳輸數(shù)據(jù)的位數(shù)。 波特率的倒數(shù)即為每位傳輸所需的時(shí)間。波特率的倒數(shù)即為每位傳輸所需的時(shí)間。 相互通信的甲乙雙方必須具有相同的波特率，否則無法成相互通信的甲乙雙方必須具有相同的波特率，否則無法成功地完成串行數(shù)據(jù)通信。功地完成串行數(shù)據(jù)通信。 如每秒鐘傳送如每秒鐘傳送240個(gè)字符，而每個(gè)字符格式包含個(gè)字符，而每個(gè)字符格式包

6、含10位位(1個(gè)個(gè)起始位、起始位、1個(gè)停止位、個(gè)停止位、8個(gè)數(shù)據(jù)位個(gè)數(shù)據(jù)位)，這時(shí)的波特率為：，這時(shí)的波特率為： 10位位240個(gè)個(gè)/秒秒 = 2400 bps.7.2 80C51的串行口的串行口 兩個(gè)物理上獨(dú)立的接收、發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖器兩個(gè)物理上獨(dú)立的接收、發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖器SBUF，占用同，占用同一地址一地址99H ；接收器是雙緩沖結(jié)構(gòu)；接收器是雙緩沖結(jié)構(gòu),即在接收一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)后，即在接收一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)后，能接收第二個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)，但它完成接收第二個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)之后，能接收第二個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)，但它完成接收第二個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)之后，第一個(gè)字節(jié)仍未取走，則該字節(jié)數(shù)據(jù)丟失；發(fā)送緩沖器，因?yàn)榈谝粋€(gè)字節(jié)仍未取走，則該字節(jié)數(shù)據(jù)丟

7、失；發(fā)送緩沖器，因?yàn)榘l(fā)送時(shí)發(fā)送時(shí)CPU是主動(dòng)的，不會(huì)產(chǎn)生重疊錯(cuò)誤。是主動(dòng)的，不會(huì)產(chǎn)生重疊錯(cuò)誤。 7.2.1 7.2.1 80C51串行口的結(jié)構(gòu)串行口的結(jié)構(gòu) 8051系列單片機(jī)有一個(gè)全雙工的串行口，可以實(shí)現(xiàn)異步串系列單片機(jī)有一個(gè)全雙工的串行口，可以實(shí)現(xiàn)異步串行通信。也可用做同步移位寄存器。行通信。也可用做同步移位寄存器。. SCON 是一個(gè)特殊功能寄存器，用以設(shè)定串行口的工是一個(gè)特殊功能寄存器，用以設(shè)定串行口的工作方式、接收作方式、接收/發(fā)送控制以及設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志：發(fā)送控制以及設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志： 7.2.2 7.2.2 80C51串行口的控制寄存器串行口的控制寄存器 SM0和和SM1為工作方式選擇位，

8、可選擇四種工作方式：為工作方式選擇位，可選擇四種工作方式： .TB8，在方式，在方式2或方式或方式3中，是發(fā)送數(shù)據(jù)的第九位中，是發(fā)送數(shù)據(jù)的第九位，可以用軟件規(guī)定其作用。可以用作數(shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)可以用軟件規(guī)定其作用。可以用作數(shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)位，或在多機(jī)通信中，作為地址幀位，或在多機(jī)通信中，作為地址幀/數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志位。數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志位。在方式在方式0和方式和方式1中，該位未用。中，該位未用。RB8，在方式，在方式2或方式或方式3中，是接收到數(shù)據(jù)的第中，是接收到數(shù)據(jù)的第9位位，可作為奇偶校驗(yàn)位或地址幀可作為奇偶校驗(yàn)位或地址幀/數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志位。數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志位。在方在方式式1時(shí)，接收到的是停止位時(shí)，接收到的是

9、停止位。l REN，允許串行接收位。由軟件置，允許串行接收位。由軟件置REN=1，則啟，則啟動(dòng)串行口接收數(shù)據(jù)；若軟件置動(dòng)串行口接收數(shù)據(jù)；若軟件置REN=0，則禁止接收。，則禁止接收。.SM2，方式方式2和方式和方式3中中多機(jī)通信允許控制位多機(jī)通信允許控制位 方式方式0時(shí)，時(shí)，SM2=0； 方式方式1時(shí)，時(shí)，SM2=1，只有接收到有效停止位時(shí)，只有接收到有效停止位時(shí)，RI才置才置1， SM2=0，停止位為，停止位為0或或1， RI都置都置1； 方式方式2和方式和方式3時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)SM2=1，如果接收到的第如果接收到的第9位位數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)RB80，則，則RI清清0，如果接收到的第，如果接收到的第9位數(shù)

