第5章 80C51單片機(jī)中的輸入輸出口

1、第第5 5章章 80C5180C51單片機(jī)的單片機(jī)的I/OI/O口口 5.1 80C515.1 80C51單片機(jī)并行單片機(jī)并行I/OI/O口口思考與練習(xí)思考與練習(xí) 5.2 80C515.2 80C51單片機(jī)的串行通信接口單片機(jī)的串行通信接口一一、 并行并行I/OI/O口的功能結(jié)構(gòu)口的功能結(jié)構(gòu)二、產(chǎn)生接口控制信號(hào)的指令二、產(chǎn)生接口控制信號(hào)的指令 5.1 80C515.1 80C51單片機(jī)并行單片機(jī)并行I/OI/O口口 80C5180C51單片機(jī)有4個(gè)8位并行I/O口，共占了32根I/O引腳。單片機(jī)擴(kuò)展時(shí)，這些I/O引腳又作為擴(kuò)展又作為擴(kuò)展總線總線用。 P P0 0口作為地址/數(shù)據(jù)總線，分時(shí)輸出低

2、8 位地址和傳送8位數(shù)據(jù)； P P2 2口作為高8位地址總線； P P3 3口也具有第二功能。一一、并行并行I/OI/O口的功能結(jié)構(gòu)口的功能結(jié)構(gòu)每一個(gè)口都包含： 一個(gè)鎖存器一個(gè)鎖存器 一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)器一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)器 兩個(gè)兩個(gè)（P3口為3個(gè)）輸入緩沖器輸入緩沖器 各口的結(jié)構(gòu)有些差異，下面分別介紹。一一、并行并行I/OI/O口的功能結(jié)構(gòu)口的功能結(jié)構(gòu)1 1、接口結(jié)構(gòu)、接口結(jié)構(gòu)P1口一位的結(jié)構(gòu)如下圖所示:一一、并行并行I/OI/O口的功能結(jié)構(gòu)口的功能結(jié)構(gòu)（一）（一）P P1 1口口1 1、接口結(jié)構(gòu)、接口結(jié)構(gòu) 鎖存器起輸出鎖存作用，8位鎖存器組成特殊功能寄存器P1； 場(chǎng)效應(yīng)管和上拉電阻組成輸出驅(qū)動(dòng)器，以增

3、大負(fù)載能力； 三態(tài)門1和三態(tài)門2分別用于控制輸入引腳和鎖存器的狀態(tài)。一一、并行并行I/OI/O口的功能結(jié)構(gòu)口的功能結(jié)構(gòu)（一）（一）P P1 1口口2 2、接口功能、接口功能 P1口只有一種功能通用輸入輸出接口，有以下三種工作方式三種工作方式：輸出輸出、輸入輸入和端端口操作口操作。（1 1）輸出方式）輸出方式： 單片機(jī)執(zhí)行執(zhí)行MOV PMOV P1 1, #data, #data指令時(shí)，數(shù)據(jù)data經(jīng)內(nèi)部總線送入鎖存器鎖存，經(jīng)輸出驅(qū)動(dòng)器送到引腳。一一、并行并行I/OI/O口的功能結(jié)構(gòu)口的功能結(jié)構(gòu)（一）（一）P P1 1口口2 2、接口功能、接口功能（2 2）輸入方式）輸入方式 單片機(jī)執(zhí)行執(zhí)行MO

4、V A,PMOV A,P1 1指令指令時(shí)，控制器發(fā)出讀引腳信號(hào)，打開三態(tài)門1，引腳上的狀態(tài)經(jīng)三態(tài)門進(jìn)入內(nèi)部總線，并送入A中。 由圖可見，要使P1引腳上的高/低電平均可輸入，必須使輸出驅(qū)動(dòng)器處于截止?fàn)顟B(tài)，所以要將要將P P1 1作為作為輸入口時(shí)，應(yīng)先向口鎖存器寫輸入口時(shí)，應(yīng)先向口鎖存器寫“1”1”。因此P1口為為準(zhǔn)雙向口準(zhǔn)雙向口。一一、并行并行I/OI/O口的功能結(jié)構(gòu)口的功能結(jié)構(gòu)（一）（一）P P1 1口口2 2、接口功能、接口功能（3 3）端口操作）端口操作 單片機(jī)中設(shè)置了一類直接對(duì)端口進(jìn)行操作的指令，如 INC P1 ANL P1 , A ORL P1 , #data 一一、并行并行I/OI

5、/O口的功能結(jié)構(gòu)口的功能結(jié)構(gòu)（一）（一）P P1 1口口 執(zhí)行這些指令時(shí)，先是讀鎖存器信號(hào)有效，打開三態(tài)門2，將鎖存器的內(nèi)容讀出，按指令要求修改后再寫入鎖存器中，稱為“讀讀修改修改寫寫”指令。2 2、接口功能、接口功能（3 3）端口操作）端口操作一一、并行并行I/OI/O口的功能結(jié)構(gòu)口的功能結(jié)構(gòu)（一）（一）P P1 1口口3 3、接口驅(qū)動(dòng)能力、接口驅(qū)動(dòng)能力 P1口輸出時(shí)能驅(qū)動(dòng)3個(gè)LSTTL負(fù)載(輸出電流要小于300A)一一、并行并行I/OI/O口的功能結(jié)構(gòu)口的功能結(jié)構(gòu)（一）（一）P P1 1口口 P2口一位結(jié)構(gòu)如下圖所示，與P1相比，多了一個(gè)多路開關(guān)MUX，因此P2具有雙重功能雙重功能：通用通

