串口通信资料
串口通信资料.txt我都舍不得欺负的人，哪能让别人欺负？ 一辈子那么长，等你几年算什么我爱的人我要亲手给她幸福 别人我不放心 我想你的时候我一定要找得到你不许你们欺负他！全世界只有我才可以！放弃你，下辈子吧！！ 本文由我心_happy贡献
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51 单片机串口通信及波特率设置 单片机 2010-04-11 11:24:44 阅读 221 评论 0 字号：大中小
引用
碧空雄鹰 的 51 单片机串口通信及波特率设置 MCS-51 单片机具有一个全双工的串行通信接口，能同时进行发 送和接收。它可以作为 UART（通用异步接收和发送器）使用，也可 以作为同步的移位寄存器使用。 1. 数据缓冲寄存器 SBUF
SBUF 是可以直接寻址的专用寄存器。物理上，它对应着两个寄 存器，即一个发送寄存器一个接收寄存器，CPU 写 SBUF 就是修改 发送寄存器；读 SBUF 就是读接收寄存器。接收器是双缓冲的，以 避免在接收下一帧数据之前，CPU 未能及时的响应接收器的中断， 没有把上一帧的数据读走而产生两帧数据重叠的问题。对于发送器， 为了保持最大的传输速率，一般不需要双缓冲，因为发送时 CPU 是 主动的，不会产生重叠问题。 2. 状态控制寄存器 SCON
SCON 是一个逐位定义的 8 位寄存器，用于控制串行通信的方式 选择、接收和发送，指示串口的状态，SCON 即可以字节寻址也可以 位寻址，字节地址 98H，地址位为 98H~9FH。它的各个位定义如下： MSB SM 0 1 SM 2 SM N RE TB8 8 RB LSB TI RI
SM0 和 SM1 是串口的工作方式选择位，2 个选择位对应 4 种工 作方式，如下表，其中 Fosc 是振荡器的频率。 SM0 S M1 0 0 式 0 器 0 1 1 0 1 2 10 位 UART 11 位 UART 可变 Fosc/64 或 Fosc/32 1 1 3 11 位 UART 可变 8 位同步移位寄存 Fosc/12 工作方 功能 波特率
SM2 在工作方式 2 和 3 中是多机通信的使能位。在工作方式 0 中，SM2 必须为 0。在工作方式 1 中，若 SM2=1 且没有接收到有效 的停止位，则接收中断标志位 RI 不会被激活。在工作方式 2 和 3 中
若 SM2=1 且接收到的第 9 位数据 （RB8） 0，则接收中断标志 RB8 为 不会被激活，若接收到的第 9 位数据（RB8）为 1，则 RI 置位。此 功能可用于多处理机通信。 REN 为允许串行接收位，由软件置位或清除。置位时允许串行接 收，清除时禁止串行接收。 TB8 是工作方式 2 和 3 要发送的第 9 位数据。在许多通信协议中 该位是奇偶位，可以按需要由软件置位或清除。在多处理机通信中， 该位用于表示是地址帧还是数据帧。
RB8 是工作方式 2 和 3 中接收到的第 9 位数据 （例如是奇偶位
或 者地址/数据标识位），在工作方式 1 中若 SM2=0，则 RB8 是已接 收的停止位。在工作方式 0 中 RB8 不使用。 TI 为发送中断标志位，由硬件置位，软件清除。工作方式 0 中在 发送第 8 位末尾由硬件置位；在其他工作方式时，在发送停止位开始 时由硬件置位。TI=1 时，申请中断。CPU 响应中断后，发送下一帧 数据。在任何工作方式中都必须由软件清除 TI。 RI 为接收中断标志位，由硬件置位，软件清除。工作方式 0 中在 接收第 8 位末尾由硬件置位；在其他工作方式时，在接收停止位的中 间由硬件置位。RI=1 时，申请中断，要求 CPU 取走数据。但在工作
方式 1 中，SM2=1 且未接收到有效的停止位时，不会对 RI 置位。在 任何工作方式中都必须由软件清除 RI。 系统复位时，SCON 的所有位都被清除。 控制寄存器 PCON 也是一个逐位定义的 8 位寄存器 目前仅仅有 ， 几位有定义，如下所示： MSB SM OD — — — — — — 1 GF 0 GF LSB PD IDL
仅最高位 SMOD 与串口的控制有关，其他位与掉电方式有关。 PCON 的地址为 87H 只能按字节寻址，SMOD 是串行通信波特率系 数控制位，当串口工作在工作方式 1、2 时，若使用 T1 作为波特率 发生器其 SMOD=1 则波特率加倍（见下面详述）。 GF1 和 GF0 用于一般的用途 对于 AT89 系列为通用的标志位， ， PD 为电源下降位，对于 AT89 系列，PD 为 1 进入掉电状态，IDL 为 IDLE 模式位，对于 AT89 系列，IDL 为 1 进入空闲工作方式，在 PD 和 IDL 同时为 1 时，PD 优先。
（1）
工作方式 0
SM0=0 且 SM1=0 时，串口选择工作方式 0，实质这是一种同步 移位寄存器模式。 其数据传输的波特率固定为 Fosc/12 数据由 RXD 引脚输入或输 ， 出，同步时钟由 TXD 引脚输出。接收/发送的是 8 位数据，传输是低 位在前，帧格式如下： … ….. 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7 D …. …