10、據(jù)位數(shù)據(jù)RB81，則，則RI置置1，即由，即由RB8控制是否激活控制是否激活RI。當(dāng)。當(dāng)SM2=0時(shí)，不論收到的時(shí)，不論收到的RB8為為0和和1，均可以使收到的數(shù)據(jù)進(jìn)入，均可以使收到的數(shù)據(jù)進(jìn)入SBUF，并激活，并激活RI（即此時(shí)（即此時(shí)RB8不具有控制不具有控制RI激活的功激活的功能）。通過控制能）。通過控制SM2，可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信。，可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信。.TI，發(fā)送中斷標(biāo)志位，發(fā)送中斷標(biāo)志位。在方式。在方式0時(shí)，當(dāng)串行時(shí)，當(dāng)串行發(fā)送第發(fā)送第8位數(shù)據(jù)結(jié)束時(shí)，或在其它方式，串位數(shù)據(jù)結(jié)束時(shí)，或在其它方式，串行發(fā)送停止位的開始時(shí)，由內(nèi)部硬件使行發(fā)送停止位的開始時(shí)，由內(nèi)部硬件使TI置置1，向向CPU發(fā)中

11、斷申請(qǐng)。在中斷服務(wù)程序中，必發(fā)中斷申請(qǐng)。在中斷服務(wù)程序中，必須用軟件將其清須用軟件將其清0，取消此中斷申請(qǐng)。，取消此中斷申請(qǐng)。RI，接收中斷標(biāo)志位，接收中斷標(biāo)志位。在方式。在方式0時(shí)，當(dāng)串時(shí)，當(dāng)串行接收第行接收第8位數(shù)據(jù)結(jié)束時(shí)，或在其它方式，位數(shù)據(jù)結(jié)束時(shí)，或在其它方式，串行接收停止位的中間時(shí)，由內(nèi)部硬件使串行接收停止位的中間時(shí)，由內(nèi)部硬件使RI置置1，向，向CPU發(fā)中斷申請(qǐng)。也必須在中斷服發(fā)中斷申請(qǐng)。也必須在中斷服務(wù)程序中，用軟件將其清務(wù)程序中，用軟件將其清0，取消此中斷申，取消此中斷申請(qǐng)。請(qǐng)。.PCON中只有一位中只有一位SMOD與串行口工作有關(guān)與串行口工作有關(guān) ： SMOD（）（） 波特率

12、倍增位。在串行口方式波特率倍增位。在串行口方式1、方式方式2、方式、方式3時(shí)，波特率與時(shí)，波特率與SMOD有關(guān)，當(dāng)有關(guān)，當(dāng)SMOD=1時(shí)，波特率提高一倍。復(fù)位時(shí)，時(shí)，波特率提高一倍。復(fù)位時(shí)，SMOD=0。. 7.2.3 7.2.3 80C51串行口的工作方式串行口的工作方式 一、一、方式方式0 方式方式0時(shí)，串行口為同步移位寄存器的輸入輸時(shí)，串行口為同步移位寄存器的輸入輸出方式。主要用于擴(kuò)展出方式。主要用于擴(kuò)展I/O口。串行數(shù)據(jù)由口。串行數(shù)據(jù)由RXD（）（）引腳輸入或輸出，同步移位脈沖由引腳輸入或輸出，同步移位脈沖由TXD（）引腳輸（）引腳輸出，作為外接部件的同步信號(hào)。發(fā)送和接收均為出，作為外

