單片機原理與接口技術(shù)7課件

第七章89C51串行口及串行通信技術(shù)7.1串行通信基本知識7.2串行口及應(yīng)用7.3RS-232C標準接口總線及串行通信硬件設(shè)計7.489C51與89C51點對點異步通信7.589C51與PC機間通信軟件的設(shè)計7.6PC機與多個單片機間的通信1單片機原理與接口技術(shù)77.0

緒如89C51與存儲器，存儲器與存儲器，89C51與并行打印機之間的通信。89C51處理8位數(shù)據(jù)，至少需要8條數(shù)據(jù)線。計算機之間、計算機與其終端之間的距離有時非常遠，此時，電纜線過多是不經(jīng)濟的數(shù)據(jù)傳送:并行方式2單片機原理與接口技術(shù)7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。串行通信適合遠距離數(shù)據(jù)傳送，如大型主機與其遠程終端之間、處于兩地的計算機之間采用串行通信就非常經(jīng)濟。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（稱為可編程串行通信控制器），使用很方便。7.0

緒數(shù)據(jù)傳送:串行方式3單片機原理與接口技術(shù)7本章將介紹89C51串行口的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用，一臺PC機控制多臺89C51前沿機的分布式系統(tǒng)，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/發(fā)送子程序。7.0

緒4單片機原理與接口技術(shù)77.1串行通信基本知識7.1.1數(shù)據(jù)通信7.1.2串行通信的傳輸方式7.1.3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5單片機原理與接口技術(shù)77.1.1數(shù)據(jù)通信通信CPU與外設(shè)之間進行信息交換，多臺計算機之間也往往要交換信息，所有這些信息交換均可稱為通信。通信方式有兩種------并行通信和串行通信。6單片機原理與接口技術(shù)77.1.1

數(shù)據(jù)通信通常根據(jù)信息傳送的距離決定采用哪種通信方式。例如，PC機與外部設(shè)備（如打印機等）通信時，如果距離小于30m，可采用并行通信方式；當距離大于30m時，則要采用串行通信方式。89C51單片機具有并行和串行二種基本通信方式。7單片機原理與接口技術(shù)7并行通信數(shù)據(jù)的各位同時進行傳送（發(fā)送或接收）的通信方式。優(yōu)點傳送速度快；缺點數(shù)據(jù)有多少位，就需要多少根傳送線。并行通信在位數(shù)多、傳送距離又遠時不合適7.1.1

數(shù)據(jù)通信8單片機原理與接口技術(shù)7串行通信數(shù)據(jù)是一位一位按順序傳送的通信方式。優(yōu)點只需一對傳輸線（利用電話線就可作為傳輸線），大大降低了傳送成本，適用遠距離通信；缺點傳送速度較低。設(shè)并行傳送N位數(shù)據(jù)所需時間位T，那么串行傳送的時間至少為NT,實際上總是大于NT的。7.1.1

數(shù)據(jù)通信9單片機原理與接口技術(shù)710單片機原理與接口技術(shù)77.1.2串行通信的傳輸方式串行通信的傳送方式通常有三種：單向（或單工）半雙向（或半雙工）全雙向（全雙工）11單片機原理與接口技術(shù)77.1.2串行通信的傳輸方式單向（或單工）:只允許數(shù)據(jù)向一個方向傳送半雙向（或半雙工）: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)送全雙向（全雙工）: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，它要求兩端的通信設(shè)備都具有完整和獨立的發(fā)送和接受能力。12單片機原理與接口技術(shù)7串行通信中的數(shù)據(jù)傳送方式13單片機原理與接口技術(shù)77.1.3異步通信和同步通信串行通信兩種基本方式：異步通信和同步通信1、異步通信數(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)格式如圖所示14單片機原理與接口技術(shù)7圖異步通信數(shù)據(jù)格式15單片機原理與接口技術(shù)71、異步通信在幀格式中，一個字符由四個部分組成：起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗位、停止位首先是一個起始位（0），然后是5位--8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（1）。16單片機原理與接口技術(shù)71、異步通信起始位（0）：信號只占用一位，用來通知接收設(shè)備一個待接收的字符開始到達。線路上在不傳送字符時應(yīng)保持為1。接收端不斷檢測線路的狀態(tài)，若連續(xù)為1以后又測到一個0，就知道發(fā)來一個新字符，應(yīng)馬上準備接收。字符的起始位還被用作同步接收端的時鐘，以保證以后的接收能正確進行。數(shù)據(jù)位：起始位后面緊接著是數(shù)據(jù)位，它可以是5位、6位、7位或8位。17單片機原理與接口技術(shù)71、異步通信奇偶校驗（D8）：只占一位，但在字符中也可以規(guī)定不用奇偶校驗位，則這一位就可省去。也可用這一位（1/0）來確定這一幀中的字符所代表信息的性質(zhì)（地址/數(shù)據(jù)等）。停止位：用來表征字符的結(jié)束，它一定是高電位（邏輯1）。停止位可以是1位、1.5位或2位。接收端收到停止位后，知道上一字符已傳送完畢，同時，也為接收下一個字符做好準備--只要再接收到0，就是新的字符的起始位。若停止位以后不是緊接著傳送下一個字符，則使線路電平保持為高電平（邏輯1）。18單片機原理與接口技術(shù)7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、一個停止位，則一幀共十位。1、異步通信19單片機原理與接口技術(shù)72、同步通信在數(shù)據(jù)開始傳送前用同步字符來指示（常約定1個--2個），并由時鐘來實現(xiàn)發(fā)送端和接收端同步，即檢測到規(guī)定的同步字符后，下面就連續(xù)按順序傳送數(shù)據(jù)，直到通信告一段落。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)塊開始時用同步字符SYNC來指示，其數(shù)據(jù)格式如圖所示。20單片機原理與接口技術(shù)7圖同步通信數(shù)據(jù)格式21單片機原理與接口技術(shù)72、同步通信同步字符的插入可以是單同步字符方式或雙同步字符方式，如圖所示，然后是連續(xù)的數(shù)據(jù)塊。同步字符可由用戶約定。按同步方式通信時，先發(fā)送同步字符，接收方檢測到同步字符后，即準備接收數(shù)據(jù)。

在同步傳送時，要求用時鐘來實現(xiàn)發(fā)送端與接收端之間的同步。為了保證接收正確無誤，發(fā)送方除了傳送數(shù)據(jù)外，還要同時傳送時鐘信號。同步傳送可以提高傳輸速率（達56kb/s或更高），但硬件比較復(fù)雜。22單片機原理與接口技術(shù)73、波特率（Baudrate）波特率，即數(shù)據(jù)傳送速率，表示每秒鐘傳送二進制代碼的位數(shù)，它的單位是b/s。波特率對于CPU與外界的通信是很重要的。假設(shè)數(shù)據(jù)傳送速率是120字符/s，而每個字符格式包含10個代碼位（1個起始位、1個終止位、8個數(shù)據(jù)位）。這時，傳送的波特率為：

