89C51串口通信的四种方式及特点
串行口的四种工作方式标准版文档
RB8 停止位
RI（中断标志）
接收时，数据从右边移入输入移位寄存器。当位检测逻辑 采样到RXD上的负跳变，便开始接收1帧数据。在接收完第九 位数据后，满足下列条件，才能真正接收到1个字符。
当RI=0，且SM2=0（或接收到的第9位数据为1）时，接收到 的数据装入接收缓冲器SBUF和RB8（接收数据的第9位）， 置RI=1，向CPU请求中断。如果条件不满足，则数据丢失， 且不置位RI，继续搜索RXD引脚的负跳变。
❖解：设数据的发送不采用串行口，即用一段程序模拟 串口方式0的操作，选择用P2.1传数据，P2.0传时钟。
DOUT CLK
BIT P2.1 BIT P2.0
DP12: MOV R2, #8 MOV A, @R0
DP13: RLC A MOV DOUT, C CLR CLK SETB CLK DJNZ R2, DP13 RET
先输出低位吗？
能改变吗？
开始 循环次数设置 取显示数据 数据码左移一位 送一位数据至P2.1 输出一个移位脉冲
够8次了？ Y
RET
读图练习--实验六的原理图
D
PY
1 a
2
a
b
3
c
f
b
4
g
d
5
ee
c
6 f
d dp
7 g d p
8
2
0
D
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方式2和方式3
方式2或方式3时为11位数据的异步通信口。TXD为数据发
单片机原理_期末考试试题_(附答案)
单片机原理及应用期末考试试题汇总1、单片机是将微处理器、一定容量的 RAM 和ROM以及(I/O)口、定时器等电路集成在一块芯片上而构成的微型计算机.2、单片机89C51片内集成了(4)KB的FLASH ROM,共有（5)个中断源。
3、两位十六进制数最多可以表示（256）个存储单元。
4、89C51是以下哪个公司的产品?（ C ）A、INTELB、AMDC、ATMELD、PHILIPS5、在89C51中，只有当EA引脚接（高)电平时，CPU才访问片内的Flash ROM.6、是非题：当89C51的EA引脚接低电平时，CPU只能访问片外ROM，而不管片内是否有程序存储器。
T7、是非题:当89C51的EA引脚接高电平时,CPU只能访问片内的4KB空间。
F8、当CPU访问片外的存储器时，其低八位地址由(P0)口提供，高八位地址由（P2)口提供，8位数据由(P0)口提供。
9、在I/O口中,(P0）口在接LED时，必须提供上拉电阻,(P3)口具有第二功能。
10、是非题：MCS-51系列单片机直接读端口和读端口锁存器的结果永远是相同的.F11、是非题：是读端口还是读锁存器是用指令来区别的。
T12、是非题:在89C51的片内RAM区中,位地址和部分字节地址是冲突的。
F13、是非题：中断的矢量地址位于RAM区中.F14、MCS-51系列单片机是属于(B）体系结构.A、冯诺依曼B、普林斯顿C、哈佛D、图灵15、89C51具有（ 64 ） KB的字节寻址能力.16、是非题：在89C51中,当CPU访问片内、外ROM区时用MOVC指令，访问片外RAM区时用MOVX指令，访问片内RAM区时用MOV 指令。
T17、在89C51中，片内RAM分为地址为 00H～7FH 的真正RAM区，和地址为80H～FFH的特殊功能寄存器（SFR）区两个部分。
18、在89C51中，通用寄存器区共分为（4)组，每组（8）个工作寄存器，当CPU复位时,第（0)组寄存器为当前的工作寄存器。
第6章 89C51串行数据通信
第6章 89C51串行数据通信单片机在工作过程中，不可避免的总要和外围设备进行信息和数据的交换，即通信。
在数码管动态显示电路中，P0口输出的8位段码数据，利用8根传输线同时传送，采用的是并行通信方式。
这8位数据还可以只用一根传输线，一位一位的按顺序传送，即采用串行通信。
和并行通信相比，串行通信具有节省传输线的优点，但传送效率低。
例如：传送一个字节，并行通信只需要1T的时间，而串行通信至少需要8T的时间。