13、接部件的同步信號(hào)。發(fā)送和接收均為8位數(shù)據(jù)，低位在先，高位在后。波特率固定為位數(shù)據(jù)，低位在先，高位在后。波特率固定為fosc/12。 用的少。用的少。. 二、方式二、方式1 方式方式1是是10位通用異步串行接口。位通用異步串行接口。TXD為數(shù)據(jù)發(fā)為數(shù)據(jù)發(fā)送引腳，送引腳，RXD為數(shù)據(jù)接收引腳，傳送一幀數(shù)據(jù)的格式為數(shù)據(jù)接收引腳，傳送一幀數(shù)據(jù)的格式如圖所示。其中如圖所示。其中1位起始位，位起始位，8位數(shù)據(jù)位，位數(shù)據(jù)位，1位停止位。位停止位。 此方式的傳送波特率可調(diào)。此方式的傳送波特率可調(diào)。.1、方式、方式1發(fā)送發(fā)送 當(dāng)執(zhí)行數(shù)據(jù)寫入發(fā)送緩沖器當(dāng)執(zhí)行數(shù)據(jù)寫入發(fā)送緩沖器SBUF的命令時(shí)，將的命令時(shí)，將1寫入

14、發(fā)寫入發(fā)送移位寄存器的第送移位寄存器的第9位，并通知發(fā)送控制器有發(fā)送請(qǐng)求，就啟位，并通知發(fā)送控制器有發(fā)送請(qǐng)求，就啟動(dòng)發(fā)送器開始發(fā)送。發(fā)送移位時(shí)鐘由定時(shí)器動(dòng)發(fā)送器開始發(fā)送。發(fā)送移位時(shí)鐘由定時(shí)器T1送來的溢出信送來的溢出信號(hào)經(jīng)號(hào)經(jīng)16分頻或分頻或32分頻而取得。該移位時(shí)鐘就是發(fā)送波特率。分頻而取得。該移位時(shí)鐘就是發(fā)送波特率。T1的溢出率可設(shè)置，所以波特率是可變的。發(fā)送開始時(shí)將起的溢出率可設(shè)置，所以波特率是可變的。發(fā)送開始時(shí)將起始位向始位向TXD輸出，此后每過一個(gè)移位時(shí)鐘周期送出一位數(shù)據(jù)輸出，此后每過一個(gè)移位時(shí)鐘周期送出一位數(shù)據(jù)位，位，8位數(shù)據(jù)全部發(fā)送完后，置位數(shù)據(jù)全部發(fā)送完后，置TI位，申請(qǐng)中斷，

15、并置位，申請(qǐng)中斷，并置TXD為為1作為停止位。作為停止位。. 2、方式、方式1接收接收 用軟件置用軟件置SCON寄存器的寄存器的REN為為1的前提下，接收端在每個(gè)采的前提下，接收端在每個(gè)采樣周期對(duì)樣周期對(duì)RXD引腳采樣，若引腳為高電平，即發(fā)送端未發(fā)送數(shù)據(jù)，引腳采樣，若引腳為高電平，即發(fā)送端未發(fā)送數(shù)據(jù)，接收端什么也不干。若采樣到接收端什么也不干。若采樣到RXD引腳輸入電平發(fā)生負(fù)跳變時(shí)，引腳輸入電平發(fā)生負(fù)跳變時(shí)，立即啟動(dòng)一次接收，同時(shí)復(fù)位立即啟動(dòng)一次接收，同時(shí)復(fù)位16分頻計(jì)數(shù)器，使輸入位的邊沿與分頻計(jì)數(shù)器，使輸入位的邊沿與時(shí)鐘對(duì)齊，并將時(shí)鐘對(duì)齊，并將1FF寫入接收移位寄存器，使波特率發(fā)生器從當(dāng)寫入

16、接收移位寄存器，使波特率發(fā)生器從當(dāng)前采樣脈沖開始每隔前采樣脈沖開始每隔16個(gè)采樣脈沖產(chǎn)生一個(gè)移位脈沖，每個(gè)移位個(gè)采樣脈沖產(chǎn)生一個(gè)移位脈沖，每個(gè)移位脈沖到來，接收端將接收移位寄存器左移一位，原來寫入的脈沖到來，接收端將接收移位寄存器左移一位，原來寫入的1從從左邊移出，且將引腳左邊移出，且將引腳RXD上的狀態(tài)移入移位寄存器。當(dāng)起始位移上的狀態(tài)移入移位寄存器。當(dāng)起始位移到最左邊時(shí)，接收控制器將控制進(jìn)行最后一次移位，若該位為到最左邊時(shí)，接收控制器將控制進(jìn)行最后一次移位，若該位為1，把接收到第把接收到第9位數(shù)據(jù)送到接收位數(shù)據(jù)送到接收SBUF和和RB8，且置位，且置位RI，若為，若為0，則則S M2=0時(shí)

