第7讲 串行通讯(2009)VIP专享VIP免费

第七讲串行通讯电气工程系赵志衡E-mail:zhzhhe@hit.edu.cn本讲课程主要内容（1）串行通讯的基本概念及MCS-51串行口的SFR（2）串行口的工作方式（3）串行口波特率的制定（4）串行口的编程方法（5）多机通讯串行通讯的基本概念通讯的基本方式：串行通讯与并行通讯串行同步通讯、串行异步通讯单工、半双工和全双工串行通讯并行通讯、串行通讯并行通讯：数据各位同时传送串行通讯：数据一位一位顺序传送串行异步通讯、串行同步通讯异步通讯，每个数据都要用起始位和停止位作为传送数据开始和结束标志。同步通讯，具有数据端和时钟端，双方依靠时钟同步。单工、半双工、全双工串行通讯单工：仅能发送或接收半双工：能发送、接收，但发送与接收不能同时进行全双工：能够同时进行发送与接受。MCS-51可以进行全双工的串行通讯MCS-51串行口的基本结构发送器：将CPU送来的并行数据，通过发送移位寄存器变为串行数据逐位发送，并自动添加起始位、停止位和第9位数据。接收器：将接收到的串行数据，经接收移位寄存器变为并行数据，去掉起始位、停止位后，将正确数据送到接收数据缓冲器，供CPU读取。控制器：接收CPU送来的编程命令，按选定方式实现对串行接口的控制。主要控制参数有：传送波特率的选择、数据格式的选择等。另外还与CPU交换状态信号和中断信号。串行接口逻辑部件框图串行口的基本结构SCON为串行口控制/状态寄存器，通过编程写入SCON的控制位可选择串行口的工作方式，读出SCON的状态位可查询串行口的工作状态。定时/计数器T1可被用做串行口的波特率发生器。有可控分频电路影响数据传送波特率。串行口信息的发送/接收是通过写/读数据缓冲器SBUF来实现的。串行口的SFR串行数据缓冲器SBUF(99H)串行口有两个8位数据缓冲器，一个是发送数据缓冲器SBUF，一个是接收数据缓冲器SBUF。它们共用一个地址99H，发送SBUF只能写入，而接收SBUF只能读出。通过指令区分：MOVSBUF,AMOVA,SBUF控制寄存器SCON(98H)SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI节电控制寄存器PCON(87H)SMOD(D7)复位后状态均为00H串行口控制寄存器SCONSM0、SM1：串行口4种工作方式选择位SM2：方式2和方式3中的多机通信控制位。在方式2和方式3中，如SM2=1，则当接收到的第9位数据(RB8)为0时，不激活接收中断标志RI(RI=1)。在方式1中，如SM2=1，则只有当接收到有效停止位时才激活RI，若没有接收到有效停止位，则RI清0。在方式0中，SM2必须为0。REN：允许串行接收位。REN=1允许接收；REN=0禁止接收，由软件置位或清零。TB8：是工作在方式2和3时，要发送的第9位数据。可由软件置1或清0。在许多的通讯协议中该位是奇偶校验位。在多机通讯中用来表示是地址帧还是数据帧，TB8=1为地址帧，TB8＝0为数据帧。串行口控制寄存器SCONRB8：当工作在方式2和3时，为接收到的第9位数据。TI：发送中断标志位，在方式0串行发送第8位数据结束时由硬件置1，或在其它方式串行发送停止位后置1，并申请中断。CPU响应中断后，可发送下一帧数据，TI必须由软件清0。RI：为接收结束中断标志。在方式0中，当接收到一帧数据的第8位结束时，RI=1。在其他方式中，接收到停止位后，RI=1，表示可读取接收SBUF中的内容。RI必须用软件清0。每次发送和接收前，要注意先将TI和RI标志位清0。串行口作为一个中断源，中断入口地址只有一个(0023H)，当用中断方式同时进行发送和接收时，可通过查询TI和RI状态，确定是发送还是接收结束引起的中断。节电控制寄存器PCONPCON主要用于节电运行方式控制，PCON.7用做串行口波特率加倍控制位。当设定SMOD=1时，波特率加倍，当SMOD=0时，波特率不加倍。串行口的工作方式SM0、SM1工作方式选择位方式0：(SM0=0SM1=0)串行口方式0为8位数据同步移位寄存器方式。RXD引脚为同步数据的输入/输出端，TXD引脚为同步移位脉冲输出端。一个数据帧为8位，每一个移位脉冲对应数据帧的一个数据位。方式0的波特率固定为fosc/12。方式0的说明:写入SCON使REN=0，TI=0；然后执行写入SBUF的指令，8位数据装入发送SBUF，硬件启动串行口发送器进行一次发送。通过发送移位寄存器将8位数据逐位送到RXD引脚，每个机器周...