《单片机原理及应用教程》第7章：单片机的串行通信及接口
单片机原理及应用 蔡启仲 第7章 串行通信及应用
7.2.1 串行口的结构
(1) 发送部分与接收部分独立控制，分开操作。 (2) 发送中断标志位TI与接收中断标志位RI单独产生，但共用一个 中断申请。 (3) 需要依赖于额外的波特率发生器。一般由单片机内部的定时器 T1产生。 (4) 具备两个在物理上相互独立的数据缓冲器：发送SBUF和接收 SBUF，但是两者的特殊功能寄存器字节地址相同。 (5) 发送部分：并行数据转换成串行数据通过TXD(P3.1)引脚发送； 接收部分通过RXD(P3.0)引脚接收串行数据，并将串行数据转换为并 行数据进行处理。 (6) 工作状态受SCON和PCON两个寄存器的配置决定。
端向接收端的数据传输要求，实现真正意义上的两个方向的数据同时
传送。从本质上看，全双工通信就是两个单工通信的组合体。
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7.2 51单片机串行口
51单片机内部有一个可编程的全双工串行通信接
口UART，可同时进行数据的发送和接收。 RXD端(P3.0)：作为串行数据接收端 TXD端(P3.1)：作为串行数据发送端
机器周期 写SBUF RXD 串行数据 TXD移位脉冲 TI中断标志位 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
S1~S6 S1~S6
方式0发送时序图
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方式0接收 单片机的TXD引脚输出移位脉冲，RXD引脚输入串行数据。 串行口以固定的波特率(fOSC/12)采样RXD引脚的电平信息，执 行指令MOV A, SBUF读入数据。
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(4) TB8 — 发送的第9位数据 方式0和方式1中不使用TB8。 方式2和方式3中的TB8由软件置1或清0。发送的字符帧中，TB8即发送 的第9位数据。通信过程中，该位既可以作为奇偶校验位使用，也可以在多机 通信中作为声明地址帧/数据帧使用。 (5) RB8 — 接收到的第9位数据 方式0：不使用RB8。 方式1：如果SM2=0，则RB8存放的是已接收的停止位。 方式2和方式3：由接收到的第9位来决定RB8是“1”还是“0”。 (6) TI — 发送中断标志位 方式0：串行发送完第8位数据时TI由硬件置1。 方式1、2 、3：发送停止位开始时由硬件置1。 TI必须通过软件清0。 (7) RI — 接收中断标志位 方式0：串行接收完第8位数据时RI由硬件置1。 方式1、2 、3：接收停止位中间时刻由硬件置1。 RI必须通过软件清0。
《单片机原理及接口技术》第7章习题及答案
《单片机原理及接口技术》（第2版）人民邮电出版社第7章 AT89S51单片机的串行口思考题及习题71．帧格式为1个起始位，8个数据位和1个停止位的异步串行通信方式是方式。
答：方式1。
2．在串行通信中，收发双方对波特率的设定应该是的。
答：相等的。
3．下列选项中，是正确的。
A．串行口通信的第9数据位的功能可由用户定义。
对B．发送数据的第9数据位的内容是在SCON寄存器的TB8位中预先准备好的。
对C．串行通信帧发送时，指令把TB8位的状态送入发送SBUF中。
错D．串行通信接收到的第9位数据送SCON寄存器的RB8中保存。
对E．串行口方式1的波特率是可变的，通过定时器/计数器T1的溢出率设定。
对4．通过串行口发送或接收数据时，在程序中应使用。
A．MOVC指令B．MOVX指令 C．MOV指令 D．XCHD指令答：C5．串行口工作方式1的波特率是。
A．固定的，为f osc/32 B．固定的，为f osc/16C．可变的，通过定时器/计数器T1的溢出率设定D．固定的，为f osc/64答：C6．在异步串行通信中，接收方是如何知道发送方开始发送数据的？答：当接收方检测到RXD端从1到0的跳变时就启动检测器，接收的值是3次连续采样，取其中2次相同的值，以确认是否是真正的起始位的开始，这样能较好地消除干扰引起的影响，以保证可靠无误的开始接受数据。