17、，把接收到第時(shí)，把接收到第9位數(shù)據(jù)送到接收位數(shù)據(jù)送到接收SBUF和和RB8，且置，且置位位RI，若，若SM2=1，接收到的第，接收到的第9位為位為0，不申請(qǐng)中斷（，不申請(qǐng)中斷（RI=0），表），表明傳送產(chǎn)生誤差，可采取糾錯(cuò)方法進(jìn)行重發(fā)，第明傳送產(chǎn)生誤差，可采取糾錯(cuò)方法進(jìn)行重發(fā)，第9位為位為1，則表明，則表明一個(gè)數(shù)據(jù)的接收過程結(jié)束，接收端為接收下一個(gè)數(shù)據(jù)做準(zhǔn)備。這一個(gè)數(shù)據(jù)的接收過程結(jié)束，接收端為接收下一個(gè)數(shù)據(jù)做準(zhǔn)備。這個(gè)過程包括：將移位寄存器中的數(shù)據(jù)送入輸入緩沖器，向個(gè)過程包括：將移位寄存器中的數(shù)據(jù)送入輸入緩沖器，向CPU申申請(qǐng)中斷，輸入端又在采樣脈沖的控制下不斷采樣引腳請(qǐng)中斷，輸入端又在采樣脈

18、沖的控制下不斷采樣引腳RXD。.為接收準(zhǔn)確無誤，在正式接收數(shù)據(jù)之前，還必須判斷起始位是否由干擾引起為接收準(zhǔn)確無誤，在正式接收數(shù)據(jù)之前，還必須判斷起始位是否由干擾引起的。在這位中間，即移位數(shù)據(jù)采樣的。在這位中間，即移位數(shù)據(jù)采樣16次，對(duì)第次，對(duì)第7、8及及9次連續(xù)值中，取其中兩次連續(xù)值中，取其中兩次相等的值作為該位值。這樣能較好的消除干擾的影響，當(dāng)確認(rèn)是真正的起次相等的值作為該位值。這樣能較好的消除干擾的影響，當(dāng)確認(rèn)是真正的起始位后，就開始接收一幀數(shù)據(jù)。當(dāng)一幀數(shù)據(jù)接收完畢后，必須滿足兩個(gè)條件，始位后，就開始接收一幀數(shù)據(jù)。當(dāng)一幀數(shù)據(jù)接收完畢后，必須滿足兩個(gè)條件，這次接收才真正有效。即：這次接收才真

19、正有效。即：RI=0(即上一幀數(shù)據(jù)接收完成時(shí)，即上一幀數(shù)據(jù)接收完成時(shí)，RI發(fā)出的中斷請(qǐng)發(fā)出的中斷請(qǐng)求已被響應(yīng)，求已被響應(yīng)，SBUF中的數(shù)據(jù)已被取走。由軟件使中的數(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已空的信息已空的信息)；SM2=0（或接收到的停止位為（或接收到的停止位為1）時(shí)，將接收到的前）時(shí)，將接收到的前8位位數(shù)據(jù)裝入接收數(shù)據(jù)裝入接收SBUF，第，第9位（停止位）進(jìn)入位（停止位）進(jìn)入RB8，并置，并置RI=1，向，向CPU請(qǐng)求中請(qǐng)求中斷。如果上述條件不滿足，則該幀丟失。斷。如果上述條件不滿足，則該幀丟失。. 三、方式三、方式2和方式和方式3 方式方式2或方式或

20、方式3時(shí)為時(shí)為11位數(shù)據(jù)的異步通信口。位數(shù)據(jù)的異步通信口。TXD為數(shù)據(jù)發(fā)為數(shù)據(jù)發(fā)送引腳，送引腳，RXD為數(shù)據(jù)接收引腳為數(shù)據(jù)接收引腳 。 方式方式2和方式和方式3每幀均為每幀均為11位，位， 1位起始位，位起始位， 8位數(shù)據(jù)位，位數(shù)據(jù)位，一位可編程的第一位可編程的第9位（發(fā)送時(shí)軟件設(shè)置為位（發(fā)送時(shí)軟件設(shè)置為SCON中的中的TB8位，位，接收時(shí)進(jìn)入接收時(shí)進(jìn)入SCON中的中的RB8位），位）， 1位停止位。位停止位。方式方式2的波特的波特率固定為晶振頻率的率固定為晶振頻率的1/64或或1/32，方式，方式3的波特率由定時(shí)器的波特率由定時(shí)器T1的溢出率決定。的溢出率決定。 . 1、方式、方式2和方式和