10b／字符×120字符／s＝1200b／s23單片機原理與接口技術(shù)73、波特率（Baudrate）每一位代碼的傳送時間Td為波特率的倒數(shù)。

Td＝1b／（1200bs-1）＝0.833ms異步通信的傳送速率在50b/s--19200b/s之間，常用于計算機到終端機和打印機之間的通信、直通電報以及無線電通信的數(shù)據(jù)發(fā)送等。24單片機原理與接口技術(shù)77.1.4串行通信的過程及通信協(xié)議1、串←→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)通信必須解決兩個問題：

一是串←→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；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)據(jù)在接收端被正確讀出。25單片機原理與接口技術(shù)7（1）串←→并轉(zhuǎn)換

串行通信是將計算機內(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；并將接收的串行數(shù)據(jù)再轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)送到計算機中。26單片機原理與接口技術(shù)7在計算機串行發(fā)送數(shù)據(jù)之前，計算機內(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，將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)。如圖所示。在接收數(shù)據(jù)時，來自通信線路的串行數(shù)據(jù)被壓入移位寄存器，滿8位后并行送到計算機內(nèi)部。如圖所示。在串行通信控制電路中，串--并、并--串轉(zhuǎn)換邏輯被集成在串行異步通信控制器芯片中。27單片機原理與接口技術(shù)728單片機原理與接口技術(shù)729單片機原理與接口技術(shù)7（2）設(shè)備同步進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：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。30單片機原理與接口技術(shù)7采用統(tǒng)一的編碼方法確定了一個字符二進制表示值的位發(fā)送順序和位串長度，當然還包括統(tǒng)一的邏輯電平規(guī)定，即電平信號高低與邏輯1和邏輯0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)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。31單片機原理與接口技術(shù)72、串行通信協(xié)議通信協(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。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。在此只討論異步串行通信協(xié)議和異步串行協(xié)議規(guī)定的字符數(shù)據(jù)的傳送格式。32單片機原理與接口技術(shù)72、串行通信協(xié)議（1）起始位通信線上沒有數(shù)據(jù)被傳送時處于邏輯1狀態(tài)。當發(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。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數(shù)據(jù)位前協(xié)調(diào)同步。33單片機原理與接口技術(shù)72、串行通信協(xié)議（2）數(shù)據(jù)位當接收設(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5、6、7或8。89C51串行口采用8位或9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。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，依次順序在接收設(shè)備中被轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)。34單片機原理與接口技術(shù)72、串行通信協(xié)議（3）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1的個數(shù)必須是偶數(shù)；如果選擇奇校驗，那么邏輯1的個數(shù)必須是奇數(shù)。35單片機原理與接口技術(shù)72、串行通信協(xié)議（4）停止位在奇偶位或數(shù)據(jù)位（當無奇偶校驗時）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)束標志，可以是1位，1.5位或2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1狀態(tài)，直至下一個字符數(shù)據(jù)的起始位到來。36單片機原理與接口技術(shù)72、串行通信協(xié)議（5）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，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制位來衡量的，這個速度叫波特率。如果數(shù)據(jù)以300個二進制位每秒在通信線上傳送，那么傳送速度為300波特，通常記為300b/s。37單片機原理與接口技術(shù)72、串行通信協(xié)議（6）掛鉤（握手）信號約定

（見本章7.4節(jié)實例）38單片機原理與接口技術(shù)77.2串行口及應(yīng)用7.2.189C51串行口7.2.289C51串行口的工作方式及應(yīng)用39單片機原理與接口技術(shù)77.2.189C51串行口1、結(jié)構(gòu)2、串行口控制字及控制寄存器3、串行通信工作方式4、波特率設(shè)計40單片機原理與接口技術(shù)71、結(jié)構(gòu)引腳RXD（P3.0，串行數(shù)據(jù)接收端）引腳TXD（P3.1，串行數(shù)據(jù)發(fā)送端)內(nèi)部有兩個物理獨立的接收、發(fā)送緩沖器SBUF，占用同一地址99H，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。89C51用定時器T1作為串行通信的波特率發(fā)生器，T1溢出率經(jīng)2分頻（或不分頻）后又經(jīng)16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。41單片機原理與接口技術(shù)7圖串行口內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意簡圖42單片機原理與接口技術(shù)71、結(jié)構(gòu)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，在第二個字節(jié)接收完畢而前一個字節(jié)CPU未讀取時，會丟失移位寄存器的字節(jié)數(shù)據(jù)。串行口的發(fā)送和接收都是以特殊功能寄存器SBUF的名義進行讀或?qū)懙?。當向SBUF發(fā)“寫”命令時:

MOVSBUF,A

即是向發(fā)送緩沖器SBUF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)送中斷標志位TI=1。43單片機原理與接口技術(shù)71、結(jié)構(gòu)在滿足串行口接收中斷標志位RI（SCON.0）=0的條件下，置允許接收位REN（SCON.4）=1就會接收一幀數(shù)據(jù)進入移位寄存器，并裝載到接收SBUF中，同時使RI=1。當發(fā)讀SBUF命令時:

MOVA,SBUF

便由接收緩沖器（SBUF）取出信息通過89C51內(nèi)部總線送CPU。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，一般不需要用雙緩沖器結(jié)構(gòu)來保持最大傳送速率。44單片機原理與接口技術(shù)72、串行口控制字及控制寄存器89C51串行口是可編程接口，用到兩個特殊功能寄存器：

SCON（98H）

PCON（87H）（電源控制寄存器）。（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，其控制字格式如圖所示：45單片機原理與接口技術(shù)7圖串行口控制寄存器SCON46單片機原理與接口技術(shù)72、串行口控制字及控制寄存器①SM0和SM1（SCON.7，SCON.6）——串行口工作方式選擇位。兩個選擇位對應(yīng)4種通信方式，如表7-1所示。其中，fosc是振蕩頻率。47單片機原理與接口技術(shù)72、串行口控制字及控制寄存器②SM2（SCON.5）——多機通信控制位，