6、用I/OI/O口和高高8 8位地址總線位地址總線口。1 1、接口結(jié)構(gòu)、接口結(jié)構(gòu)一一、并行并行I/OI/O口的功能結(jié)構(gòu)口的功能結(jié)構(gòu)（二）（二）P P2 2口口（1 1）地址總線）地址總線 單片機(jī)擴(kuò)展時(shí)，“控制”信號(hào)使 MUX 打向右邊，內(nèi)部的地址線經(jīng)反相器與輸出驅(qū)動(dòng)器相連，于是內(nèi)部?jī)?nèi)部“地址地址”信號(hào)可以由信號(hào)可以由P P2 2口引腳輸口引腳輸出。出。2 2、接口功能、接口功能一一、并行并行I/OI/O口的功能結(jié)構(gòu)口的功能結(jié)構(gòu)（二）（二）P P2 2口口（2 2）通用）通用I/OI/O接口接口 作為通用I/O口時(shí)，“控制”信號(hào)使MUX 打向左邊，這時(shí)P2口電路結(jié)構(gòu)與P1口相同，其功能和用法亦與與

7、P P1 1口相同口相同。2、接口功能一一、并行并行I/OI/O口的功能結(jié)構(gòu)口的功能結(jié)構(gòu)（二）（二）P P2 2口口 如果單片機(jī)無需擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器，只需擴(kuò)展少量外部RAM(256字節(jié))時(shí)，可用Ri間址，這時(shí)P2口仍可作為通用I/O口。2 2、接口功能、接口功能（2）通用I/O接口 P2口輸出時(shí)能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載。一一、并行并行I/OI/O口的功能結(jié)構(gòu)口的功能結(jié)構(gòu)（二）（二）P P2 2口口 P3口一位的結(jié)構(gòu)如下圖所示，與P1口相比多了一個(gè)與非門和一個(gè)輸入緩沖器，所以它除了可作為一般一般I/OI/O口口外，還具有第二功能第二功能。1 1、接口結(jié)構(gòu)、接口結(jié)構(gòu)一一、并行并行I/OI/O口的功能

8、結(jié)構(gòu)口的功能結(jié)構(gòu)（三）（三）P P3 3口口（1 1）通用）通用I/OI/O接口接口 作為通用I/O接口時(shí)，“第二功能輸出”線為“1”，接口的電路結(jié)構(gòu)與P1口相同，所以功能和用法均與與P P1 1相同相同。2 2、接口功能、接口功能一一、并行并行I/OI/O口的功能結(jié)構(gòu)口的功能結(jié)構(gòu)（三）（三）P P3 3口口（2 2）第二功能）第二功能 2 2、接口功能、接口功能 當(dāng)P3作為第二功能使用時(shí)，各位定義如下：各位定義如下：P3.0 RXD（串行輸入通道）P3.1 TXD（串行輸出通道）P3.2 INT0（外中斷0輸入端）P3.3 INT1（外中斷1輸入端）一一、并行并行I/OI/O口的功能結(jié)構(gòu)口的

9、功能結(jié)構(gòu)（三）（三）P P3 3口口 這些信號(hào)有輸出也有輸入，為使第二功能第二功能信號(hào)能順暢地輸入或輸出，該口鎖存器的狀態(tài)必須為口鎖存器的狀態(tài)必須為“1”1”。P3.4 T0（定時(shí)器0外部輸入）P3.5 T1（定時(shí)器1外部輸入）P3.6 WR（外部數(shù)據(jù)存貯器寫選通）P3.7 RD（外部數(shù)據(jù)存貯器讀選通）2 2、接口功能、接口功能P3口輸出時(shí)能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載。一一、并行并行I/OI/O口的功能結(jié)構(gòu)口的功能結(jié)構(gòu)（三）（三）P P3 3口口1 1、接口結(jié)構(gòu)、接口結(jié)構(gòu) P0口一位的結(jié)構(gòu)如下，輸出驅(qū)動(dòng)電路由一對(duì)場(chǎng)效應(yīng)管組成，其工作狀態(tài)由輸出控制電路控制。P0口可作通用通用I/OI/O，也可作地址

10、地址/ /數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線口。一一、并行并行I/OI/O口的功能結(jié)構(gòu)口的功能結(jié)構(gòu)（四）（四）P P0 0口口（四）（四）P P0 0口口2 2、接口功能、接口功能（1 1）地址）地址/ /數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線 一、并行I/O口的功能結(jié)構(gòu) 這時(shí)“控制”信號(hào)為1，MUX向上，地址/數(shù)據(jù)信號(hào)反相后經(jīng)多路開關(guān)送到下一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的柵極。 若地址/數(shù)據(jù)信號(hào)為1，則下一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管截止上一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通，引腳為高電平； 若地址/數(shù)據(jù)信號(hào)為0，則下一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通上一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管截止，引腳為低電平。 即地址/數(shù)據(jù)信號(hào)可順利的到達(dá)引腳。2 2、接口功能、接口功能（2 2）通用）通用I/OI/O接口接口 此時(shí)“控制”信號(hào)