21、方式3發(fā)送發(fā)送發(fā)送前，先根據(jù)用戶約定的通信協(xié)議由軟件設(shè)置發(fā)送前，先根據(jù)用戶約定的通信協(xié)議由軟件設(shè)置TB8的值，的值，然后把要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫入然后把要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫入SBUF啟動(dòng)發(fā)送過程，先把起始位啟動(dòng)發(fā)送過程，先把起始位0輸出到輸出到TXD引腳，然后發(fā)送移位寄存器的輸出位（引腳，然后發(fā)送移位寄存器的輸出位（D0）到）到TXD引腳。每一個(gè)移位脈沖都使輸出移位寄存器的各位右移引腳。每一個(gè)移位脈沖都使輸出移位寄存器的各位右移一位，并由一位，并由TXD引腳輸出。引腳輸出。 第一次移位時(shí)，停止位第一次移位時(shí)，停止位“1”移入輸出移位寄存器的第移入輸出移位寄存器的第9位位上上 ，以后每次移位，左邊都移入，以后

22、每次移位，左邊都移入0。當(dāng)停止位移至輸出位時(shí)，。當(dāng)停止位移至輸出位時(shí)，左邊其余位全為左邊其余位全為0，檢測(cè)電路檢測(cè)到這一條件時(shí)，使控制電，檢測(cè)電路檢測(cè)到這一條件時(shí)，使控制電路進(jìn)行最后一次移位，并置路進(jìn)行最后一次移位，并置TI=1，向，向CPU請(qǐng)求中斷。請(qǐng)求中斷。 . 2、方式、方式2和方式和方式3接收接收 接收時(shí)，先置位接收時(shí)，先置位SCON的的REN位，允許串口接收。位，允許串口接收。當(dāng)檢測(cè)到當(dāng)檢測(cè)到RXD端有負(fù)跳變時(shí)，使數(shù)據(jù)從右邊移入移位端有負(fù)跳變時(shí)，使數(shù)據(jù)從右邊移入移位寄存器，在起始位寄存器，在起始位0移到最左邊時(shí)，控制電路進(jìn)行最移到最左邊時(shí)，控制電路進(jìn)行最后一次移位。當(dāng)后一次移位。當(dāng)R

23、I=0，且，且SM2=0（或接收到的第（或接收到的第9位位數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)為1）時(shí)，接收到的數(shù)據(jù)裝入接收緩沖器）時(shí)，接收到的數(shù)據(jù)裝入接收緩沖器SBUF和和RB8（接收數(shù)據(jù)的第（接收數(shù)據(jù)的第9位），置位），置RI=1，向，向CPU請(qǐng)求中請(qǐng)求中斷。如果條件不滿足，則數(shù)據(jù)丟失，且不置位斷。如果條件不滿足，則數(shù)據(jù)丟失，且不置位RI，繼，繼續(xù)搜索續(xù)搜索RXD引腳的負(fù)跳變。引腳的負(fù)跳變。.四、波特率的計(jì)算四、波特率的計(jì)算 在串行通信中，收發(fā)雙方對(duì)發(fā)送或接收數(shù)在串行通信中，收發(fā)雙方對(duì)發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的速率要有約定。其中方式據(jù)的速率要有約定。其中方式0和方式和方式2的波的波特率是固定的，方式特率是固定的，方式1和方式