（2）工作方式 1 当 SM0=0 且 SM1=1 时，串口选择工作方式 1，其数据传输的波 特率由定时/计数器 T1、T2 的溢出速率决定，可通过程序设定。当 T2CON 寄存器中的 RCLK 和 TCLK 置位时，用 T2 作为发送和接收 波特率发生器，而 RCLK=TCLK=0 时，用 T1 作为波特率发生器，两 者还可以交叉使用，即发送和接收采用不同的波特率。数据由 TXD 引脚发送，由 RXD 引脚接收。 发送或接收一帧的数据为 10 位，即 1 位起始位（0）、8 位数据 位（低位在先）和 1 位停止位（1）。真格式如下：
起始 位0 0
D 1
D 2
D 3
D 4
D 5
D 6
D 7
D 1
停止位
类似于工作方式 0，当执行任一条 SBUF 指令时，就启动串行数 据的发送。在执行写入 SBUF 的指令时，也将“1”写入发送移位寄存 器的第 9
位，并通知发送控制器有发送请求。实际上，发送过程始于 内部的 16 分频计数器下次满度翻转（全“1”变全“0”）后的那几个机器 周期的开始。所以，每位的发送过程与 16 分频计数器同步，而不是 与“写 SBUF”同步。
此方式的工作过程包括发送和接收两部分。 当执行任一条写 SBUF 指令时，就启动串行数据的发送。在执行 写入 SBUF 的指令时，也将“1”写入发送移位寄存器的第 9 位，并使 发送控制器开始发送。在这期间，内部的定时保证写入 SBUF 与激 活发送之间有一个完整的机器周期。当发送脉冲有效后，移位寄存器 的内容由 RXD 引脚串行移位输出，移位脉冲由 TXD 引脚输出。 在发送有效的每个机器周期，发送移位寄存器右移一位，就在其 左边补“0 ”。当数据的最高位移到移位寄存器的输出时，原写入第 9 位的“1”正好移到最高位的左边一位，由此向左的所有位都为“0”，这 标志着发送控制器要进行最后依次移位，并撤消发送有效，同时使发 送中断标志 TI 置位。
当 REN=1 且接收中断标志 RI 位清除时，即启动一个接收过程。 在下一个机器周期，接收控制器将“11111110”写入接收移位寄存器， 并在下一周期内激发接收有效，同时由 TXD 引脚输出移位脉冲。在 移位脉冲的控制下，接收移位寄存器的内容每一个机器周期左移一 位，同时由 RXD 引脚接收一位输入信号。 每当接收移位寄存器左移一位，原写入的“11111110”也左移一 位。当最右边的“0”移到最左边时，标志着接收控制器要进行最后一 次移位。在最后移位即将结束时，接收移位寄存器的内容送入到接收 数据缓冲寄存器 SBUF，然后在启动接收的第 10 个机器周期时，清 除接收信号，将 RI 置位。 如果在第一个时钟周期中接收到的不是起始位（“0”），就复位接 收电路，继续检测 RXD 引脚上 1 到 0 的跳变。如果接收到的是起始 位，就将其移入接收移位寄存器，然后接收该帧的其他位。接收到的 位从右边移入，原来写入的 1 从左边移出，当起始位移到最左边时， 接收控制器将控制进行最后一次移位， 把接收到的第 9 为数据送到接 收数据缓冲器 SBUF 和 RB8，同时置位 RI。 在进行最后一次移位时，能将数据送入到接收数据缓冲器 SBUF 和 RB8 而且置位 RI 的条件如下： ● RI=0，即上一真数据接收完成时，发出的中断请求已 经被响应，SBUF 中的上一帧数据已经被取走。
●
SM2=0 或接收到的停止位为 1。
这两个条件有一个不满足接收到的数据就有可能丢失，并且无法 修复；如两者都满足则数据装入 SBUF，停止位装入 RB8 且置位 RI。 开始发送后的一个位周期，发送信
号有效，开始将起始位送 TXD 引脚。一位时间后，数据信号有效。发送移位寄存器将数据由低位到 高位顺序输出至 TXD 引脚。一位时间后第一个移位脉冲出现，将最 低数据位从右边移出，同时从左边补上“0”。当数据的最高位移到移 位寄存器的输出端时，先前写入第 9 位的“1”正好移到最高位的左边 一位，而它的左区全部为“0”。在第 10 个位周期（16 分频计数器回 0 时），发送控制器要进行最后一次清除发送信号，同时使发送中断标 志 TI 置位。 当 REN=1 且接收中断标志 RI 位清除后，若在 RXD 引脚上检测 到一个由“1”到“0”的跳变，立即启动一次接收的过程。同时复位 16 分 频计数器，使输入位的边沿与时钟对齐，并将 1FFH（9 个“1”）写入 接收移位寄存器。接收控制器继续以波特率的 16 倍的速率继续对 RXD 引脚进行检测，对每一位时间的第 7、8、9 个计数状态的采样 值用多数表决法 当 2 次或 2 次以上的采样值相同时 采样值被接受 ， ， 。 （1） 工作方式 2 和 3
当 SM0=1 且 SM1=0 时，串口选择工作方式 2，当 SM0=1 且 SM1=1 时，串口选择工作方式 3。数据由 TXD 引脚发送由 RXD 引 脚接收。 发送和接收的一帧信息为 11 位，即 1 位起始位（0），9 位数位 （低位在前,第 9 位数据位是可编程位）1 位停止位（1）。发送时， 可编程位 （TB8） 可赋 0 或 1 接收时可编程位进入 SCON 中的 RB8。 ， 帧的格式如下： 起始 位0 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7 D D8 可编程位 停止 位1
1