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1、串行口通信功能串行口通信功能第1页，本讲稿共16页本次课的目标本次课的目标学习完本课题后，您将能够：学习完本课题后，您将能够：清楚串行通信基础中的通信分类和通信制式。清楚串行通信基础中的通信分类和通信制式。清楚清楚AT89S51单片机如何实现串行通信功能。单片机如何实现串行通信功能。初步具备使用串行通信功能来解决实际问题的能力。初步具备使用串行通信功能来解决实际问题的能力。初步具备使用串行口中断功能来解决实际问题的能力。初步具备使用串行口中断功能来解决实际问题的能力。1/15第2页，本讲稿共16页本次课讲解内容本次课讲解内容一一.串行通信基础串行通信基础二二.AT89S51的串行通信功能的串行
2、通信功能三三.AT89S51串行口的工作方式串行口的工作方式四四.AT89S51的串行口中断源的串行口中断源五五.AT89S51串行口中断的应用步骤串行口中断的应用步骤2/15第3页，本讲稿共16页一一.串行通信基础串行通信基础1串行通信的分类串行通信的分类 3/15同步通信同步通信:数据传送在双方同步脉冲的控制下进行，双方时钟源需同步。数据传送在双方同步脉冲的控制下进行，双方时钟源需同步。异步通信异步通信:数据传送以字符帧格式进行传送，双方时钟源彼此独立。数据传送以字符帧格式进行传送，双方时钟源彼此独立。2异步通信字符帧异步通信字符帧字符帧也叫数据帧，由起始位、数据位、校验位、停止位四部分组
3、成。字符帧也叫数据帧，由起始位、数据位、校验位、停止位四部分组成。起始位起始位:位于字符帧开头，只占位于字符帧开头，只占1位。位。数据位数据位:紧跟起始位之后，低位在前高位在后。紧跟起始位之后，低位在前高位在后。校验位校验位:数据位之后，占用数据位之后，占用1位，用于串行通信数据的奇校验或偶校验。位，用于串行通信数据的奇校验或偶校验。停止位停止位:位于字符帧末尾，表示该帧信息传递完毕。位于字符帧末尾，表示该帧信息传递完毕。第4页，本讲稿共16页3异步通信的波特率异步通信的波特率4/15波特率的定义为每秒钟传送二进制数码的个数，单位是波特率的定义为每秒钟传送二进制数码的个数，单位是bps，即，即
4、 位位/秒。秒。用波特率来反映数据传输的速度，波特率越高，帧数据传输速度越快。用波特率来反映数据传输的速度，波特率越高，帧数据传输速度越快。4串行通信的制式串行通信的制式半双工制式半双工制式:通信数据从通信数据从A站到站到B站或从站或从B站到站到A站，双方不能同时收发。站，双方不能同时收发。全双工制式全双工制式:通信数据在通信数据在A站和站和B站间可以同时发送和接收。站间可以同时发送和接收。第5页，本讲稿共16页二二.AT89S51.AT89S51的串行通信功能的串行通信功能1AT89S51的内部串行通信接口的内部串行通信接口 5/15 AT89S51内部含有一个全双工串行通信接口，由内部含有
5、一个全双工串行通信接口，由串行口控制寄存器串行口控制寄存器SCON、发送和接收电路、串行数据缓冲寄存器发送和接收电路、串行数据缓冲寄存器SBUF组成。组成。发送与接收的发送与接收的SBUF在物理上独立存在，在使用上同名，单片机仅靠指令区分。在物理上独立存在，在使用上同名，单片机仅靠指令区分。发送串行数据使用发送串行数据使用 MOV SBUF,A；这里的；这里的SBUF是发送缓冲寄存是发送缓冲寄存器器SBUF。在在C语言中，向语言中，向SBUF中写入数据就是串行口发送。中写入数据就是串行口发送。接收串行数据使用接收串行数据使用 MOV A,SBUF；这里的；这里的SBUF是接收缓冲寄存器是接收缓
6、冲寄存器SBUF。在在C语言中，向读取语言中，向读取SBUF中数据就是串行口接收。中数据就是串行口接收。第6页，本讲稿共16页2AT89S51的外部串行通信引脚的外部串行通信引脚 6/15串行数据接收端串行数据接收端RXD P3.0（10号引脚）号引脚）。串行数据发送端串行数据发送端TXD P3.1（11号引脚）号引脚）。3AT89S51的波特率发生器的波特率发生器 固定波特率由晶振分频产生。固定波特率由晶振分频产生。可变波特率由可变波特率由T1定时器溢出频分频产生。定时器溢出频分频产生。具体波特率大小由具体波特率大小由SCON中方式位和相关的传递参数决中方式位和相关的传递参数决定。定。第7页
7、，本讲稿共16页4串行口控制寄存器串行口控制寄存器SCONSCON寄存器寄存器7/15特点特点:8位、可位寻址、复位后内容为位、可位寻址、复位后内容为00H；作用作用:设置串行口的工作方式，提供串行口工作的标志位；设置串行口的工作方式，提供串行口工作的标志位；SM0SM1SM2RENTB8 RB8ITRISM0、SM1:串行口四种工作方式设置位；SM2:多机通信位。SM2=0，单机对单机通信；SM2=1，多机通信；REN:接收允许控制位。REN=0，禁止接收；REN=1，允许接收；TB8:发送数据第9位；RB8:发送数据第9位；TI:发送中断标志位；RI:接收中断标志位；第8页，本讲稿共16页