24、和方式3的波特率是可的波特率是可變的，由定時(shí)器變的，由定時(shí)器T1的溢出率來決定。的溢出率來決定。 方式方式0中移位脈沖由中移位脈沖由CPU時(shí)鐘（機(jī)器周期）時(shí)鐘（機(jī)器周期）給出，每個(gè)機(jī)器周期產(chǎn)生一個(gè)移位脈沖，發(fā)給出，每個(gè)機(jī)器周期產(chǎn)生一個(gè)移位脈沖，發(fā)送或接收一位數(shù)據(jù)。送或接收一位數(shù)據(jù)。 波特率波特率 = fosc/12 方式方式2的波特率的波特率 =（2SMOD/64） fosc .方式方式1和方式和方式3的波特率由定時(shí)器的波特率由定時(shí)器T1的溢出率與的溢出率與SMOD值確定。值確定。 v方式方式1的波特率的波特率 =（2SMOD/32）（T1溢出率）溢出率）v方式方式3的波特率的波特率 =（2S

25、MOD/32）（T1溢出率）溢出率） T1溢出率取決于溢出率取決于T1的工作方式、時(shí)鐘頻率和的工作方式、時(shí)鐘頻率和TI預(yù)預(yù)置值，定時(shí)器置值，定時(shí)器T1作波特率發(fā)生器使用時(shí)，通常選用定作波特率發(fā)生器使用時(shí)，通常選用定時(shí)器（對(duì)內(nèi)部機(jī)器周期計(jì)數(shù)）模式時(shí)器（對(duì)內(nèi)部機(jī)器周期計(jì)數(shù)）模式2，即自動(dòng)重裝在，即自動(dòng)重裝在方式，另外要禁止方式，另外要禁止TI中斷，以免中斷，以免T1溢出時(shí)產(chǎn)生不必要溢出時(shí)產(chǎn)生不必要的中斷。的中斷。v方式方式1和方式和方式3的波特率的波特率 =（2SMOD fosc /32 12 (2n-初值初值).在單片機(jī)的應(yīng)用中，常用的晶振頻率為：在單片機(jī)的應(yīng)用中，常用的晶振頻率為：12MHz和

26、。和。所以，選用的波特率也相對(duì)固定。常用的串行口波所以，選用的波特率也相對(duì)固定。常用的串行口波特率以及各參數(shù)的關(guān)系如表所示。特率以及各參數(shù)的關(guān)系如表所示。. 串行口工作之前，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行初始化，主串行口工作之前，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行初始化，主要是設(shè)置產(chǎn)生波特率的定時(shí)器要是設(shè)置產(chǎn)生波特率的定時(shí)器1、串行口控、串行口控制和中斷控制。具體步驟如下：制和中斷控制。具體步驟如下：v確定確定T1的工作方式的工作方式（編程（編程TMOD寄存器）；寄存器）；v計(jì)算計(jì)算T1的初值的初值，裝載，裝載TH1、TL1；v啟動(dòng)啟動(dòng)T1（編程（編程TCON中的中的TR1位）；位）；v確定確定串行口控制串行口控制（編程（編程SCON寄

27、存器）；寄存器）；串行口在中斷方式工作時(shí)，要進(jìn)行中斷設(shè)置串行口在中斷方式工作時(shí)，要進(jìn)行中斷設(shè)置（編程（編程IE、IP寄存器）。寄存器）。.7.3 單片機(jī)串行口應(yīng)用舉例單片機(jī)串行口應(yīng)用舉例 在計(jì)算機(jī)分布式測(cè)控系統(tǒng)中，經(jīng)常要利用在計(jì)算機(jī)分布式測(cè)控系統(tǒng)中，經(jīng)常要利用串行通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。串行通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。80C51單片機(jī)的單片機(jī)的串行口為計(jì)算機(jī)間的通信提供了極為便利的條串行口為計(jì)算機(jī)間的通信提供了極為便利的條件。件。例：?jiǎn)纹瑱C(jī)例：?jiǎn)纹瑱C(jī)1內(nèi)部?jī)?nèi)部RAM20H-23H中有中有4個(gè)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)據(jù)要發(fā)給單片機(jī)要發(fā)給單片機(jī)2,單片機(jī)單片機(jī)2接收到后存入其內(nèi)部接收到后存入其內(nèi)部RAM的的33H-36H