7．AT89S51单片机的串行口有几种工作方式？有几种帧格式？各种工作方式的波特率如何确定？答：串行口有4种工作方式：方式0、方式1、方式2、方式3；有3种帧格式，方式2和3具有相同的帧格式；方式0的发送和接收都以fosc/12为固定波特率，方式1的波特率=2SMOD /32×定时器T1的溢出率方式2的波特率=2SMOD /64×fosc方式3的波特率=2SMOD /32×定时器T1的溢出率8．假定串行口串行发送的字符格式为1个起始位、8个数据位、1个奇校验位、1个停止位，请画出传送字符“B ”的帧格式。
nj单片机原理及应用(C语言版)第7章
单片机原理及应用（C语言版）第7章MCS-51单片机串行口主编：周国运中国水利水电出版社本章要点本章主要讲述MCS-51单片机串行口的结构、工作原理以及应用。
主要内容包括串行通信基本知识、MCS-51单片机串行口结构、串行口工作方式以及单片机与PC机通信的接口电路。
7.1 串行通信基本知识主要内容7.1.1 数据通信7.1.2 异步通信和同步通信7.1.3 波特率7.1.4 通信方向7.1.5 串行通信接口种类7.1.1 数据通信计算机与外界的信息交换称为通信。
基本的通信方法有并行通信和串行通信两种。
1．并行通信单位信息（通常指一个字节）的各位数据同时传送的通信方法称为并行通信。
优点：传送速度快；缺点：数据有多少位，就需要多少根传送线。
适合近距离通信7.1.1 数据通信2．串行通信单位信息的各位数据被分时一位一位依次顺序传送的通信方式称为串行通信。
优点：只需一对传输线，大大降低了传送成本，特别适用于远距离通信；缺点：传送速度较低。
适合远距离通信1．异步通信异步通信中，传送的数据可以是一个字符代码或一个字节数据，数据以帧的形式一帧一帧传送。
7.1.2异步通信和同步通信图7-3 异步通信的一帧数据格式1、异步通信起始位（0）：信号只占用一位，用来通知接收设备一个待接收的字符开始到达。
线路上在不传送字符时应保持为1。
接收端不断检测线路的状态，若连续为1以后又测到一个0，就知道发来一个新字符，应马上准备接收。
数据位：紧接着起始位后面，它可以是5位（D0--D4）、6位、7位或8位（D0--D7）。
1、异步通信奇偶校验：只占一位，但也可以规定不使用奇偶校验位，这一位就可省去。
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）。
停止位：用来表征字符的结束，它一定是高电位（逻辑1）。
停止位可以是1位、1.5位或2位。
接收端收到停止位后，知道上一字符已传送完毕，同时，也为接收下一个字符做好准备--只要再接收到0，就是新的字符的起始位。
7第七章 串行通信接口《单片机原理与项目实践——基于C语言》课件
7.2 串行接口寄存器
串行口的发送和接收都是以特殊功 能寄存器SBUF的名义进行读或写的，当 向SBUF发“写”命令时（执行SBUF= 数据；）即是向发送缓冲器SBUF装载并 开始由TXD引脚向外发送的一帧数据， 发送完便使发送中断标志位TI=1。
7.2 串行接口寄存器
7.2.2 串行口控制寄存器
2 电路图 3 程序
7.7 串口应用实例
例7.3 甲乙两个单片机进行通信，要求： （1）甲机通过按键K1可以控制乙机的 LED1、
LED2的亮灭； （2）乙机通过按键K2可以向甲机发送数字，
1 并程显序示分在析甲机的数码管上；
2 电路图
3 程序
7.8 小 结
1.以字符或字节为单位组成数据帧进行的 传送称为异步通信，以数据块为单位连续 进行的传送称为同步通信。 2.在串行通信的编程中，如果是方式1和方 式3，初始化程序中必须对定时计数器T1 进行初始化编程以选择波特率。