11、為“0”，MUX向下，輸出驅(qū)動(dòng)器處于開漏狀態(tài)，故需外接上拉電需外接上拉電阻阻，此時(shí)電路結(jié)構(gòu)與P1相同，也是一個(gè)準(zhǔn)雙準(zhǔn)雙向向口。當(dāng)要作為輸入時(shí)輸入時(shí)，必須先向口鎖存器先向口鎖存器寫寫“1”1”。P0口輸出時(shí)能驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL負(fù)載。一一、并行并行I/OI/O口的功能結(jié)構(gòu)口的功能結(jié)構(gòu)（四）（四）P P0 0口口 作為I/O口應(yīng)用的一個(gè)實(shí)例，下面介紹80C31單片機(jī)的最小應(yīng)用系統(tǒng)如下圖所示：80C31一一、并行并行I/OI/O口的功能結(jié)構(gòu)口的功能結(jié)構(gòu)一一、并行并行I/OI/O口的功能結(jié)構(gòu)口的功能結(jié)構(gòu) 80C51指令系統(tǒng)中能與接口打交道的指令指令大體可分兩類分兩類：1 1、一般的輸入/輸出指令2 2、

12、“讀修改寫”指令二、產(chǎn)生接口控制信號(hào)的指令二、產(chǎn)生接口控制信號(hào)的指令、一般的輸入輸出指令、一般的輸入輸出指令 輸入指令執(zhí)行時(shí)，內(nèi)部產(chǎn)生“讀引腳”信號(hào)，直接從口線讀入，亦稱亦稱“讀引腳讀引腳”指令指令。見下面實(shí)例：MOV A,P1 相當(dāng)于輸入指令，其它口也可（總線口不能用）MOV R1,P1 可以將P1輸入的數(shù)據(jù)直接送到片內(nèi)RAM的某單元。MOVX A,Ri 可從擴(kuò)展的RAM或I/O口輸入，高位地址由P2提 供，Ri只提供低位地址。本指令產(chǎn)生本指令產(chǎn)生RDRD信號(hào)信號(hào)。 二、產(chǎn)生接口控制信號(hào)的指令二、產(chǎn)生接口控制信號(hào)的指令、一般的輸入輸出指令、一般的輸入輸出指令MOV P1 , AMOV P1

13、, RiMOVX Ri,AMOVX DPTR,AMOV P3,P1 直接從一個(gè)口輸入，又向另一個(gè)口輸出， 這是較為特殊的一種用法。MOVX A ,DPTR 作用同上一條指令。不過DPH由P2傳送，DPL由P0傳送。本指令產(chǎn)生 信號(hào)。 這四種相當(dāng)于輸出指令，與相應(yīng)的“輸入”指令對(duì)應(yīng)，后兩條指令產(chǎn)生后兩條指令產(chǎn)生 信信號(hào)。號(hào)。二、產(chǎn)生接口控制信號(hào)的指令二、產(chǎn)生接口控制信號(hào)的指令RDWR、“讀修改寫讀修改寫”指令指令 指令執(zhí)行時(shí)內(nèi)部產(chǎn)生“讀鎖存器”信號(hào)，亦稱讀鎖存器指亦稱讀鎖存器指令令。它們并不是直接從口線讀出，只是從接口鎖存器讀出，經(jīng)修改后再寫入鎖存器，故又稱為又稱為“讀修改寫讀修改寫”指令指令。

14、例如：ANL P1, A ；邏輯與ORL P2, A ；邏輯或XRL P3, A ；邏輯異或JBC P1.1 ,LOOP ；如某位為，跳轉(zhuǎn)并清零該位CPL P3.0 ；對(duì)接口某位求反二、產(chǎn)生接口控制信號(hào)的指令二、產(chǎn)生接口控制信號(hào)的指令、“讀修改寫讀修改寫”指令指令I(lǐng)NC P2 ；接口鎖存器加DEC P1 ；接口鎖存器內(nèi)容減DJNZ P3,LOOP ；減后不為零則跳轉(zhuǎn)還有三條雖不明顯，但也屬此列：MOV P1.1,C ；將進(jìn)位位送接口的某位CLR P1.1 ；清零接口的某一位SETB P1.1 ；置位接口的某一位二、產(chǎn)生接口控制信號(hào)的指令二、產(chǎn)生接口控制信號(hào)的指令 5.2 80C515.2 80

15、C51單片機(jī)的串行通信接口單片機(jī)的串行通信接口一、一、 串行通信的基本概念串行通信的基本概念 三、三、 80C5180C51單片機(jī)串行口的應(yīng)用單片機(jī)串行口的應(yīng)用 二、二、 80C5180C51單片機(jī)的串行通信接口單片機(jī)的串行通信接口計(jì)算機(jī)通信有兩種基本方式：計(jì)算機(jī)通信有兩種基本方式： 并行通信和串行通信并行通信：并行通信：數(shù)據(jù)的各位同時(shí)進(jìn)行傳送, 如圖(a)所示。串行通信：串行通信：數(shù)據(jù)的各位是一位位按順序傳送， 如圖(b)所示。一、串行通信的基本概念一、串行通信的基本概念計(jì)算機(jī)通信有兩種基本方式：一、串行通信的基本概念一、串行通信的基本概念1 1、串行通信中數(shù)據(jù)傳送方式、串行通信中數(shù)據(jù)傳送方

16、式1）異步異步傳送方式（或稱字符同步字符同步方式） 傳送一個(gè)字符時(shí)，用一個(gè)起始位（低電平0）表示字符的開始，接著從低到高依次傳送數(shù)據(jù)位（58位，可插入奇偶校驗(yàn)位），最后是停止位（高電平1，可1或1.5或2位）表示字符的結(jié)束，構(gòu)成一幀信息，如下圖所示。一、串行通信的基本概念一、串行通信的基本概念1 1、串行通信中數(shù)據(jù)傳送方式、串行通信中數(shù)據(jù)傳送方式 異步通信中，雙方必須約好字符格式字符格式和波特率波特率。 波特率表示每秒鐘傳送二進(jìn)制代碼的位數(shù)（包括起始位和停止位）一、串行通信的基本概念一、串行通信的基本概念2）同步同步傳送方式（或稱數(shù)據(jù)塊同步數(shù)據(jù)塊同步方式） 在數(shù)據(jù)塊前加上同步字符同步字符，數(shù)據(jù)

