MCS-51单片机串行接口及其应用
32页1、,5.2 MCS-51串行接口及其应用,上页,下页,回目录,串行通信:,指数据一位一位按顺序传送,串行通信方式:,单工,半双工,全双工,MCS-51内部有一个全双工的串行通信接口,串行通信:,一、串行通信的两种基本方式,1、异步传送方式,一帧数据:,一个字符在异步传送中称为一帧数据,一帧数据由4部分组成: 起始位、数据位、奇偶位、停止位,一帧数据,起始位,数据位,奇偶位,停止位,第n个字符,第n+1个字符,上页,下页,回目录,为逻辑“0”信号,占用一位,用来通知接收设备,一个新的字符开始了,数据位:,起始位:,奇偶位:,58位。数据的最低位在前,最高位在后。,紧跟在最高位之后,占用一位,奇偶校验时,根据协议置“1”或“0”,停止位:,为逻辑“1”信号,占用1位或2位,当接收端收到停止位时,表示一帧数据结束。,一帧数据,起始位,数据位,奇偶位,停止位,第n个字符,第n+1个字符,2、同步传送方式,数据结构:,在传送大量数据时,为了提高传送信息的效率,采用一个数据块共用一个同步字作为起始位的格式,叫同步通信方式,用发、收双方规定的同步字来作为数据块的开始和结束,二、MCS-51串行口结构,
2、1、数据缓冲器SBUF,包括物理上独立的发送缓冲器、接收缓冲器,发送缓冲器:只能写入不能读出,接收缓冲器:只能读出不能写入,二者共用一个地址99H,2、串行口控制寄存器,字节地址为98H,可位寻址,位地址为98H9FH,SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI,SCON (98H),(1)SM0、SM1:串行口工作方式选择位。,0 0 0 移位寄存器方式(用于I/O扩展),0 1 1 8位UART,波特率可变,1 0 2 9位UART,波特率为fosc/32或fosc/64,1 1 3 9位UART,波特率可变,(2)SM2 多机通信控制位 用于方式2或方式3中。 如果SM2=1,只有当接收到的第9位数据(RB8)为“1”时,才将接收到的前8位数据送入SBUF,并置“1” RI,产生中断请求;当接收到的第9位数据(RB8)为“0”时,则将接收到的前8位数据丢弃。如果SM2=0,则不论第9位数据是“1”还是“0”,都将前8位数据送入SBUF中,并置“1” RI,产生中断请求。,REN:允许接收控制位。,由软件置“1”时,允许接收。,置“0”时,禁止接收,TB8:发送的第
3、9位数据 方式2和3时,TB8是要发送的第9位数据,可作为奇偶 校验位使用,也可作为地址帧或数据帧的标志。=1为地址帧, =0为数据帧,RB8:,在方式2和方式3中要接收的第9位数据,在方式1时,如SM2=0,RB8是接收到的停止位。在方式0中,不使用RB8,TI:,发送中断标志。在方式0串行发送第8位结束时由硬件置“1”,或在其他方式中串行发送停止位的开始时置“1”,必须由软件清“0”,RI:,接收中断标志。在方式0串行接收第8位结束时由硬件置“1”,或在其他方式中串行接收停止位的开始时置“1”,必须由软件清“0”,上页,下页,回目录,3、特殊功能寄存器PCON,其字节地址87H,没有位寻址功能。,PCON(87H),SMOD:波特率选择位。SMOD=1时,波特率加倍,三、串行口工作方式,1、方式0,同步移位寄存器输入/输出方式,常用于外接移位寄存 器,以扩展并行I/O口。 8位数据为一帧,不设起始位和停止位,先发送或接收 最低位。,74LS164,数据输出,移位脉冲,方式0 发送,一个数据写入SBUF,串口将数据从RXD输出(波特率fosc/12),TXD输出同步移位信号,发送完T
4、I置1,D7 D0,图5-12 方式0扩展I/O口硬件逻辑图,方式0的波特率为:波特率=fosc/12,方式0 接收,REN置1,串口将数据从RXD输入(波特率fosc/12),TXD输出同步移位信号,发送完RI置1,上页,下页,回目录,图5-12 方式0扩展I/O口硬件逻辑图,2、方式1,波特率可变的8位异步通信接口方式。,波特率=2SMOD/32T1溢出率,方式1发送,CPU 执行一条写SBUF指令,就启动了串口发送,方式1接收,允许接收位REN被置“1”后,接收器就开始工作,跳变检测器以波特率16倍的速率采样RXD端的电平,RXD引脚上发生由“1”到“0”的跳变,接收器开始接收。,3、方式2,9位异步通信接口方式。传送一帧数据信息为11位,波特率=2SMOD/64fosc,方式2发送,数据由TXD端输出,附加的第9位数据由SCON中的TB8提供。 CPU 执行一条写SBUF指令,就启动了串口发送,发送完TI置1,方式2接收,与方式1相似,REN被置“1”后,跳变检测器以波特率16倍的速率采样RXD端的电平,RXD引脚上发生由“1”到“0”的跳变,接收器开始接收。,4、方式3,9位
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