28、中。晶振都為中。晶振都為6M,要求用要求用4800bps通信，收發(fā)雙方都采用串口方式通信，收發(fā)雙方都采用串口方式1.單片機(jī)間的通信單片機(jī)間的通信 1、硬件連接、硬件連接 TXD8051RXDTXD8051RXDVCCVCCVSSVSS 兩個(gè)單片機(jī)的接收端都接兩個(gè)單片機(jī)的接收端都接一個(gè)上拉電阻，以保證單片機(jī)一個(gè)上拉電阻，以保證單片機(jī)上電后串口檢測(cè)機(jī)構(gòu)在該接收上電后串口檢測(cè)機(jī)構(gòu)在該接收端上檢測(cè)到的信號(hào)為空閑狀態(tài)。端上檢測(cè)到的信號(hào)為空閑狀態(tài)。 由于兩個(gè)系統(tǒng)上電后各自由于兩個(gè)系統(tǒng)上電后各自都需要初始化，事先無法預(yù)料都需要初始化，事先無法預(yù)料哪個(gè)系統(tǒng)先初始化好，所以發(fā)哪個(gè)系統(tǒng)先初始化好，所以發(fā)送端在發(fā)送

29、數(shù)據(jù)之前應(yīng)先發(fā)送送端在發(fā)送數(shù)據(jù)之前應(yīng)先發(fā)送一個(gè)聯(lián)絡(luò)信號(hào)詢問接收端是否一個(gè)聯(lián)絡(luò)信號(hào)詢問接收端是否準(zhǔn)備好。假如發(fā)送準(zhǔn)備好。假如發(fā)送01010101為為詢問信號(hào)。接收端在接收到這詢問信號(hào)。接收端在接收到這個(gè)信號(hào)后也回應(yīng)一個(gè)個(gè)信號(hào)后也回應(yīng)一個(gè)01010101表示接收端準(zhǔn)備好，然后發(fā)送表示接收端準(zhǔn)備好，然后發(fā)送端開始發(fā)送數(shù)據(jù)，接收端開始端開始發(fā)送數(shù)據(jù)，接收端開始接收數(shù)據(jù)。單片機(jī)接收數(shù)據(jù)。單片機(jī)1中用程序狀中用程序狀態(tài)字態(tài)字PSW中的用戶標(biāo)志位中的用戶標(biāo)志位F0指指示單片機(jī)示單片機(jī)2是否處于準(zhǔn)備好狀態(tài)，是否處于準(zhǔn)備好狀態(tài)，單片機(jī)單片機(jī)2中用中用F0指示單片機(jī)指示單片機(jī)1送送來的數(shù)據(jù)是查詢信息還是有效來的數(shù)

30、據(jù)是查詢信息還是有效數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。系統(tǒng)1系統(tǒng)2.2、程序、程序ORG 0000HLJMP MAINORG 0023H LJMP SUB1MAIN: MOV SCON, #50H; 設(shè)置串口工作方式設(shè)置串口工作方式1，不允許多機(jī)通信，允許接收，不允許多機(jī)通信，允許接收，TB,RB方式方式1 ；中未用；串口發(fā)送無中斷，接收無請(qǐng)求中未用；串口發(fā)送無中斷，接收無請(qǐng)求 MOV TMOD, #20H；定時(shí)器；定時(shí)器1工作在方式工作在方式2； MOV TL1, #0FDH MOV TH1, #0FDH MOV IE, #90H；打開全局和串口中斷；打開全局和串口中斷 SETB TR1； 啟動(dòng)定時(shí)器啟動(dòng)定時(shí)器1，使波特率發(fā)生器產(chǎn)生移位和采樣脈沖，使波特率發(fā)生器產(chǎn)生移位和采樣脈沖INI: MOV SBUF, #55H；發(fā)送到緩沖器；發(fā)送到緩沖器 MOV R1, #0FFH：為下面循環(huán)設(shè)置循環(huán)次數(shù)：為下面循環(huán)設(shè)置循環(huán)次數(shù);延時(shí)應(yīng)大于單片機(jī)延時(shí)應(yīng)大于單片機(jī)1，2串口串口LOOP:NOP ；中斷服務(wù)程序處理時(shí)間之和；中斷服務(wù)程序處理時(shí)間之和 DJNZ R1, LOOP JNB F0, INI ；為；為0接收端為準(zhǔn)備好，否則再發(fā)送詢問信號(hào)接收端為準(zhǔn)備好，否則再發(fā)送詢問信號(hào) MOV R0,#21H； 設(shè)下次發(fā)送的地址指針設(shè)下次發(fā)送的地址指