【单片机课程设计】第09章 MCS-51单片机的串行接口2.ppt
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1、KMU FWJ第第 9 章章 MCS-51单片机的串行接口单片机的串行接口串行通信基础串行通信基础MCS-51MCS-51单片机的串行口单片机的串行口MCS-51MCS-51串行口的应用串行口的应用单片机的多机通信单片机的多机通信1 1KMU FWJ设备设备1 1计算机计算机A ACPUCPU网络设备网络设备A A.信息交换称为通信信息交换称为通信设备设备2 2计算机计算机B BI/OI/O设备设备网络设备网络设备B B.两个或多个实体之间两个或多个实体之间的信息交换称为通信。的信息交换称为通信。在计算机中在计算机中基本的通信方式可分为并行通信与串行通信两种基本的通信方式可分为并行通信与串行通
2、信两种并行传输并行传输串行传输串行传输9.1 串行通信基础串行通信基础2 2KMU FWJ9.13 3KMU FWJ4 4KMU FWJ5 5KMU FWJ6 6KMU FWJ1 异步接收异步接收/发送器(发送器(UART)具有异步通信功能的串行接口硬件,称之为异步接收具有异步通信功能的串行接口硬件,称之为异步接收/发送器,发送器,简称为简称为UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)。)。2 串行通信的制式串行通信的制式1)单工()单工(Simplex)方式:)方式:单向传输单向传输2)半双工()半双工(Half Duplex):):分
3、时双向传输分时双向传输3)全双工()全双工(Full Duplex)方式:)方式:同时时双向传输同时时双向传输串行通信的制式串行通信的制式7 7KMU FWJ调制与解调调制与解调9.1.3 串行通信中的调制解调器串行通信中的调制解调器可远距离传输可远距离传输无法进行远距离传输无法进行远距离传输8 8KMU FWJ各种调制方法各种调制方法9 9MCS-51内部有一个的可编程全双工串行通信接口,具有内部有一个的可编程全双工串行通信接口,具有UART的全部功能。的全部功能。9.2 MCS-51单片机的串行口单片机的串行口9.2.1 串行口的结构串行口的结构1 发送和接收电路发送和接收电路1010KM
4、U FWJ2 串行口控制寄存器串行口控制寄存器 SCON 和和PCON串行口控制寄存器串行口控制寄存器SCON .SM0、SM1:为串行口方式选择位,用于控制串行口的工作方式。为串行口方式选择位,用于控制串行口的工作方式。0 0 方式方式0:8位移位寄存器位移位寄存器I/O,波特率固定为,波特率固定为 fosc/12 0 1 方式方式1:8位位UART(1+8+1位位),波特率可变波特率可变,按公式计算按公式计算 1 0 方式方式2:9位位UART(1+8+1+1位位),波特率固定,波特率固定=fosc/32或或fosc/64 1 1 方式方式3:9位位UART(1+8+1+1位位),波特率可
5、变,按公式计算,波特率可变,按公式计算SM0 SM11111KMU FWJ.SM2:允许方式允许方式2和方式和方式3进行多机通信控制位。进行多机通信控制位。在方式在方式0或方式或方式1下,下,SM2不用,应设置为不用,应设置为0。在方式在方式2或方式或方式3下,下,若若SM2=0,串行口以单机发送或接收方式工作,串行口以单机发送或接收方式工作,TI和和RI以正常方式被以正常方式被激活,但不会引起中断请求;激活,但不会引起中断请求;若若SM2=1,接收到第,接收到第9位数据位数据(RB8)为为1时激活时激活RI,并向,并向CPU请求中断。请求中断。.REN:允许串行接收控制位。允许串行接收控制位
6、。REN=0,禁止接收;,禁止接收;REN=1,允许接收。,允许接收。.TB8:是工作在方式是工作在方式2和方式和方式3时要发送数据的第时要发送数据的第9位。位。.RB8:是工作在方式是工作在方式2和方式和方式3时,接收到的第时,接收到的第9位数据位数据.TI:发送结束中断标志位,用于指示一帧数据发送完否发送结束中断标志位,用于指示一帧数据发送完否,CPU置位,用置位,用户复位。户复位。.RI:接收中断标志位,用于指示一帧信息是否接收完。接收中断标志位,用于指示一帧信息是否接收完。CPU置位,用户复置位,用户复位。位。1212KMU FWJ电源控制寄存器电源控制寄存器PCON.SMOD:串行口
7、波特系数控制位。在方式串行口波特系数控制位。在方式1、2和和3时下,当时下,当SMOD=1时,通时,通信波特率可以提高一倍。信波特率可以提高一倍。GF1,GF0:用户可自行定义使用的通用标志位用户可自行定义使用的通用标志位PD:掉电控制位掉电控制位 0:常规方式;:常规方式;1:掉电方式。:掉电方式。振荡器停振;片内振荡器停振;片内RAM和和SRF不变;程序停止;只有复位能退出掉电状态。不变;程序停止;只有复位能退出掉电状态。IDL:待机控制位待机控制位 0:常规方式;:常规方式;1:待机方式。:待机方式。振荡器继续振荡;中断,定时器,串口有效;片内振荡器继续振荡;中断,定时器,串口有效;片内
8、RAM和和SRF不变;程序不变;程序停顿。停顿。中断或复位能退出待机,继续执行程序。中断或复位能退出待机,继续执行程序。1313KMU FWJ9.2.2 串行口的工作方式串行口的工作方式1 方式方式0(SM1=SM0=0)8位移位寄存器位移位寄存器I/O接收:接收:串行数据由串行数据由RXDRXD逐位移入逐位移入SBUFSBUF中中,高位高位先进先进;TXDTXD输出移位时钟,频率输出移位时钟,频率=fosc/12=fosc/12;每接收每接收 8 8位数据位数据RIRI就自动置就自动置1 1;需要用户复位需要用户复位RI。编程:编程:JNB RIJNB RI,$CLR RI CLR RI M
9、OV A,SBUFMOV A,SBUF接收前接收前,务必先置位务必先置位 REN=1 REN=1 允许接收数据。允许接收数据。发送:发送:SBUFSBUF中的串行数据由中的串行数据由RXDRXD逐位移出;逐位移出;TXDTXD输出移位时钟,频率输出移位时钟,频率=fosc/12=fosc/12;每送出每送出8 8位数据位数据 TITI就自动置就自动置1 1;需要用户复位;需要用户复位TITI。编程:编程:MOV SBUFMOV SBUF,A A JNB TI JNB TI,$CLR TI CLR TI1414KMU FWJ2 方式方式1(SM0=0,SM1=1)8位异步通信接口位异步通信接口接
10、收:接收:置置REN=1REN=1,RI=0RI=0。接收到停止位为。接收到停止位为1 1后,把接收到的后,把接收到的8 8位位字符存入字符存入SBUFSBUF中,把停止位送入中,把停止位送入RB8RB8中,并使中,并使RI=1RI=1。接收中断标志接收中断标志RIRI必须由用户清零。必须由用户清零。1位起始位,位起始位,8位数据位,位数据位,1位停止位。位停止位。波特率可变。波特率可变。发送:发送:波特率由定时器波特率由定时器T1T1控制,发送完一帧信息后,发送中断控制,发送完一帧信息后,发送中断标志标志TITI由硬件在发送停止位时置位。由硬件在发送停止位时置位。发送中断标志发送中断标志TI
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