由此可见，串行通信适合于长距离、低速率的数据传送；并行通信适合于短距离、高速率的数据传送。
随着计算机外围设备使用的越来越多，设备的串行口化趋势明显，大家熟悉的USB接口就是串行接口。
本章就讨论89C51单片机的串行接口及其应用。
6.1 89C51单片机的串行口89C51单片机内部有一个功能很强的串行口，不仅可以进行串行通信，还可以用来扩展I/O口，使用起来非常方便。
6.1.1 89C51单片机串行口内部结构89C51单片机串行口利用P3.0和P3.1（P3口第二功能）进行数据的传送。
其结构框图如图6-1所示，内部有两个独立的缓冲器SBUF，一个为发送SBUF，一个为接收SBUF。
当利用串行口传输数据时，无论发送还是接收，都必须经过缓冲器SBUF完成。
当CPU 发送数据时，需要将待发数据写到发送SBUF；当串行口接收数据完毕时，CPU通过读取接收SBUF的内容获取数据。
所以，虽然两个缓冲器共用一个字节地址0x99H，但使用时也不会引起混淆。
读是对接收缓冲器的操作，写是对发送缓冲器的操作。
例如：语句“SUBF=outdata”就是将数据送至发送缓冲器SBUF；语句“getdata=SBUF;”，就是读取接收缓冲器的数据。
图6-1 89C51串行口结构框图6.1.2 串行口控制寄存器SCONSCON是串行通信中最重要的一个寄存器，该寄存器字节地址为0x98，可以进行位寻址。
SCON的格式如下：位D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SCON SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI位地址9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H SCON各位的功能为：SM0、SM1：用于定义串行口的工作方式，见表6-1 ，各方式的功能和详见以后章节。
89C51串行口及串行通信技术
②信号线的连接和应用 ► 使用MODEM连接 适用于远距离通信（15米以上） 通过专用的电话线通信
采用Modem(DCE)和电话网通信时的信号连接
采用专用线通讯时的信号连接
► 直接连接
不使用MODEM，近距离传送 简单只需3条线（TXD,RXD,SG） 也可采用反馈与交叉结合的连接法
当通信速率低于20Kb/s时，RS-232C所能直接连接的最 大物理距离为15m；使用特制的低电容电缆可以达到 150m。
1.RS-232C标准的信号线
①RS-232C信号线的定义 ► 传送信息信号 发送数据TXD:由发送端向接收端发送数据 接收数据RXD:用来接收发送端输出的数据 ► 联络信号 请求传送信号RTS:表示DTE请求DCE发送数据 清除发送CTS：表示DCE准备好接收DTE发来数据
数传机就绪DSR： DCE向DTE发送的联络信号， 为1时，DCE处于就绪状态。 数据终端就绪DTR：DTE向DCE发送的联络信号， 为1时，DTE处于就绪状态。 数据载波检出信号DCD:表示DCE已接通通信链路。 振铃指示信号RI：这是DCE向DTE发的状态信号， 为1时，表示已被呼叫。
►
由MAX232构成的电平转换电路
二、RS-422接口标准 ► RS-422标准是一种平衡方式传输（双端接收 和双端发送） ► 当AA的电平高于BB线的电平200MV表示逻辑 1 ► 当AA的电平低于BB线的电平200MV表示逻辑 0 ► RS－422最大传输速率 10MB/S(15M),90KB(1200M)
数据 字符2
… …
数据 字符n
CRC1
CRC2
（b）双同步字符帧结构
在同步通信中，同步字符可采用统一的标准格式， 也可以由用户在传送之前相互约定好。在单同步通 信字符帧结构中，如图（a）所示，同步字符通常采 用ACSII码中规定的SYN(同步)（即16H）代码；在双 同步通信字符帧结构中，同步字符一般采用国际通 用标准代码EB90H。 优点：同步通信的数据传输速率较高，通常可达到 56Mbps或更高。 缺点：要求发送时钟和接收时钟保持严格同步。