主要用于方式2和方式3。若置SM2=1，則允許多機通信。當一片89C51（主機）與多片89C51（從機）通信時，所有從機的SM2位都置1。主機首先發(fā)送的一幀數(shù)據(jù)為地址，即從機機號，其中第9位為1，所有的從機接收到數(shù)據(jù)后，將其中第9位裝入RB8中。各個從機根據(jù)收到的第9位數(shù)據(jù)（RB8中）的值來決定從機可否再接收主機的信息。若（RB8）＝0，說明是數(shù)據(jù)幀，則使接收中斷標志位RI＝0，信息丟失；若（RB8）＝1，說明是地址幀，數(shù)據(jù)裝入SBUF并置RI＝1，中斷所有從機，被尋址的目標從機清除SM2以接收主機發(fā)來的一幀數(shù)據(jù)。其他從機仍然保持SM2＝1。48單片機原理與接口技術(shù)72、串行口控制字及控制寄存器②SM2（SCON.5）——多機通信控制位，

主要用于方式2和方式3。若SM2=0,即不屬于多機通信情況,則接收一幀數(shù)據(jù)后,不管第九位數(shù)據(jù)是0還是1,都制RI=1,接收到的數(shù)據(jù)裝SBUF。根據(jù)SM2這個功能,可實現(xiàn)多個89C51應(yīng)用系統(tǒng)的串行通信。在方式1時,若SM2=1,則只有接收到有效停止位時,RI才置1,以便接收下一幀數(shù)據(jù)。在方式0時,SM2必須是0。49單片機原理與接口技術(shù)72、串行口控制字及控制寄存器③REN（SCON.4）——允許接收控制位。由軟件置1或清0，只有當REN＝1時才允許接收，相當于串行接收的開關(guān)；若REN＝0，則禁止接收。在串行通信接收控制過程中，如果滿足RI＝0和REN＝1（允許接收）的條件，就允許接收，一幀數(shù)據(jù)就裝載入接收SBUF中。50單片機原理與接口技術(shù)72、串行口控制字及控制寄存器④TB8（SCON.3）——發(fā)送數(shù)據(jù)的第9位（D8）裝入TB8中。在方式2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)議中可用作奇偶校驗位，也可在多機通信中作為發(fā)送地址幀或數(shù)據(jù)幀的標志位。對于后者，TB8＝1，說明該幀數(shù)據(jù)為地址；TB8＝0，說明該幀數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)字節(jié)。在方式0或方式1中，該位未用。51單片機原理與接口技術(shù)72、串行口控制字及控制寄存器⑤RB8（SCON.2）——接收數(shù)據(jù)的第9位。在方式2或方式3中，接收到的第9位數(shù)據(jù)放在RB8位?；蚴羌s定的奇/偶校驗位，或是約定的地址/數(shù)據(jù)標識位。在方式2和方式3多機通信中，若SM2＝1，如果RB8＝1，說明收到的數(shù)據(jù)為地址幀。在方式1中，若SM2＝0（即不是多機通信情況），RB8中

存放的是已接收到的停止位。在方式0中，該位未用。52單片機原理與接口技術(shù)72、串行口控制字及控制寄存器⑥TI（SCON.1）——發(fā)送中斷標志。在一幀數(shù)據(jù)發(fā)送完時被置位。

在方式0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

由硬件置位，可用軟件查詢。它同時也申請中斷，TI置位意味著向CPU提供“發(fā)送緩沖器SBUF已空”的信息，CPU可以準備發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)。串行口發(fā)送中斷被響應(yīng)后，

TI不會自動清0，必須由軟件清0。53單片機原理與接口技術(shù)72、串行口控制字及控制寄存器⑦RI（SCON.0）——接收中斷標志。在接收到一幀有效數(shù)據(jù)后由硬件置位。在方式0中，第8位數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束時，由硬件置位；在其他三種方式中，當接收到停止位中間時由硬件置位。RI＝1，申請中斷，表示一幀數(shù)據(jù)接收結(jié)束，并已裝入接收SBUF中，要求CPU取走數(shù)據(jù)。CPU響應(yīng)中斷，取走數(shù)據(jù)。RI也必須由軟件清0，清除中斷申請，并準備接收下一幀數(shù)據(jù)。54單片機原理與接口技術(shù)72、串行口控制字及控制寄存器（2）PCON（87H）

電源控制寄存器PCON中只有SMOD位與串行口工作有關(guān)，如圖所示圖電源控制寄存器PCON55單片機原理與接口技術(shù)72、串行口控制字及控制寄存器SMOD（PCON.7）——波特率倍增位。在串行口方式1、方式2和方式3時，波特率和SMOD成正比，亦即當SMOD＝1時，波特率提高一倍。復(fù)位時，SMOD＝0。56單片機原理與接口技術(shù)73、串行通信工作方式根據(jù)實際需要，89C51串行口可設(shè)置4種工作方式，可有8位、10位或11位幀格式。方式0以8位數(shù)據(jù)為一幀，不設(shè)起始位和停止位，先發(fā)送或接收最低位。其幀格式如下：57單片機原理與接口技術(shù)7方式1以10位為一幀傳輸，設(shè)有1個起始位（0），8個數(shù)據(jù)位和1個停止位（1）。其幀格式為：3、串行通信工作方式58單片機原理與接口技術(shù)73、串行通信工作方式方式2和方式3以11位為1幀傳輸，設(shè)有1個起始位（0），8個數(shù)據(jù)位，1個附加第9位和1個停止位（1）。其幀格式為：附加第9位（D8）由軟件置1或清0。發(fā)送時在TB8中，接收時送RB8中。59單片機原理與接口技術(shù)7同步移位寄存器輸入/輸出方式，常用于擴展I/O口RXD:數(shù)據(jù)輸入或輸出端，TXD：輸出移位時鐘，作為外接部件的同步信號這種方式不適用于兩個89C51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)單片機的接口擴展。（1）串行口方式060單片機原理與接口技術(shù)7圖方式0發(fā)送電路及時序61單片機原理與接口技術(shù)7圖方式0接收電路及時序62單片機原理與接口技術(shù)774LS164可用于擴展并行輸出口，74LS165可用于擴展輸入口。在這種方式下，收/發(fā)的數(shù)據(jù)為8位，低位在前，無起始位、奇偶校驗位及停止位，波特率是固定的。63單片機原理與接口技術(shù)7發(fā)送過程中，當執(zhí)行一條將數(shù)據(jù)寫入發(fā)送緩沖器SBUF（99H）的指令時，串行口把SBUF中8位數(shù)據(jù)以fosc/12的波特率從RXD（P3.0）端輸出，發(fā)送完畢置中斷標志TI=1。方式0發(fā)送時序如圖所示。寫SBUF指令在S6P1處產(chǎn)生一個正脈沖，在下一個機器周期的S6P2處數(shù)據(jù)的最低位輸出到RXD（P3.0）腳上；再在下一個機器周期的S3，S4，S5輸出移位時鐘為低電平，而在S6及下一個機器周期的S1，S2為高電平，就這樣將8位數(shù)據(jù)由低位至高位一位一位順序通過RXD線輸出，并在TXD腳上輸出fosc/12的移位時鐘，在“寫SBUF”有效后的第10個機器周期的S1P1將發(fā)送中斷標志TI置位。64單片機原理與接口技術(shù)7