8、8/15串行数据缓冲寄存器串行数据缓冲寄存器SBUF 特点特点:8位、复位后内容不确定；位、复位后内容不确定；作作用用:做做串串行行数数据据发发送送接接受受缓缓冲冲区区，完完成成串串行行数数据据的的发发送送和和接接收功能。收功能。第9页，本讲稿共16页三三.AT89S51串行口的工作方式串行口的工作方式1方式方式0 9/15 将将SCON中的中的SM0 SM1设置成设置成00即可。（即可。（SM2、TB8、RB8不起作用，不起作用，设为设为0）方式方式0下，串行口是作为下，串行口是作为同步的移位寄存器同步的移位寄存器来使用，波特率为机器周期。来使用，波特率为机器周期。（fosc/12）RXD（
9、10引脚）上发送引脚）上发送8位数据位数据，TXD（11引脚）上发送引脚）上发送同步脉冲同步脉冲。发送数据在发送数据在TI=0下通过向下通过向SBUF写入数据来完成。写入数据来完成。接收数据在接收数据在RI=0且且REN=1下来启动的。下来启动的。第10页，本讲稿共16页2方式方式1 10/15 将将SCON中的中的SM0 SM1设置成设置成01即可。（即可。（SM2、TB8、RB8不起作用，不起作用，设为设为0）方式方式1下，串行口是作下，串行口是作10位异步收发通信位异步收发通信，波特率为，波特率为T1溢出频率的溢出频率的1/32。RXD（10引脚）上引脚）上接收接收10位数据帧位数据帧，
10、TXD（11引脚）上引脚）上发送发送10位数据帧位数据帧。发送数据在发送数据在TI=0下通过向下通过向SBUF写入数据来完成。写入数据来完成。接收数据在接收数据在RI=0且且REN=1下来启动的。下来启动的。第11页，本讲稿共16页3方式方式2 11/15将将SCON中的中的SM0 SM1设置成设置成10即可。即可。11位异步收发，波特率为位异步收发，波特率为fosc/64。4方式方式3 将将SCON中的中的SM0 SM1设置成设置成11即可。即可。11位异步收发，波特率为位异步收发，波特率为T1溢出频率的溢出频率的1/32。第12页，本讲稿共16页四四AT89S51的串行口中断源的串行口中断
11、源12/15接收中断标志接收中断标志RI，中断矢量，中断矢量0023H，编号，编号4；发送中断标志发送中断标志TI，中断矢量，中断矢量0023H，编号，编号4；一帧数据发送完毕会一帧数据发送完毕会使使TI自动置自动置1，向，向CPU提出发送中断申请；提出发送中断申请；一帧数据接收完毕会一帧数据接收完毕会使使RI自动置自动置1，向，向CPU提出接收中断申请；提出接收中断申请；AT89S51单片机响应串行口中断请求后不会将中断标志位清单片机响应串行口中断请求后不会将中断标志位清0，在使用中，在使用中必须人工将必须人工将RI、TI标志清标志清0，否则串行口将不能接收和，否则串行口将不能接收和发送数据
12、帧。发送数据帧。第13页，本讲稿共16页五五AT89S51串行口中断的应用步骤串行口中断的应用步骤13/151设置外部中断请求允许位，设置设置外部中断请求允许位，设置IE寄存器中的寄存器中的EA、ES；2根据需要设置根据需要设置SCON寄存器，确定串行口的工作方式并初始化标志位；寄存器，确定串行口的工作方式并初始化标志位；3波特率与波特率与T1有关则设置有关则设置TMOD寄存器，设定寄存器，设定T1的工作方式；的工作方式；4推算出对应波特率推算出对应波特率T1寄存器的初值，传递到寄存器的初值，传递到T1；5启动启动T1定时器，定时器，T1便成为了波特率发生器；便成为了波特率发生器；6将电源控制
13、寄存器将电源控制寄存器PCON最高位最高位SMOD设置成设置成1，单片机系统的波特率将，单片机系统的波特率将翻一倍；翻一倍；7编写中断处理子函数，编写中断处理子函数，中断编号是中断编号是4；第14页，本讲稿共16页本课题的要求本课题的要求本课题教学完成后，初学者必须做到：本课题教学完成后，初学者必须做到：正确理解串行异步通信中字符帧格式和波特率两个重要通信指标。正确理解串行异步通信中字符帧格式和波特率两个重要通信指标。正确理解串行通信中单工、半双工、全双工三种制式。正确理解串行通信中单工、半双工、全双工三种制式。牢记牢记AT89S51串行口控制寄存器各位符号及功能。串行口控制寄存器各位符号及功能。牢记牢记AT89S51单片机串行口四种工作方式的各自特点。单片机串行口四种工作方式的各自特点。牢记牢记AT89S51串行口中断源的应用步骤。串行口中断源的应用步骤。14/15第15页，本讲稿共16页下次讲解课题下次讲解课题课题九课题九 中断优先及看门狗功能的使用中断优先及看门狗功能的使用 完完15/15第16页，本讲稿共16页