(单片机原理及应用)第8章AT89C51串行通信及其应用
目录
• at89c51简介 • at89c51串行通信原理 • at89c51串行通信应用实例 • at89c51串行通信编程 • at89c51串行通信常见问题及解决方案
01 at89c51简介
at89c51单片机简介
at89c51是一种基于CMOS技术 的8位微控制器，由Atmel公司
解决方案
针对信号干扰问题，可以采取增加信 号线屏蔽、优化电源滤波等措施；针 对通信协议不匹配问题，需要统一发 送和接收设备的通信协议；针对数据 校验不通过问题，可以在数据传输过 程中加入校验码，并在接收端进行校 验。
串行通信接口电路设计问题
总结词
接口电路设计不合理可能导致串行通信性能下降或通信失败。
波特率设置
波特率是数据传输的速率， 需要根据实际情况进行合理 设置，以保证数据传输的稳
定性和正确性。
数据校验
为了防止数据传输过程中出 现错误，需要进行数据校验 ，常用的校验方法有奇偶校
验和CRC校验等。
硬件流控制
当数据传输速率较高时，可 以采用硬件流控制来保证数 据传输的稳定性，常用的硬 件流控制方式有RTS/CTS流 控制和XON/XOFF流控制。
串行通信的基本概念
串行通信是一种数据传输方式，数据在单条线路上按顺序一位一位 地传输，具有线路简单、成本低等优点。
at89c51的串行通信接口
at89c51单片机内置一个全双工的串行通信接口，可以同时进行数 据的发送和接收。
串行通信协议
包括起始位、数据位、奇偶校验位和停止位等，用于规定数据的传 输格式和顺序。
一个6向量两级中断结构。
片内振荡器和时钟电路。
89C51系列单片机串口通信的四种方式极其特点
89C51系列单片机串口通信的四种方式极其特点89C51系列单片机串口通信的四种方式极其特点80C51串行通信共有4种工作方式,由串行控制寄存器SCON中SM0SM1决定.方式0是同步移位寄存器方式,帧格式8位,波特率固定:fosc/12;方式1是8位异步通信方式,帧格式10位,波特率可变:T1溢出率/n(n=32或16);方式2是9位异步通信方式,帧格式样11位,波特率固定:fosc/n(n=64或32);方式3是9位异步通信方式,帧格式11位,波特率可变:T1溢出率/n(n=32或16);方式1,2,3的区别方要表现在帧格式及波特率两个方面.方式1与方式2帧格式相同波特率不同:方式1波特率可变与T1溢出率有关;方式2波特率固定.方式1与方式3波特率相同帧格式不同:方式1帧格式10位;方式3帧格式11位.方式1,2,3通信过程完全相同,均为异步通信方式.简述8051单片机串口通信的四种方式极其特点?方式0 移位寄存器作同步传输方式，波特率固定，方式1、2 异步通信，波特率可变，应用范围广方式3 应用于多机通信89C51单片机串口通信串行窗口，是看不见敲进去的字符的。
要想看见，须再用一个串行窗口。
简述MCS-51单片机串口通信的四种方式及其特点方式0 ：这种工作方式比较特殊，与常见的微型计算机的串行口不同，它又叫同步移位寄存器输出方式。
在这种方式下，数据从RXD 端串行输出或输入，同步信号从 TXD 端输出，波特率固定不变，为振荡率的 1/12 。
该方式是以 8 位数据为一帧，没有起始位和停止位，先发送或接收最低位。
方式 2 ：采用这种方式可接收或发送 11 位数据，以 11 位为一帧，比方式 1 增加了一个数据位，其余相同。
第 9 个数据即 D8 位具有特别的用途，可以通过软件搂控制它，再加特殊功能寄存器SCON 中的SM2 位的配合，可使 MCS-51 单片机串行口适用于多机通信。
方式 2 的波特率固定，只有两种选择，为振荡率的1/64 或1/32 ，可由PCON 的最高位选择。
89C51串行口及串行通信技术
从本质上说，所有的串行接口电路都是以并行数据形式与
CPU连接，以串行数据形式与外部逻辑设备连接。它们的基 本功能是从外部逻辑设备接收串行数据，转换成并行数据后