接收時，用軟件置REN=1（同時，RI=0），即開始接收。接收時序如圖所示。當使SCON中的REN=1(RI=0)時，產(chǎn)生一個正脈沖，在下一個機器周期的S3P1~S5P2，從TXD(P3.1)腳上輸出低電平的移位時鐘，在此機器周期的S5P2對P3.0腳采樣，并在本機器周期的S6P2通過串行口內(nèi)的輸入移位寄存器將采樣值移位接收；在同一個機器的S6P1到下一個機器周期的S2P2，輸出移位時鐘為高電平。于是，將數(shù)據(jù)字節(jié)從低位至高位一位一位地接收下來并裝入SBUF中。在啟動接收過程（即寫SCON，清RI位）將SCON中的RI清0之后的第10個機器周期的S1P1，RI被置位。這一幀數(shù)據(jù)接收完畢，可進行下一幀接收。65單片機原理與接口技術(shù)73、串行通信工作方式（2）串行口方式1真正用于串行發(fā)送或接收，為10位通用異步接口。TXD與RXD分別用于發(fā)送與接收數(shù)據(jù)。收發(fā)一幀數(shù)據(jù)的格式為1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、1位停止位，共10位。（低位在前）在接收時，停止位進入SCON的RB8，此方式的傳送波特率可調(diào)。串行口方式1的發(fā)送和接收時序如圖所示66單片機原理與接口技術(shù)7圖方式1發(fā)送和接收時序67單片機原理與接口技術(shù)7數(shù)據(jù)從引腳TXD（P3.1）端輸出。當執(zhí)行數(shù)據(jù)寫入發(fā)送緩沖器SBUF的命令時，就啟動了發(fā)送器開始發(fā)送。發(fā)送時的定時信號，也就是發(fā)送移位時鐘（TX時鐘），是由定時器T1送來的溢出信號經(jīng)過16分頻或32分頻（取決于SMOD的值）而得到的，TX時鐘就是發(fā)送波特率方式1的波特率是可變的。發(fā)送開始的同時，SEND變?yōu)橛行?，將起始位向TXD輸出；此后每經(jīng)過一個TX時鐘周期產(chǎn)生一個移位脈沖，并由TXD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TI，并申請中斷置TXD為1作為停止位，再經(jīng)一個時鐘周期，SEND失效。方式1發(fā)送時：68單片機原理與接口技術(shù)7數(shù)據(jù)從引腳RXD(P3.0)端輸入。接收是在SCON寄存器中REN位置1的前提下，并檢測到起始位（RXD上檢測到1→0的跳變，即起始位）而開始的。接收時，定時信號有兩種（如圖(b)所示）：一種是接收移位時鐘（RX時鐘），它的頻率和傳送波特率相同，也是由定時器T1的溢出信號經(jīng)過16或32分頻而得到的；另一種是位檢測器采樣脈沖，它的頻率是RX時鐘的16倍，即在一位數(shù)據(jù)期間有16位檢測器采樣脈沖，為完成檢測，以16倍于波特率的速率對RXD進行采樣。方式1接收時：69單片機原理與接口技術(shù)7為了接受準確無誤，在正式接受數(shù)據(jù)之前，還必須判定這個1→0跳變是否是干擾引起的。為此，在這位中間（即一位時間分成16等份，在第7，第8及第9等份）連續(xù)對RXD采樣三次，取其中兩次相同的值進行判斷。這樣能較好地消除干擾的影響。當確認是真正的起始位（0）后，就開始接受一幀數(shù)據(jù)。當一幀數(shù)據(jù)接受完畢后，必須同時滿足以下兩個條件，這次接受才真正有效。70單片機原理與接口技術(shù)7①RI=0，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)，SBUF中數(shù)據(jù)已被取走。由軟件使RI=0，以便提供“接收SBUF已空”的信息。②SM2=0或收到的停止位為1（方式1時，停止位進入RB8），則將接收到的數(shù)據(jù)裝入串行口的SBUF和RB8（RB8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SBUF，這意味著該幀信息將會丟失。

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。只有當REN=1時，才能對RXD進行檢測。71單片機原理與接口技術(shù)73、串行通信工作方式（3）串行口方式2和方式3兩種方式操作是一樣的，所不同的只是波特率。每幀11位異步通信格式，即1位起始位，8位數(shù)據(jù)位（低位在前），1位可編程的第9數(shù)據(jù)位和1位停止位。發(fā)送時，第9數(shù)據(jù)位（TB8）可以設(shè)置為1或0，也可將奇偶位裝入TB8，從而進行奇偶校驗；接收時，第9數(shù)據(jù)位進入SCON的RB8。發(fā)送、接收時序如圖所示。72單片機原理與接口技術(shù)7圖方式2、方式3發(fā)送和接收時序73單片機原理與接口技術(shù)7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/數(shù)據(jù)標志位），然后將要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫入SBUF，即可啟動發(fā)送過程。串行口能自動把TB8取出，并裝入到第9位數(shù)據(jù)位的位置，再逐一發(fā)送出去。發(fā)送完畢，使TI=1。接收時，使SCON中的REN=1，允許接收。當檢測到RXD(P3.0)端有1→0的跳變（起始位）時，開始接收9位數(shù)據(jù)，送入移位寄存器（9位）。當滿足RI=0且SM2=0，或接收到的第9位數(shù)據(jù)為1時，前8位數(shù)據(jù)送入SBUF，附加的第9位數(shù)據(jù)送入SCON中的RB8，置RI為1；否則，這次接收無效，也不置位RI。74單片機原理與接口技術(shù)74、波特率設(shè)計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。75單片機原理與接口技術(shù)7方式0時，發(fā)送或接收一位數(shù)據(jù)的移位時鐘脈沖由S6（即第6個狀態(tài)周期，第12個節(jié)拍）給出，即每個機器周期產(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1/12，并不受PCON寄存器中SMOD位的影響。圖串行口方式0波特率的產(chǎn)生（1）方式0的波特率76單片機原理與接口技術(shù)7方式0波特率≌fosc/12注意，符號“≌”表示左面的表達式只是引擁右面表達式的數(shù)值，即右面的表達式是提供了一種計算的方法。77單片機原理與接口技術(shù)7（2）方式2的波特率SMOD=0時，波特率為fosc的1/64；SMOD=1時，波特率為fosc的1/32。方式2波特率取決于PCON中SMOD位的值波特率≌2SMOD/64×fosc圖串行口方式2波特率的產(chǎn)生78單片機原理與接口技術(shù)7（3）方式1和方式3的波特率方式1和方式3的移位時鐘脈沖由定時器T1的溢出率決定波特率由定時器T1的溢出率與SMOD值同時決定。方式1、方式3波特率≌T1溢出率/n圖串行口方式1、方式3波特率的產(chǎn)生79單片機原理與接口技術(shù)7SMOD=0時，n=32SMOD=1時，n=16。所以，可用下式確定方式1和方式3的波特率：