17、間沒有間隔，以一個(gè)基本的單位時(shí)間傳送一個(gè)數(shù)據(jù), 如下圖所示。傳送速率高，但硬件設(shè)備復(fù)雜。1 1、串行通信中數(shù)據(jù)傳送方式、串行通信中數(shù)據(jù)傳送方式一、串行通信的基本概念一、串行通信的基本概念同步通信的數(shù)據(jù)格式同步字符1同步字符2數(shù)據(jù)塊CRC字符#1CRC字符#2開始終了1 1、串行通信中數(shù)據(jù)傳送方式、串行通信中數(shù)據(jù)傳送方式一、串行通信的基本概念一、串行通信的基本概念2 2、串行通信中數(shù)據(jù)傳送方向、串行通信中數(shù)據(jù)傳送方向1）單工單工通信：只允許向一個(gè)方向傳送數(shù)據(jù)。2）半雙工半雙工通信：允許雙向傳送數(shù)據(jù)，但某一 時(shí)刻只能往某一個(gè)方向傳送。3）全雙工全雙工通信：允許向兩個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù) 傳送。一、串行

18、通信的基本概念一、串行通信的基本概念2 2、串行通信中數(shù)據(jù)傳送方向、串行通信中數(shù)據(jù)傳送方向如下圖所示：一、串行通信的基本概念一、串行通信的基本概念1 1、功能特點(diǎn)、功能特點(diǎn)1）為全雙工全雙工串行口，用P3.0和P3.1作為接收數(shù)據(jù)線RXD和發(fā)送數(shù)據(jù)線TXD。 2）具有緩沖接收緩沖接收功能即在接收到的前一個(gè)字節(jié)未被CPU讀走之前，就可以逐位接收下一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，直到下一個(gè)字節(jié)全部收齊為止，若前一個(gè)字節(jié)仍未取走，才被下一個(gè)字節(jié)取代。 二、二、80C5180C51單片機(jī)的串行通信接口單片機(jī)的串行通信接口 發(fā)送緩沖器發(fā)送緩沖器和接收緩沖器接收緩沖器共用一個(gè)地址，但它們是獨(dú)立的物理空間。1 1、 功能特點(diǎn)

19、功能特點(diǎn)3）可用程序控制程序控制 內(nèi)部有專用寄存器SCONSCON（98H）和PCONPCON（87H）用于控制串行通信，包括方式的選擇、接收控制、多機(jī)通信控制、波特率是否加倍等；定時(shí)器T1可作為串行口的波特率發(fā)生器，可改變串行口通信的定時(shí)。 二、二、80C5180C51單片機(jī)的串行通信接口單片機(jī)的串行通信接口1 1、功能特點(diǎn)、功能特點(diǎn)4）有四種工作方式四種工作方式能適應(yīng)不同用途（1 1）方式）方式0 0 為移位寄存器移位寄存器I/OI/O方式方式，數(shù)據(jù)從RXD端串行輸入或輸出，以8位為一幀，按先低位后高位先低位后高位依次傳送；同步信號(hào)從TXD端輸出，波特率固定波特率固定為fosc/12。 二

20、、二、80C5180C51單片機(jī)的串行通信接口單片機(jī)的串行通信接口1 1、功能特點(diǎn)、功能特點(diǎn)（2 2）方式）方式1 1 為8 8位的異步通信接口位的異步通信接口，傳送一幀信息為10位，其中，1位起始位（0），8位數(shù)據(jù)位（低位在前），1位停止位（1）。 這時(shí)定時(shí)器T T1 1作為波特率發(fā)生器作為波特率發(fā)生器（T1應(yīng)關(guān)中斷）。 二、二、80C5180C51單片機(jī)的串行通信接口單片機(jī)的串行通信接口4）有四種工作方式四種工作方式能適應(yīng)不同用途（2 2）方式）方式1 1 （續(xù)）（續(xù)） 波特率= (T1的溢出率)/ n 所以波特率=（ 2SMOD/32) (T1的溢出率)=)1(,16)0(,32SMOD

21、SMODn其中1 1、功能特點(diǎn)、功能特點(diǎn)（T T1 1的溢出率的溢出率T T1 1定時(shí)時(shí)間的倒數(shù)）定時(shí)時(shí)間的倒數(shù)） 二、二、80C5180C51單片機(jī)的串行通信接口單片機(jī)的串行通信接口4）有四種工作方式四種工作方式能適應(yīng)不同用途1 1、功能特點(diǎn)、功能特點(diǎn) T1的溢出率溢出率，即T1每秒鐘溢出的次數(shù)，如果T1定時(shí)為TxfxTTTnoscnc212112111的溢出率則xfnosc212 式中Tc為機(jī)器周期，n為計(jì)數(shù)器T1的位數(shù)，x為時(shí)間常數(shù)初值的補(bǔ)碼。 下表列出了常用波特率與T1參數(shù)的關(guān)系 二、二、80C5180C51單片機(jī)的串行通信接口單片機(jī)的串行通信接口（2 2）方式）方式1 1 （續(xù)）（續(xù)