传送给CPU，或从CPU接收并行数据，转换成串行数据后输
出到外部逻辑设备。
19
89C51具有一个全双工串行通信接口。
作用：
●作为UART使用。
也可以用作地址／数据帧的标识位，D8＝1表示该帧信息传 送的是地址，D8＝0表示传送的是数据。两帧信息之间可以
无间隔，也可以有间隔，且间隔时间可任意改变，间隔用
空闲位“1”来填充。
6
异步通信
图
异步通信数据格式
7
奇偶校验
是一种校验代码传输正确性的方法。根据被传
输的一组二进制代码的数位中“1”的个数是奇数或
0 1 1
1 0 1
1 2 3
9位UART，波特率可变（由T1或T2溢出率
决定）
28
（3）串行通信工作方式
方式0
方式0时，串行口为同步移位寄存器的输入输出方式。
主要用于扩展并行输入或输出口。数据由RXD（P3.0）引脚
输入或输出，同步移位脉冲由TXD（P3.1）引脚输出。发送 和接收均为8位数据，低位在先，高位在后。波特率固定为
23
●SM2，多机通信控制位，主要用于方式2和方式3。当接收机
的SM2=1时可以利用收到的RB8来控制是否激活RI（RB8＝0时不
激活RI，收到的信息丢弃；RB8＝1时收到的数据进入SBUF，并 激活RI，进而在中断服务中将数据从SBUF读走）。当SM2=0时，
不论收到的RB8为0和1，均可以使收到的数据进入SBUF，并激
从低位开始串行输出，数据的低位在右高位在左，在具体应用
第5部分89C51串行口及串行通讯技术
第5部分89C51串行口及串行通讯技术第5部分 89C51串行口及串行通讯技术1、什么是串行异步通信，它有哪些作用？答：在异步通信中，数据和字符是一帧一帧地传送。
在帧格式中，一个字符由4个部分组成：起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。
首先起始位（0）信号只占一位，用来通知接收设备一个待接收的字符开始到达；然后是5位～8位数据（规定低位在前，高位在后）；下来是奇偶校验位（可省略），也可用这一位（1/0）来确定这一帧中的字符所代表信息的性质（地址/数据等）；最后是停止位（1），用来表征字符的结束，是一位高电位，可以是1位、1.5位、2位。
通讯采用帧格式，无需同步字符；存在空闲位也是异步通讯的特征之一。
2、89C51单片记得串行口由哪些功能部件组成？各有什么作用？答：89C51单片机的串行接口由发送缓冲器SBUF、接收缓冲器SBUF、输入移位寄存器、串行接口控制寄存器SCON、定时器T1构成的波特率发生器等部件组成。
由发送缓冲器SBUF发送数据，接收缓冲器SBUF接收数据，串行接口通讯的工作方式选择、接收和发送控制及状态标志等均由串行接口控制寄存器SCON控制和指示，定时器T1产生串行通讯所需的波特率。
3、简述串行口接收和发送数据的过程。
答：串行接口的接收和发送是对同一地址(99H)两个物理空间的特殊功能寄存器SBUF进行读或写的。
当向SBUF发“写”命令时（执行“MOV SBUF，A”指令），即向发送缓冲器SBUF 装载并开始由TXD 引脚向外发送一数据，发送完便使发送中断标志位TI=1。
在满足串行接口接收中断标志位RI（SCON.0）=0的条件下,置允许接收位REN(SCON.4)= 1，就会接收一帧数据进入移位寄存器，并装载到接收SBUF中，同时使RI=1，当发读SBUF命令时（执行“MOV A，SBUF”指令），便由接收缓冲器SBUF取出信息通过8051内部总线送CPU。
4、89C51串行口有几种工作方式？有几种帧格式？各工作方式的波特率如何确定？答：串行接口的工作方式有4种工作方式：方式0（8位同步移位寄存器），方式1（10位异步收发），方式2（11位异步收发），方式3（11位异步收发）。
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1、89C51串口通信的四种方式及特点
通过设置SCON可以设置串行口的工作方式，相应设置位是SM0，SM1，共有四种方式