波特率≌(T1溢出速率)×2SMOD/32其中，T1溢出速率取決于T1的計數(shù)速率（計數(shù)速率≌fosc/12）和T1預(yù)置的處置。若定時器T1采用模式1時，波特率公式如下：波特率≌2SMOD/32×(fosc/12)/(216-初值)80單片機原理與接口技術(shù)7表7-2常用波特率與其他參數(shù)選取關(guān)系表7-2列出了串行口方式1、方式3常用波特率及其初值。81單片機原理與接口技術(shù)7定時器T1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T1為定時方式,計數(shù)速率為fosc/12注意應(yīng)禁止T1中斷，以免溢出而產(chǎn)生不必要的中斷。先設(shè)定TH1和TL1定時即輸初值為X，那么每過“28-X”個機器周期，定時器T1就會產(chǎn)生一次溢出。82單片機原理與接口技術(shù)7因此，T1溢出速率為T1溢出速率≌(fosc/12)/(28-X)于是，可得出定時器T1模式2的初始值X：83單片機原理與接口技術(shù)7例7-1：89C51單片機時鐘振蕩頻率為11.0592MHz，選用定時器T1工作模式2作為波特率發(fā)生器，波特率為2400b/s，求初值。解：設(shè)置波特率控制為(SMOD)=0所以，(TH1)=(TL1)=F4H。84單片機原理與接口技術(shù)7系統(tǒng)晶體振蕩頻率選為11.0592MHz就是為了使初值為整數(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T1置于模式0或模式1，即13位或16位定時方式；但在這種情況下，

T1溢出時，需要中斷服務(wù)程序重裝初值。

中斷響應(yīng)時間和執(zhí)行指令時間會使波特率產(chǎn)生一定的誤差，

可用改變初值的辦法加以調(diào)整。85單片機原理與接口技術(shù)77.2.289C51串行口的應(yīng)用89C51串行口的四種工作方式傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)敘述如下：①方式0：移位寄存器輸入/輸出方式。串行數(shù)據(jù)通過RXD線輸入或輸出，TXD線專用于輸出時鐘脈沖給外部移位寄存器。方式0可用來同步輸出或接收8位數(shù)據(jù)（最低位首先輸出），波特率固定為fosc/1286單片機原理與接口技術(shù)7②方式1：10位異步接收/發(fā)送方式。一幀數(shù)據(jù)包括1位起始位（0），8位數(shù)據(jù)位和1位停止位（1）。串行接口電路在發(fā)送時能自動插入起始位和停止位；在接收時，停止位進入特殊功能寄存器SCON的RB8位。方式1的傳送波特率是可變的，可通過改變內(nèi)部定時器的定時值來改變波特率。③方式2：11位異步接收/發(fā)送方式。除了1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、1位停止位之外，還可以插入第9位數(shù)據(jù)位。④方式3：同方式2，只是波特率可變。7.2.289C51串行口的應(yīng)用87單片機原理與接口技術(shù)71、串行口方式0的應(yīng)用方式0時是同步操作。外接串入—并出或并入—串出器件，可實現(xiàn)I/O的擴展。數(shù)據(jù)傳送可以采用中斷方式，也可以采用查詢方式。無論哪種方式，都要借助于TI或RI標志。在串行口發(fā)送時，或者靠TI置位后引起中斷申請，在中斷服務(wù)程序中發(fā)送下一組數(shù)據(jù)；或者通過查詢TI的值，只要TI為0就繼續(xù)查詢，直到TI為1后結(jié)束查詢，進入下一個字符的發(fā)送。在串行口接收時，由RI引起中斷或?qū)I查詢來決定何時接收下一個字符。無論采用什么方式，在開始串行通信前，都要先對SCON寄存器初始化，進行工作方式的設(shè)置。88單片機原理與接口技術(shù)71、串行口方式0的應(yīng)用例7-2：用89C51串行口外接164串入—并出移位寄存器擴展8位并行口；8位并行口的每位都接一個發(fā)光二極管，要求發(fā)光二極管從左到右以一定延遲輪流顯示，并不斷循環(huán)。設(shè)發(fā)光二極管為共陰極接法，如圖所示。解：設(shè)數(shù)據(jù)串行發(fā)送采用中斷方式，顯示的延遲通過調(diào)用延遲程序DELAY來實現(xiàn)。89單片機原理與接口技術(shù)7程序清單：

ORG0023H ;串行口中斷入口

AJMPSBR ;轉(zhuǎn)入串行口中斷服務(wù)程序

ORG2000H;主程序起始地址

MOVSCON,#00H ;串行口方式0初始化

MOVA,#80H ;最左一位發(fā)光二極管先亮

CLRP1.0 ;關(guān)閉并行輸出

MOVSBUF，A ;開始串行輸出LOOP:SJMP$;等待中斷SBR: SETBP1.0 ;啟動并行輸出

ACALLDELAY ;顯示延遲一段時間

CLRTI ;清發(fā)送中斷標志

RRA ;準備右邊一位顯示

CLRP1.0 ;關(guān)閉并行輸出

MOVSBUF,A ;再一次串行輸出

RETI ;中斷返回90單片機原理與接口技術(shù)7用方式0外加移位寄存器來擴展8位輸出口時，要求移位寄存器帶有輸出控制，否則串行移位過程也會反映到并行輸出口；另外，輸出口最好再接一個寄存器或鎖存器，以免在輸出門關(guān)閉使（STB=0）輸出又發(fā)生變化。用方式0加上并入——串出移位寄存器可擴展一個8位并行輸入口。移位寄存器必須帶有預(yù)置/移位的控制端，由單片機的一個輸出端子加以控制，以實現(xiàn)先由8位輸入口置數(shù)到移位寄存器，然后再串行移位從單片機的串行口輸入到接收緩沖器，最后再讀入到CPU中。91單片機原理與接口技術(shù)7例7-3：

用89C51串行口外加移位寄存器165或166擴展8位輸入口，輸入數(shù)據(jù)由8個開關(guān)提供，另有一個開關(guān)K提供聯(lián)絡(luò)信號。當K=0時，表示要求輸入數(shù)據(jù)，輸入的8位為開關(guān)量，提供邏輯模擬子程序的輸入信號。如圖所示。74HC165并入串出寄存器的shift端口，shift為1，允許把外部的數(shù)據(jù)置入到74hc165中，shift為0開始串行移位到單片機sbuf中92單片機原理與接口技術(shù)7START:MOVSCON,#10H;串行口方式0初始化