22、）4）有四種工作方式四種工作方式能適應(yīng)不同用途 二、二、80C5180C51單片機(jī)的串行通信接口單片機(jī)的串行通信接口波特率fosc(MHZ)SMOD 定時(shí)器T1C/T方式定時(shí)器初值62.5K12102FFH19.2K11.059102FDH9.6K11.059002FDH4.8K11.059002FAH2.4K11.059002F4H1.2K11.059002E8H137.5K11.0590021DH110600272H11012001FEEBH1 1、功能特點(diǎn)、功能特點(diǎn)（3 3）方式）方式2 2 為9 9位的異步通信接口位的異步通信接口，傳送一幀信息為11位，其中1位起始位（0）、1位停止位

23、（1）、9位數(shù)據(jù)位（8位再加上1位附加的可編程為0或1的第九位數(shù)據(jù)位在RB8或TB8）。oscSMODf)642(波特率該方式特別適用于該方式特別適用于多機(jī)通信多機(jī)通信。 二、二、80C5180C51單片機(jī)的串行通信接口單片機(jī)的串行通信接口4）有四種工作方式四種工作方式能適應(yīng)不同用途1 1、功能特點(diǎn)、功能特點(diǎn)（4 4）方式）方式3 3與方式2類似，唯一的區(qū)別是方式3的波特率可變波特率可變。的溢出率波特率1)322(TSMOD 該方式也適用于多機(jī)通信。（波特率（波特率的的計(jì)算公式計(jì)算公式同方式同方式1 1 ） 二、二、80C5180C51單片機(jī)的串行通信接口單片機(jī)的串行通信接口4）有四種工作方式

24、四種工作方式能適應(yīng)不同用途2 2、結(jié)構(gòu)原理、結(jié)構(gòu)原理1 1）串行口的發(fā)送和接收電路）串行口的發(fā)送和接收電路 發(fā)送電路包括SBUF（發(fā)送）、零檢測(cè)器和發(fā)送控制器。 發(fā)送發(fā)送過程可通過通過MOV SBUF, AMOV SBUF, A指令指令發(fā)出。 接收電路包括SBUF（接收）、接收移位寄存器和接收控制器等。 二、二、80C5180C51單片機(jī)的串行通信接口單片機(jī)的串行通信接口 二、二、80C5180C51單片機(jī)的串行通信接口單片機(jī)的串行通信接口1 1）串行口的發(fā)送和接收電路）串行口的發(fā)送和接收電路80C512 2、結(jié)構(gòu)原理、結(jié)構(gòu)原理 接收接收過程基于采樣脈沖（RXC16）對(duì)RXD線的監(jiān)視，當(dāng)“1到

25、0跳變檢測(cè)器”連續(xù)9次采樣到低電平，確認(rèn)出現(xiàn)起始位起始位，此后接收器從下一個(gè)數(shù)據(jù)位開始改為對(duì)第對(duì)第7 7、8 8、9 9三個(gè)脈沖采樣RXD線，按三中取二按三中取二原則決定所檢測(cè)的值原則決定所檢測(cè)的值是“0”還是“1” ，如下圖所示：2 2、結(jié)構(gòu)原理、結(jié)構(gòu)原理1 1）串行口的發(fā)送和接收電路）串行口的發(fā)送和接收電路 二、二、80C5180C51單片機(jī)的串行通信接口單片機(jī)的串行通信接口 接收電路連續(xù)接收到一幀字符后自動(dòng)置“1”RI，并向CPU發(fā)中斷請(qǐng)求信號(hào)。CPU響應(yīng)中斷后，執(zhí)行指令MOV A,SBUF 把接收到的字符讀入A中。2 2、結(jié)構(gòu)原理、結(jié)構(gòu)原理1 1）串行口的發(fā)送和接收電路）串行口的發(fā)送和

26、接收電路 二、二、80C5180C51單片機(jī)的串行通信接口單片機(jī)的串行通信接口2 2、結(jié)構(gòu)原理、結(jié)構(gòu)原理2 2）專用寄存器）專用寄存器PCONPCON和波特率和波特率 PCONPCON的最高位是串行口波特率系數(shù)控制位SMOD，當(dāng)SMOD=1時(shí)，使波特率加倍。SMODGF1GF0PDIDL1，波特率加倍1，進(jìn)入待機(jī)方式1，進(jìn)入掉電方式通用標(biāo)志位0通用標(biāo)志位1 二、二、80C5180C51單片機(jī)的串行通信接口單片機(jī)的串行通信接口 2 2、結(jié)構(gòu)原理、結(jié)構(gòu)原理3 3）串行口的控制寄存器）串行口的控制寄存器SCONSCONSM0SM1SM2RENTB8RB8TIRISCONSCON格式如下： D7 D6

27、 D5 D4 D3 D2 D1 D0接收中斷標(biāo)志發(fā)送中斷標(biāo)志方式2,3時(shí)，接收數(shù)據(jù)的第9位方式2,3，發(fā)送數(shù)據(jù)的第9位接收允許位多機(jī)通信控制位方式選擇位 二、二、80C5180C51單片機(jī)的串行通信接口單片機(jī)的串行通信接口3 3）串行口的控制寄存器）串行口的控制寄存器SCONSCONSMSM0 0,SM,SM1 1工作方式選擇位，詳見下表：SM0SM1方式功能波特率000同步移位寄存器fosc/1201110位異步收發(fā)可變10211位異步收發(fā)fosc/64或fosc/3211311位異步收發(fā)可變 2 2、結(jié)構(gòu)原理、結(jié)構(gòu)原理 二、二、80C5180C51單片機(jī)的串行通信接口單片機(jī)的串行通信接口S