控制MCS-51单片机串行口控制寄存器 共有两个：特殊功能寄存器SCON和PCON。 SCON和PCON选口地址分别为98H和87H， SCON用于控制和监视串行口的工作状态， 可以位寻址。MCS-51单片机串行通信的方 式选择、接收与发送控制及串行口的标志均 由SCON控制和指示，PCON为电源控制寄 存器，没有位寻址功能。
第七章 串行通信接口
7.1 串行通信简介
2. 同步通信
同步通信是一种连续串行传送数据的 通信方式，一次通信只传送一帧信息。这 里的信息帧与异步通信中的字符帧不同， 通常含有若干个数据字符。它们均由同步 字符、数据字符和校验字符（CRC）组成。
7.2 串行接口寄存器 7.2.1 串行口内部结构
7.4 RS-232标准及其应用 MAX232连线图与引脚图
《单片机原理及应用教程》第7章：单片机的串行通信及接口PPT教学课件
例1 利用74LS164扩展并行口，构成8位静态显示数码管接口。设计 电路图并编写相应的显示驱动程序。显示缓存为40H~47H单元，存 放被显示数字的共阴极代码。 解：根据题目要求，硬件电路如图7.14所示。图中只画了2位数码 管，剩余6位数码管电路与前两位类似。
图7.14 串行口扩展数码管显示接口
F4H 所以：(TH1)=(TL1)=F4H
初始化程序为：
INI：
MOV MOV MOV MOV
TMOD，#20H ;T1定时方式，模式2 PCON，#00H ;SMOD=0 TH1，#0F4H TL1，#0F4H
SETB
MOV 许接收
TR1 SCON，#50H ;串行口方式1，允
……
7.4 串行口的应用
其帧格式为：
方式2和方式3的发送、接收时序与方式1类似，只是 增加了一位第九位。发送和接收时序可参考图7.13。
7.3.4 波特率设计
1. 方式0的波特率 方式0波特率=fosc/12
2. 方式2的波特率
方式2波特率取决于PCON中 SMOD位的值；当SMOD＝0时， 波特率为fosc的1/64；若 SMOD=1，则波特率为fosc的 1/32。
3. 方式1和方式3的波特率 (1)方式1、方式3波特率=
(2)方式1、方式3波特率=
2SMOD(T1溢出率) 32
2SMOD
fOSC
32 12(256X)
例1 8051单片机时钟振荡频率为11.0592MHz，选用定时器T1工作模 式2作为波特率发生器，波特率为2400b/s，求初值。并编写初始化 程序。 解：设置波特率控制位(SMOD)＝0
7.3 串行接口的工作方式 7.3.1 )方式0接收电路
《单片机原理与接口技术》第7章 串行接口
PCON寄存器的D7位为SMOD，称为波特率倍增位。即当SMOD=1时，波 特率加倍; 当SMOD=0时，波特率不加倍。 通过软件可设置SMOD=0或SMOD=1。因为PCON无位寻址功能，所以， 要想改变SMOD的值，可通过相应指令来完成: ANL ORL MOV PCON，#7FH PCON，#80H PCON，#00H ;使SMOD=0 ;使SMOD=1 ;使SMOD=0
高等职业教育 计算机类课程规划教材
大连理工大学出版社
第7章
7.1 7.2 7.3 7.4
串行接口
串行通信的基本概念 MCS-51 单片机串行接口及控制寄存器 MCSMCSMCS-51 单片机串行口的工作方式 串行口的应用
7.1 串行通信的基本概念
7.1.1 数据通信的概念 计算机的CPU与外部设备之间、计算机与计算机之间的信息交换称 为数据通信。 1.并行通信 1.并行通信 并行通信是数据的各位同时进行传送（发送或接收）的通信方式。 其优点是数据传送速度快; 缺点是数据有多少位，就需要多少根传送线。 2.串行通信 2.串行通信 串行通信是数据的各位一位一位顺序传送的通信方式。
7.3
7.3.1 方式0 方式0
MCS-51单片机串行口的工作方式 MCS-51单片机串行口的工作方式
串行口工作于方式0下，串行口为8位同步移位寄存器输入/输出口， 其波特率固定为fosc/12。
数据由RXD（P3.0）端输入或输出，同步移位脉冲由TXD（P3.1）端 输出，发送、接收的是 8位数据。不设起始位和停止位，低位在前，高 位在后。其帧格式为:
起始0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 TB8/RB8 停止1
《单片机原理与应用设计》总结
单片机原理与应用设计第一章单片机概述在一块半导体硅片上集成了中央处理单元（CPU）、存储器（RAM/ROM）、和各种I/O接口的集成电路芯片由于其具有一台微型计算机的属性，因而被称为单片微型计算机，简称单片机。
单片机主要应用于测试和控制领域。
单片机的发展历史分为四个阶段。
1974—1976年是单片机初级阶段，1976—1978年是低性能单片机阶段，1978—1983年是高性能单片机阶段，期间各公司的8位单片机迅速发展。
1983至现在是8位单片机巩固发展及16位、32位单片机推出阶段。
单片机的发展趋势将向大容量、高性能、外围电路内装化等方面发展。
单片机的发展非常迅速，其中MCS-51系列单片机应用非常广泛，而在众多的MCS-51单片机及其各种增强型、扩展型的兼容机中，AT89C5x系列，尤其是AT89C51单片机成为8位单片机的主流芯片之一。
第二章89C51单片机的硬件结构89C51单片机的功能部件组成如下：8位微处理器，128B数据存储器片外最多可外扩64KB，4KB程序存储器，中断系统包括5个中断源，片内2个16位定时器计数器且具有4种工作方式。
1个全双工串行口，具有四种工作方式。
4个8位并行I/O口及特殊功能寄存器。
89C51单片机的引脚分为电源及时钟引脚、控制引脚及I/O口。
电源为5V 供电，P0口为8位漏极开路双向I/O口，字节地址80H，位地址80H—87H。
可作为地址/数据复用口，用作与外部存储器的连接，输出低8位地址和输出/输入8位数据，也可作为通用I/O口，需外接上拉电阻。
P1、P2、P3为8位准双向I/O 口，具有内部上拉，字节地址分别为90H，A0H，B0H。
其中P0、P2口可作为系统的地址总线和数据总线口，P2口作为地址输出线使用时可输出外部存储器的的高8位地址，与P0口输出的低8位地址一起构成16位地址线。
P1是供用户使用的普通I/O口，P3口是双向功能端口，第二功能很重要。
单片机原理及应用第07章串行口
单片机原理及应用第07章串行口在单片机中，串行口是一种常见的通信接口。
串行口允许单片机与外部设备通过串行通信进行数据的传输和接收。
它常用于与计算机、显示器、键盘、传感器等设备进行数据交互。
串行口一般有两个主要的部分：发送器和接收器。
发送器负责将单片机内部的数据转换成串行数据，并通过一个引脚发送出去。
接收器负责将从外部设备接收到的串行数据转换成单片机内部的数据，供单片机进一步处理。
串行口的应用非常广泛。
以下是串行口在一些常见应用中的使用方式：1.与计算机通信：单片机可以通过串行口与计算机进行数据交互。
这种应用广泛用于传感器数据的采集、控制命令的发送等场景。
通过串行口，单片机可以将采集到的数据传输给计算机进行分析和处理，或者接收计算机发送的控制命令实现特定功能。
2.与显示器通信：串行口可以用来控制液晶显示器（LCD）。
通过发送特定的指令和数据，单片机可以控制液晶显示器显示不同的字符、图形或者动画。
这种应用广泛用于嵌入式系统中的人机交互界面，如数码相机、手机等设备。
3.与键盘通信：通过串行口，单片机可以接收来自键盘的按键数据。
这种应用广泛用于嵌入式系统中的输入设备，如电脑键盘、数字键盘等。
通过接收键盘的按键数据，单片机可以进行相应的操作，如控制电机、显示字符等。
4.与传感器通信：单片机可以通过串行口与各种传感器进行通信。
传感器可以是温度传感器、湿度传感器、光敏传感器等。
通过串行口，单片机可以获取传感器采集到的数据，并进行相应的处理和控制。
总之，串口是一种非常常见并且实用的通信接口，在单片机中得到了广泛应用。
它不仅可以实现单片机与外部设备之间数据的传输和接收，还可以用于控制和监测各种设备。
通过串口的使用，单片机可以更加灵活和方便地与外部设备进行通信，从而实现更多样化、智能化的应用。
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