JBP1.1,$ ;開關(guān)K未閉合，等待

SETBP1.0 ;并行置入數(shù)據(jù)？

CLRP1.0 ;開始串行移位？

JNBRI,$ ;查詢RI，完全移到sbuf后ri自動為1 CLRRI ;查詢結(jié)束，清RI MOVA,SBUF ;讀數(shù)據(jù)到累加器

ACALLLOGSIM ;進行邏輯模擬

SJMPSTART ;準備下一次模擬93單片機原理與接口技術(shù)72、串行口方式1的發(fā)送和接收例7-4：

89C51串行口按雙工方式收發(fā)ASCII字符，最高位用來作奇偶校驗位，采用奇校驗方式，要求傳送的波特率為1200b/s。編寫有關(guān)的通信程序。解：

7位ASCII碼加1位奇校驗共8位數(shù)據(jù)，采用串行口方式1。奇偶校驗位P是當累加器A中1的數(shù)目為奇數(shù)時，P=1。如果直接把P的值放入ASCII碼的最高位，恰好成了偶校驗，與要求不符。因此，要把P的值取反以后放入ASCII碼最高位，才是要求的奇校驗。94單片機原理與接口技術(shù)72、串行口方式1的發(fā)送和接收設(shè)發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)的首地址為20H，接收數(shù)據(jù)區(qū)的首地址為40H，fosc為6MHz，通過查波特率初值（表7-2）可知定時器的初裝值為F3H。定時器T1采用工作模式2，可以避免計數(shù)溢出后用軟件重裝定時初值的工作。95單片機原理與接口技術(shù)7主程序

MOVTMOD,#20H;定時器1設(shè)為模式2MOVTL1,#0F3H;定時器初值

MOVTH1,#0F3H;8位重裝值

SETBTR1;啟動定時器1MOVSCON,#50H;設(shè)置為方式1， ；REN=1MOVR0,#20H;發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)首址

MOVR1,#40H;接收數(shù)據(jù)區(qū)首址

ACALLSOUT;先輸出一個字符

SETBESSETBEASJMP$;等待中斷96單片機原理與接口技術(shù)7中斷

ORG0023H;串行口中斷入口

AJMPSBR1;轉(zhuǎn)至中斷服務(wù)程序

…….

ORG0100H

SBR1:JNBRI,SEND;TI=1,為發(fā)送中斷

ACALLSIN;RI=1,為接收中斷

SJMPNEXT;轉(zhuǎn)至統(tǒng)一的出口SEND:ACALLSOUT;調(diào)用發(fā)送子程序NEXT:RETI;中斷返回97單片機原理與接口技術(shù)7發(fā)送子程序

SOUT:CLRTIMOVA,@R0;取發(fā)送數(shù)據(jù)到AMOVC,P;奇偶標識賦予CCPLC;奇校驗

MOVACC.7,CINCR0;修改發(fā)送數(shù)據(jù)指針

MOVSBUF,A;發(fā)送ASCII碼

RET;返回98單片機原理與接口技術(shù)7接收子程序

SIN:CLRRI MOVA,SBUF;讀出接收緩沖區(qū)內(nèi)容

MOVC,P;取出校驗位

CPLC;奇校驗

ANLA,#7FH;刪去校驗位

MOV@R1,A;讀入接收緩沖區(qū)

INCR1;修改接收數(shù)據(jù)指針

RET;返回99單片機原理與接口技術(shù)7在主程序中已初始化REN=1，則允許接收。以上程序基本上具備了全雙工通信的能力，但不能說很完善。例如，在接收子程序中，雖然檢驗了奇偶校驗位，但沒有進行出錯處理；另外，發(fā)送和接收數(shù)據(jù)區(qū)的范圍都很有限，也不能滿足實際需要。但有了一個基本的框架之后，逐漸完善還是可以做到的。100單片機原理與接口技術(shù)72、串行口方式1的發(fā)送和接收例7-5：采用查詢方式由串行口發(fā)送帶奇偶校驗位的數(shù)據(jù)塊。由內(nèi)部RAM單元20H-3FH取出ASCII碼數(shù)據(jù)，在最高位上加奇偶校驗位后由串行口發(fā)出。采用8位異步通信方式，波特率為1200b/s，fosc=11.059MHz。

由要求可知，應(yīng)把串行口設(shè)置為方式1，采用定時器1模式2作為波特率發(fā)生器，預(yù)置值（TH1）=0E8H。101單片機原理與接口技術(shù)7主程序；

MOVTMOD,#20H ;設(shè)置定時器1為模式2 MOVTL1,#0E8H ;初值，波特率為1200b/s MOVTH1,#0E8H SETBTR1 ;啟動T1運行

MOVSCON,#01000000B ;設(shè)置串行口為方式1 MOVR0,#20H MOVR7,#32 ;數(shù)據(jù)塊長度LOOP:

MOVA,@R0

ACALLSP-OUT

JNBP,ERROR;傳輸出錯處理，由SP-OUT中“CPLC”結(jié)果決定

INCR0DJNZR7,LOOP ……102單片機原理與接口技術(shù)7串行口發(fā)送子程序（奇校驗）SP-OUT:MOVC,PSW.0;設(shè)置奇校驗位，校驗位P=1為奇校驗

CPLC;奇校驗（無此指令位偶校驗）

MOVACC.7,C;ACC.7補0或1

MOVSBUF,A;啟動串行口發(fā)送過程

JNBTI,$CLRTI;清TI標志，允許在發(fā)送

RETERROR:（略）103單片機原理與接口技術(shù)7例7-6：由串行口接收帶奇偶校驗位的數(shù)據(jù)塊。解：采用查詢方式，本例與上例相呼應(yīng)，接收器把接收到的32B數(shù)據(jù)存放在20H-3FH單元內(nèi)，波特率同上，若奇校驗出錯,則置進位位為1。程序清單：104單片機原理與接口技術(shù)7主程序；

MOVSCON,#01010000B;設(shè)串口方式1，允許接收

MOVTMOD,#20H ;設(shè)置定時器T1為模式2 MOVTL1,#0E8H ;初值，波特率為1200b/s MOVTH1,#0E8H SETBTR1 ;啟動T1運行

MOVR0,#20H MOVR7,#32 ;數(shù)據(jù)塊長度LOOP:

ACALLSP-IN ;調(diào)接收一幀子程序

JCERROR ;由SP-IN中“CPLC”結(jié)果決定

MOV@R0,A ;存放接收的數(shù)據(jù)