28、MSM2 2、TBTB8 8、RBRB8 8的用法說明：的用法說明：在方式0，SM2應(yīng)為0，TB8和RB8不用。在方式1，TB8不用。 如果如果SMSM2 2=0=0，當(dāng)收到8位數(shù)據(jù)后，又收到停止位，則不論該停止位為0或?yàn)?，都進(jìn)入RB8，8位數(shù)據(jù)進(jìn)入SBUF，且置位RI; 如果如果SMSM2 2=1=1，則只有收到有效的停止位（為有效的停止位（為1 1）才進(jìn)入RB8，8位數(shù)據(jù)才進(jìn)入SBUF，并激活RI，否則將丟失已收到的一幀數(shù)據(jù)。 2 2、結(jié)構(gòu)原理、結(jié)構(gòu)原理3 3）串行口的控制寄存器）串行口的控制寄存器SCONSCON 二、二、80C5180C51單片機(jī)的串行通信接口單片機(jī)的串行通信接口在方

29、式2和方式3，TB8是要發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)，可用軟件置 “1”或“0”，RB8是接收到的第9位數(shù)據(jù)。 當(dāng)SMSM2 2=0=0時(shí)，9位數(shù)據(jù)收齊后，不論第9位數(shù)據(jù)為0或1，都會(huì)把收到的數(shù)據(jù)裝入SBUF和RB8，置位RI； 當(dāng)SMSM2 2=1=1時(shí)，收到的第第9 9位數(shù)據(jù)必須為位數(shù)據(jù)必須為1 1，才把收到的數(shù)據(jù)裝入SBUF和RB8，并置位RI，否則將丟失已收到的一幀信息，也不置位RI。2 2、結(jié)構(gòu)原理、結(jié)構(gòu)原理3 3）串行口的控制寄存器）串行口的控制寄存器SCONSCON 二、二、80C5180C51單片機(jī)的串行通信接口單片機(jī)的串行通信接口SMSM2 2、TBTB8 8、RBRB8 8的用法說明：

30、的用法說明： 利用這一特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)主、從多機(jī)通信，方法是： 平時(shí)，從機(jī)將SM2置“1”，當(dāng)主機(jī)要發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)給幾個(gè)從機(jī)之一時(shí)，它先發(fā)一個(gè)目標(biāo)從機(jī)的地址字節(jié)(地址字節(jié)第地址字節(jié)第9 9位為位為1 1，數(shù)據(jù)字節(jié)第，數(shù)據(jù)字節(jié)第9 9位為位為0 0)，它可以中斷所有從機(jī)，每臺(tái)從機(jī)都接收該地址字節(jié)，并判斷主機(jī)是否要尋址本機(jī)？若是，則清“0” SM2位，準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)字節(jié)；而未被尋址的從機(jī)仍保持SM2=1，不理睬主機(jī)發(fā)出的數(shù)據(jù)字節(jié)。 2 2、結(jié)構(gòu)原理、結(jié)構(gòu)原理3 3）串行口的控制寄存器）串行口的控制寄存器SCONSCON 二、二、80C5180C51單片機(jī)的串行通信接口單片機(jī)的串行通信接口三、三、80C51

31、80C51單片機(jī)串行口的應(yīng)用單片機(jī)串行口的應(yīng)用1 1、串行口在方式、串行口在方式0 0下的應(yīng)用下的應(yīng)用例1：用80C51串行口外接CD4049擴(kuò)展8位并行輸出口，如圖所示；8位并行輸出口的各位都接一個(gè)共陰極發(fā)光二極管，要求發(fā)光二極管從左到右以一定延時(shí)輪流顯示，且不斷循環(huán)。80C51 設(shè)數(shù)據(jù)串行發(fā)送采用查詢方式，顯示的延時(shí)依靠調(diào)用延時(shí)子程序DELAY來實(shí)現(xiàn)： ORG 2000H MOV SCON, #00H ；串行口方式初始化 MOV A, #80H ；最左一位發(fā)光管先亮 CLR P1.0 ；關(guān)閉并行輸出1 1、串行口在方式、串行口在方式0 0下的應(yīng)用下的應(yīng)用三、三、80C5180C51單片機(jī)串

32、行口的應(yīng)用單片機(jī)串行口的應(yīng)用 設(shè)數(shù)據(jù)串行發(fā)送采用查詢方式，顯示的延時(shí)依靠調(diào)用延時(shí)子程序DELAY來實(shí)現(xiàn)：START：MOV SBUF, A ；開始串行輸出 LOOP：JNB TI, LOOP ；查詢TI SETB P1.0 ；啟動(dòng)并行輸出 ACALL DELAY ；顯示延時(shí)一段時(shí)間 CLR TI ；清發(fā)送中斷標(biāo)志 RR A ；準(zhǔn)備右移一位顯示 CLR P1.0 ；關(guān)閉并行輸出 SJMP START ；再一次串行輸出 1 1、串行口在方式、串行口在方式0 0下的應(yīng)用下的應(yīng)用三、三、80C5180C51單片機(jī)串行口的應(yīng)用單片機(jī)串行口的應(yīng)用2 2、串行口在其它方式下的應(yīng)用、串行口在其它方式下的應(yīng)用例