方式0：为同步移位寄存器的输入输出方式，一般用于扩展I/O口，数据位为8位，无起始停止位
方式1：波特率可调的异步通信方式，数据位为10位，1位起始位，8位数据位，1位停止位
方式2：波特率固定的11位异步通信方式，数据位为11位，1位起始位，8位数据位，1位停止位，1位可编程的第9位，一般用于多机通讯。
方式3：与方式2功能相同，只是波特率可调。
2、51单片机的时钟周期，状态周期，机器周期如何定义的
时钟周期也叫振荡周期或晶振周期，即晶振的单位时间发出的脉冲数，一般有外部的振晶产生，发出一个脉冲的时间就是时钟周期，也就是1/12微秒。
通常也叫做系统时钟周期。
是计算机中最基本的、最小的时间单位。
在8051单片机中把一个时钟周期定义为一个节拍（用P表示），二个节拍定义为一个状态周期（用S表示）
在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一阶段完成一项工作。
例如，取指令、存储器读、存储器写等，这每一项工作称为一个基本操作。
完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。
8051系列单片机的一个机器周期同6个S周期（状态周期）组成。
3、程序状态字寄存器PSW的格式及各位功能
1. CY(Carry)：CY表示加法运算中的进位和减法运算中的借位，加法运算中有进位或减法运算中有借位则CY位置1，否则为0。
2. AC（Auxiliary Carry)：与CY基本相同，不同的是AC表示的是低4位向高4位的进、借位。
3.F0：该位是用户自己管理的标志位，用户可以根据自己的需要来设定。
4. RS1、RS0：这两位用于选择当前工作寄存器区。
8051有8个8位寄存器R0~R7，它们在RAM中的地址可以根据用户需要来确定。
RS1 RS0：R0~R7的地址0 0：00H~07H 0 1：08H~0FH 1 0：10H~17H 1 1：18H~1FH
5.OV：该位表示运算是否发生了溢出。
若运算结果超过了8位有符号数所能表示的范围，即－128 ~ +127，则OV = 1。
6.PSW.1位保留位，未用
7.P：P是奇偶标志位。
若累加器A中1的个数为奇数，则P = 1；若累加器A中1的个数为偶数，则P = 0。
4、一个中断源的中断请求被响应，需要满足什么哪些必要条件？
（1）总中断允许开关接通，即IE寄存器中的中断总允许位EA=1
（2）该中断源发出中断请求，即该中断源对应的中断请求标志位1
（3）该中断源的中断允许位为1，即该中断被允许
（4）无同级或更高级中断正在被服务
1、解：MOV A，40H
MOV DPTR，#4000H
MOVX @DPTR， A
INC DPTR
MOV A，41H
MOVX @DPTR， A
RET
2、解：2*2*R1*R2=50*1000us，
如内循环R1取250，则外循环R2取50 DELAY100MS：MOV R2，#50 LOOP：MOV R1，#250
DJNZ R1，S
DJNZ R2，LOOP
RET
3、解：T0工作在方式1定时，
初值为：（216—X）x 2=5000，X=63036=OF63CH，程序：ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 000BH
LJMP INTT0
ORG 0100H
MAIN：MOV SP，#70H
MOV TMOD，#01H
MOV TL0，#3CH
MOV TH0，#0F6H
SETB EA
SETB ET0
SETB TR0
LJMP S
INTT0：MOV TL0，#3CH
MOV TH0，#0F6H
CPL P1.2
RETI 4、解：MOV DPTR，#2000H
MOVX A，@DPTR
MOV B，A
SWAP A
ANL A，#OFH
INC DPTR
MOVX @DPTR，A
INC DPTR
MOV A，B
（ANL A，#OFH）
MOVX @DPTR，A
RET。