INCR0DJNZR7,LOOP……105單片機原理與接口技術(shù)7接收一幀子程序；

SP-IN: JNBRI,$ ;RI由硬件置位

CLRRI ;軟件清除RI

MOVA,SBUF

MOVC,P ;檢查奇校驗位

CPLC;置C為主程序“JCERROR”用

ANLA,#7FH ;去掉奇校驗位

RETERROR: （略）106單片機原理與接口技術(shù)7例7-7：利用串行口和堆棧技術(shù)發(fā)送字符串常量。解：上面兩個例子中，發(fā)送和接收的都是一些變量數(shù)據(jù)，且存放在內(nèi)部RAM單元中。現(xiàn)說明如何利用堆棧技術(shù)發(fā)送存放在程序存儲器內(nèi)的字符串常量。下面的例子中，這些字符串是發(fā)送給CRT終端的，以回車符（CR）和換行符（LF）開始，以換碼符（ESC）為結(jié)尾。下面是程序片斷：107單片機原理與接口技術(shù)7CREQU0DH;ASCII回車符LFEQU0AH;ASCII換行符ESCEQU1BH;ASCII換碼符……MOVTMOD,#20H;設(shè)置定時器T1為模式2MOVTL1,#0FDH;設(shè)波特率位9600b/s

；(fosc=11.059MHz)MOVTH1,#0FDHSETBTR1;啟動T1運行MOVSCON,#01000000B;設(shè)置串行口方式1ACALLXSTRINGDBCR,LFDB‘NU&BIAA’;字符串常量DBESC……108單片機原理與接口技術(shù)7XSTRING: POPDPH;把第1個字符的地址裝入DPTR POPDPLXSTR-1: CLRA;設(shè)偏移量為零

MOVCA,@A+DPTR;取第1個字符XSTR-2: MOVSBUF,A;啟動一幀發(fā)送過程

JNBTI,$

;等待發(fā)送一幀完

CLRTI INCDPTR;指向下一字符

CLRA;偏移量為0 MOVCA,@A+DPTR;取下一字符

CJNEA,#ESC,XSTR-2;讀到ESC符時，停止發(fā)送

MOVA,#1 JMP@A+DPTR ;返回執(zhí)行ESC符后 ；的一條指令，即接著 ；執(zhí)行背景程序109單片機原理與接口技術(shù)7說明：程序中采用了“ACALLXSTRING”指令，而實際上由XSTRING開始的程序段形式上并不構(gòu)成一個子程序，因為子程序應(yīng)由RET作為結(jié)尾。采用ACALL指令的目的在于利用子程序調(diào)用協(xié)議，即執(zhí)行調(diào)用指令后，把一個單元（存放常量CR）的地址壓入了堆棧。這樣，XSTRING段的第1，2條指令執(zhí)行后，就把放置字符常量CR的單元地址置入DPTR了。ESC后一個單元應(yīng)是背景程序中送完字符串后要執(zhí)行的那條指令，故執(zhí)行完XSTRING程序段的最后2條指令，將繼續(xù)執(zhí)行背景程序。110單片機原理與接口技術(shù)73、串行口方式2、方式3的發(fā)送和接收串行口方式2與方式3基本一樣（只是波特率設(shè)置不同），接收／發(fā)送11位信息：開始為1位起始位（0），中間8位數(shù)據(jù)位，數(shù)據(jù)位之后為1位程控位（由用戶置SCON的TB8決定），最后是1位停止位（1）。只比方式1多了一位程控位。111單片機原理與接口技術(shù)7例7-8：用第9個數(shù)據(jù)位作奇偶校驗位，編制串行口方式2的發(fā)送程序。解：設(shè)計一個發(fā)送程序，將片內(nèi)RAM50H～5FH中的數(shù)據(jù)串行發(fā)送；串行口設(shè)定為方式2狀態(tài)，TB8作奇偶校驗位。在數(shù)據(jù)寫入發(fā)送緩沖器之前，先將數(shù)據(jù)的奇偶位P寫入TB8，這時，第9位數(shù)據(jù)作奇偶校驗用。方式2發(fā)送程序流程圖如圖所示。112單片機原理與接口技術(shù)7程序清單如下：TRT: MOVSCON,#80H;方式2設(shè)定

MOVPCON,#80H;取波特率為fosc/32

MOVR0,#50H

MOVR7,#10H ;數(shù)據(jù)長度10H→R7LOOP: MOVA,@R0;取數(shù)據(jù)→A

MOVC,PSW.0;P→TB8 MOVTB8,C

MOVSBUF,A;數(shù)據(jù)→SBUF,啟動發(fā)送WAIT: JBCTI,CONT;判斷發(fā)送中斷標志

SJMPWAITCONT: INCR0 DJNZR7,LOOP RET113單片機原理與接口技術(shù)7例7-9編制一個串行口方式2接收程序，并核對奇偶校驗位。解：根據(jù)上面介紹的特點，在方式2、方式3的發(fā)送過程中，將數(shù)據(jù)和附加在TB8中的奇偶位一塊發(fā)向?qū)Ψ?。因此，作為接收的一方?yīng)設(shè)法取出該奇偶位進行核對，相應(yīng)的接收程序段為：114單片機原理與接口技術(shù)7RRR:MOVSCON,#90H;選方式2，并允許接收（REN=1）LOOP:JBCRI,RECEIV ;等待接收數(shù)據(jù)并清RI SJMPLOOPRECEIV:MOVA,SBUF;將接收到的字符取出后，送到ACC。注意， ；傳送指令影響PSW，產(chǎn)生接收端的奇偶值 JBPSW.0,ONE ;判斷接收端的奇偶值

JBRB8,ERR ;判斷發(fā)送端的奇偶值 SJMPRIGHTONE: JNBRB8,ERRRIGHT: …… ;接收正確 ……ERR: …… ；接收有錯115單片機原理與接口技術(shù)7當接收到一個字符時，從SBUF轉(zhuǎn)移到ACC中時會產(chǎn)生接收端的奇偶值，而保存在RB8中的值為發(fā)送端的奇偶值，兩個奇偶值應(yīng)相等，否則接收字符有錯。發(fā)現(xiàn)錯誤要及時通知對方重發(fā)。116單片機原理與接口技術(shù)7例7-10：編制一個發(fā)送程序，將片內(nèi)RAM中50H—5FH的數(shù)據(jù)串行發(fā)送。串行口設(shè)定為工作方式2，TB8作奇偶校驗位。解：在數(shù)據(jù)寫入發(fā)送SBUF之前，先將數(shù)據(jù)的奇偶標志P寫入TB8，此時，第9位數(shù)據(jù)便可作奇偶校驗用?？刹捎貌樵兒椭袛鄡煞N方式發(fā)送。117單片機原理與接口技術(shù)7（1）采用查詢方式的程序段