33、2：設(shè)有甲、乙兩臺(tái)單片機(jī)，編出兩臺(tái)單片機(jī)間實(shí)現(xiàn)如下串行通訊功能的程序：甲機(jī)發(fā)送甲機(jī)發(fā)送：將首址為ADDRT的128個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù) 塊順序向乙機(jī)發(fā)送；乙機(jī)接收乙機(jī)接收：將接收的128個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)塊，順序存放在以首址為ADDRR的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中。三、三、80C5180C51單片機(jī)串行口的應(yīng)用單片機(jī)串行口的應(yīng)用解解：編制該類程序的要點(diǎn)是： 選定正確的控制字控制字，以保證接口功能的初始化； 選擇合適的波特率波特率，這主要是選擇定時(shí)器1的方式和時(shí)間常數(shù)的確定； 在串行中斷服務(wù)程序中要設(shè)置清除中斷標(biāo)志的指設(shè)置清除中斷標(biāo)志的指令令，否則將產(chǎn)生另一個(gè)中斷。2 2、串行口在其它方式下的應(yīng)用、串行口在其它方式下的應(yīng)用

34、三、三、80C5180C51單片機(jī)串行口的應(yīng)用單片機(jī)串行口的應(yīng)用甲甲機(jī)發(fā)送程序流程圖如下：串行口初始化定時(shí)器1初始化送400bit/s的時(shí)間常數(shù)啟動(dòng)定時(shí)器1開中斷置初值取首址數(shù)據(jù)啟動(dòng)串行發(fā)送等待中斷清中斷標(biāo)志數(shù)據(jù)塊發(fā)送完?修改指針取發(fā)送數(shù)據(jù)啟動(dòng)串行發(fā)送中斷返回關(guān)串行口中斷主程序：發(fā)送數(shù)據(jù)中斷服務(wù)程序：YN2 2、串行口在其它方式下的應(yīng)用、串行口在其它方式下的應(yīng)用三、三、80C5180C51單片機(jī)串行口的應(yīng)用單片機(jī)串行口的應(yīng)用甲甲機(jī)發(fā)送程序清單如下： ORG 0000H LJMP MAINT ；跳至主程序入口 ORG 0023H LJMP INTSE1 ；轉(zhuǎn)至串行中斷服務(wù)程序MAINT：MOV

35、SCON,#01000000B ；置串行口工作方式 MOV TMOD,#20H ；定時(shí)器1為定時(shí)方式2 MOV TH1,#0D9H ；產(chǎn)生400波特率的時(shí)常數(shù) MOV TL1,#0D9H 2 2、串行口在其它方式下的應(yīng)用、串行口在其它方式下的應(yīng)用三、三、80C5180C51單片機(jī)串行口的應(yīng)用單片機(jī)串行口的應(yīng)用2 2、串行口在其它方式下的應(yīng)用、串行口在其它方式下的應(yīng)用甲甲機(jī)發(fā)送程序清單如下：（續(xù)1） SETB TCON.6 ；啟動(dòng)定時(shí)器1 SETB EA ；CPU開中斷 SETB ES ；串行口開中斷 MOV DPTR,ADDRT ；數(shù)據(jù)區(qū)首址DPTR MOV R0,#00H ；傳送字節(jié)數(shù)初值

36、MOVX A,DPTR ；取第一個(gè)發(fā)送字節(jié) MOV SBUF,A ；啟動(dòng)串行口發(fā)送 SJMP $ ；等待中斷三、三、80C5180C51單片機(jī)串行口的應(yīng)用單片機(jī)串行口的應(yīng)用甲甲機(jī)發(fā)送程序清單如下：中斷服務(wù)程序：INTSE1：CLR SCON.1 ；清中斷標(biāo)志 CJNE R0, #7FH, LOOP ；判別128個(gè)字節(jié)都發(fā)送完？ CLR ES ；發(fā)送完畢，禁止串行口中斷 SJMP ENDT ；轉(zhuǎn)中斷返回 LOOP： INC R0 ；修改字節(jié)數(shù)指針 INC DPTR ；修改地址指針 MOVX A, DPTR ；取發(fā)送數(shù)據(jù) MOV SBUF , A ；啟動(dòng)串行口 ENDT： RETI ；中斷返回2

37、2、串行口在其它方式下的應(yīng)用、串行口在其它方式下的應(yīng)用三、三、80C5180C51單片機(jī)串行口的應(yīng)用單片機(jī)串行口的應(yīng)用（續(xù)2）乙機(jī)接收程序流程圖如下：串行口初始化定時(shí)器1初始化送400bit/s的時(shí)間常數(shù)啟動(dòng)定時(shí)器1開中斷置初值等待中斷主程序：禁止串行中斷中斷服務(wù)程序：清中斷標(biāo)志取接收數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)送相應(yīng)緩沖區(qū)修改指針數(shù)據(jù)接收完？中斷返回YN2 2、串行口在其它方式下的應(yīng)用、串行口在其它方式下的應(yīng)用三、三、80C5180C51單片機(jī)串行口的應(yīng)用單片機(jī)串行口的應(yīng)用乙乙機(jī)接收程序清單如下： ORG 0000H LJMP MAINR ； 轉(zhuǎn)主程序 ORG 0023H LJMP INTSE2 ；轉(zhuǎn)串行口中斷

38、服務(wù)程序MAINR: MOV SCON,#01010000B ； 串口接收，工作方式1 MOV TMOD,#20H ； 定時(shí)器1為定時(shí)方式2 MOV TH1,#0D9H ；產(chǎn)生400波特率的時(shí)常數(shù) MOV TL1,#0D9H 2 2、串行口在其它方式下的應(yīng)用、串行口在其它方式下的應(yīng)用三、三、80C5180C51單片機(jī)串行口的應(yīng)用單片機(jī)串行口的應(yīng)用2 2、串行口在其它方式下的應(yīng)用、串行口在其它方式下的應(yīng)用 乙乙機(jī)接收程序清單如下：機(jī)接收程序清單如下： （續(xù)1） SETB TCON.6 ；啟動(dòng)定時(shí)器1 SETB EA ；CPU 開中斷 SETB ES ；串行口開中 MOV DPTR,ADDRR ；