ORG0000H AJMPMAIN ;上電，轉(zhuǎn)向主程序

ORG0100H ;主程序MAIN: MOVSCON,#80H ;設(shè)工作方式2 MOVPCON,#80H ;取波特率為fosc/32 MOVR0,#50H ;首址50H送R0 MOVR7,#10H ;數(shù)值長度送R7LOOP: MOVA,@R0 ;取數(shù)據(jù)

MOVC,PSW.0 ;P→C MOVTB8,C ;奇偶標志送TB8 MOVSBUF,A ;發(fā)送數(shù)據(jù)WAIT: JBCTI,CONT AJMPWAIT ;等待中斷標志TI=1CONT: INCR0 DJNZR7,LOOP ;數(shù)值尚未發(fā)送完，繼續(xù)發(fā)送下一個數(shù)據(jù)

SJMP$ END118單片機原理與接口技術(shù)7（2）采用中斷方式的程序段

ORG0000HAJMPMAIN;上電，轉(zhuǎn)向主程序

ORG0023H;串行口的中斷入口地址

AJMPSERVE;轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序

ORG0100H;主程序MAIN:

MOVSCON,#80HMOVPCON,#80HMOVR0,#50HMOVR7,#0FH;中斷方式中因為是先傳一個數(shù)據(jù),再進入中斷

SETBES;允許串行口中斷

SETBEA;CPU允許中斷

MOVA,@R0MOVC,PSW.0;P→CMOVTB8,CMOVSBUF,A;發(fā)送第一個數(shù)據(jù)

SJMP$119單片機原理與接口技術(shù)7SERVE:

CLRTI;清除發(fā)送中斷標志

INCR0;修改數(shù)據(jù)地址

MOVA,@R0MOVC,PSW.0;P→CMOVTB8,CMOVSBUF,A;發(fā)送數(shù)據(jù)

DJNZR7,ENDT;判斷數(shù)據(jù)塊發(fā)送完否；若未發(fā)送完，則轉(zhuǎn)ENDTCLRES;若發(fā)送完，則禁止串行口中斷ENDT:RETI;中斷返回

END120單片機原理與接口技術(shù)7例7-11：編制一個接收程序，將接收的16B數(shù)據(jù)送入片內(nèi)RAM的5OH—5FH單元中。設(shè)串行口工作于方式3，波特率為2400b/s。解：方式3為11位異步通信方式，波特率取決于TI的溢出率?？芍?，當晶振為11.059MHz，波特率為2400b/s時，可取SMOD=0。121單片機原理與接口技術(shù)7源程序如下：MAIN: MOVTMOD,#20H ;設(shè)TI工作于模式2 MOVTH1,#0F4H ;賦循環(huán)計數(shù)初值

MOVTL1,#0F4H ;賦計數(shù)值

SETBTR1 ;啟動定時器TI MOVR0,#50H ;首地址送R0 MOVR7,#10H ;數(shù)據(jù)長度送R7 MOVSCON,#0D0H ;串行口工作與方式3，可接收

MOVPCON,#00H ;設(shè)SMOD=0WAIT: JBCRI,PR1 ;接收完一幀數(shù)據(jù)，清RI，轉(zhuǎn)PR1 SJMPWAIT ;否則等待PR1: MOVA,SBUF ;讀入數(shù)據(jù)

JNBP,PNP ;P=0，轉(zhuǎn)PNP JNBRB8,PER ;P=1，RB8=0，轉(zhuǎn)出錯處理

SJMPRIGHTPNP: JBRB8,PER ;P=0，RB8=1，轉(zhuǎn)出錯處理RIGHT: MOV@R0,A ;數(shù)據(jù)送內(nèi)存

INCR0 ;修改地址指針

DJNZR7,WAIT ;數(shù)據(jù)未接收完，繼續(xù)接收下一個數(shù)據(jù)

CLRPSW.5 ;置正確接收完畢標志F0=0 RETPER: SETBPSW.5 RET122單片機原理與接口技術(shù)77.389C51與89C51點對點異步通信7.3.1通信協(xié)議7.3.2波特率設(shè)置7.3.3通信程序舉例123單片機原理與接口技術(shù)77.3.1通信協(xié)議要想保證通信成功，通信雙方必須有一系列的約定，比如：作為發(fā)送方，必須知道什么時候發(fā)送信息，發(fā)什么，對方是否收到，收到的有沒有錯，要不要重發(fā)，怎樣通知對方結(jié)束等等。作為接收方，必須知道對方是否發(fā)送了信息，發(fā)的是什么，收到的信息是否有錯，如果有錯怎樣通知對方重發(fā)，怎樣判斷結(jié)束等這種約定就叫做通信規(guī)程或協(xié)議，它必須在編程之前確定下來。124單片機原理與接口技術(shù)77.3.1通信協(xié)議要想使通信雙方能夠正確交換信息和數(shù)據(jù)，在協(xié)議中對什么時候開始通信，什么時候結(jié)束通信，何時交換信息等等都必須作出明確的規(guī)定。只有雙方遵守這些規(guī)定才能順利地進行通信。125單片機原理與接口技術(shù)77.3.2波特率設(shè)置波特率，它反映了串行通信的速率，也反映了對于傳輸通道的要求。波特率越高，要求傳輸通道的頻帶越寬。一般異步通信的波特率在50b／s—9600b／s之間。由于異步通信雙方各用自己的時鐘源，要保證捕捉到的信號正確，最好采用較高頻率的時鐘。一般選擇時鐘頻率比波特率高16倍或64倍。若是時鐘頻率等于波特率，則頻率稍有偏差便會產(chǎn)生接收錯誤。126單片機原理與接口技術(shù)7

在異步通信中，收、發(fā)雙方必須事先規(guī)定兩件事：一是字符格式，即規(guī)定字符各部分所占的位數(shù)，是否采用奇偶校驗以及校驗的方式（偶校驗還是奇校驗）等通信協(xié)議；二是采用的波特率以及時鐘頻率和波特率的比例關(guān)系。

89C51的串行通信的波特率由定時器T1的溢出率獲得（僅指串行口方式1、方式3時），當串行口工作于方式1或方式3時，波特率為：127單片機原理與接口技術(shù)7其中，k為定時器1的位數(shù)定時器模式0，k=13；定時器模式1，k=16；定時器模式2和摸式3．k=8。128單片機原理與接口技術(shù)7若定時器T1工作于模式1，采用11.059MHz的晶振，要求利用定時器1產(chǎn)生1200b/s的波特率，則令SMOD=0，可算得初值為那么，TH1的初值為0FFH，TL1的初值為0E8H。129單片機原理與接口技術(shù)7有關(guān)的程序如下：MAIN: SETBPT1 ;設(shè)定T1為高中斷優(yōu)先級

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