39、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)首址DPTR MOV R0,#00H ；置傳送字節(jié)數(shù)初值 SJMP $ ；等待中斷三、三、80C5180C51單片機(jī)串行口的應(yīng)用單片機(jī)串行口的應(yīng)用乙乙機(jī)接收程序清單如下： （續(xù)2）中斷服務(wù)程序：INTSE2: CPL SCON.0 ; 清中斷標(biāo)志 MOV A,SBUF ; 取接收的數(shù)據(jù) MOVX DPTR,A ; 接收的數(shù)據(jù)緩沖區(qū) CJNE R0,#7FH,LOOP ; 128個(gè)字節(jié)接收完沒有？ CLR ET1 ; 接收完畢則關(guān)T1及關(guān)串行口中斷 CLR ES SJMP SEND LOOP: INC R0 ; 修改計(jì)數(shù)指針 INC DPTR ; 修改地址指針 SEND: RETI ;

40、 中斷返回2 2、串行口在其它方式下的應(yīng)用、串行口在其它方式下的應(yīng)用三、三、80C5180C51單片機(jī)串行口的應(yīng)用單片機(jī)串行口的應(yīng)用例例3 3設(shè)多機(jī)單工通訊如圖所示。通訊程序應(yīng)實(shí)現(xiàn)如下功能：主主機(jī)：先向從機(jī)發(fā)送一幀地址信息，然后再向從機(jī)發(fā)送10個(gè)數(shù)據(jù)信息。從從機(jī)：接收主機(jī)發(fā)來的地址信息，并與本機(jī)的地址號(hào)相比較，若不符合，仍保持SM2=1不變；若相符，則使SM2清零，準(zhǔn)備接收后續(xù)數(shù)據(jù)信息，直至接收完10個(gè)數(shù)據(jù)信息。2 2、口在其它方式下的應(yīng)用、口在其它方式下的應(yīng)用三、三、80C5180C51單片機(jī)串行口的應(yīng)用單片機(jī)串行口的應(yīng)用80C51主主機(jī)程序流程如下：初始化設(shè)置指針開中斷置TB8=1，發(fā)送地

41、址信息等待中斷主程序主程序清發(fā)送中斷標(biāo)志清TB8位準(zhǔn)備發(fā)送后續(xù)數(shù)據(jù)信息啟動(dòng)發(fā)送修改指針判全部數(shù)據(jù)發(fā)送完否關(guān)串行口中斷中斷返回NY串行口中斷服務(wù)程序串行口中斷服務(wù)程序2 2、串行口在其它方式下的應(yīng)用、串行口在其它方式下的應(yīng)用三、三、80C5180C51單片機(jī)串行口的應(yīng)用單片機(jī)串行口的應(yīng)用從從機(jī)程序流程如下：設(shè)置指針開中斷等待中斷初始化SM2=1主程序主程序2 2、串行口在其它方式下的應(yīng)用、串行口在其它方式下的應(yīng)用三、三、80C5180C51單片機(jī)串行口的應(yīng)用單片機(jī)串行口的應(yīng)用與本機(jī)地址相比較是否相符合從從機(jī)程序流程如下：串行口中斷服務(wù)程序串行口中斷服務(wù)程序清接收中斷標(biāo)志RI從串行口取數(shù)據(jù)判RB8

42、位=1？清SM2位中斷返回取數(shù)據(jù)送緩沖區(qū)判數(shù)據(jù)是否全部接收完畢？修改指針置SM2=1YNNYYN2 2、串行口在其它方式下的應(yīng)用、串行口在其它方式下的應(yīng)用三、三、80C5180C51單片機(jī)串行口的應(yīng)用單片機(jī)串行口的應(yīng)用程序清單如下：主主機(jī)： ORG 0000H LJMP MAINT ; 主程序入口地址 ORG 0023H LJMP INTSE1 ; 串行口中斷入口地址 MAINT: MOV PCON,#80H ; 波特率加倍 MOV SCON,#80H ; 串行口方式2 MOV DPTR,#DAADT ; 置數(shù)據(jù)地址指針 MOV R0,#00H ; 置發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)初值 MOV R2,#ADAD

43、1 ; 從機(jī)地址號(hào)R2 SETB EA ; CPU開中斷2 2、串行口在其它方式下的應(yīng)用、串行口在其它方式下的應(yīng)用三、三、80C5180C51單片機(jī)串行口的應(yīng)用單片機(jī)串行口的應(yīng)用程序清單如下: 主機(jī)主程序 （續(xù)） SETB ES ； 串行口開中斷 SETB TR8 ； 置位TB8，作為地址幀標(biāo)識(shí) MOV A,R2 ； 發(fā)送地址幀信息 MOV SBUF,A SJMP $ ； 等待中斷2 2、串行口在其它方式下的應(yīng)用、串行口在其它方式下的應(yīng)用三、三、80C5180C51單片機(jī)串行口的應(yīng)用單片機(jī)串行口的應(yīng)用主機(jī)串行口中斷服務(wù)程序： INTSE1: CLR TI ；清發(fā)中斷標(biāo)志 CLR TB8 ；清TB8，準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)幀 MOVX A,DPTR ；發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié) MOV SBUF,A INC DPTR ；修改指針 INC R0 CJNE R0,#0AH,LOP ；判數(shù)據(jù)字節(jié)是否發(fā)完 CLR ES ； 發(fā)送完則關(guān)串行口中斷 LOP: RETI ； 中斷返回2