8051单片机7串行接口
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8051单片机的基本组成
docin/sundae_meng
4. CPU标志寄存器
PSW CY AC F0 RS1 RS0 OV — P
CY：进位标志，有进位或借位时 为1，否则为0
AC：辅助进位标志，当D3向D4有
进位或借位时为1，否则为0
11
第3组
F0：用户标志
10
第2组
01
第1组
RS1、RS0：工作寄存器组选择 0 0 第 0 组
二.特殊功能寄存器（高128个单元）
MCS-51内部安排有21个特殊功能寄存器各特 殊功能寄存器的符号及地址（见 P22 表2-6 ）。 分别组成以下各个功能模块：
CPU：ACC、B、PSW、SP、DPTR（由两 个8位寄存器DPL、DPH组成）(见P11图2-3)
并行口：P0、P1、P2、P3
中断系统：IE、IP
RAM位寻址区位地址表(P11)
单元地址
2FH 2EH 2DH 2CH 2BH 2AH 29H 28H 27H 26H 25H 24H 23H 22H 21H 20H
MSB
7FH 77H 6FH 67H 5FH 57H 4FH 47H 3FH 37H 2FH 27H 1FH 17H 0FH 07H
1-3 MCS-51系列单片机的内部资源 8051单片机的基本组成
时钟电路
CPU
T0 T1
ROM
RAM
定时计数器
控 制 电 路
并行接口 串行接口
中断系统
P0 P1 P2 P3 TXD RXD INT0 INT1
结构框图
docin/sundae_meng
•
•
并8中位行央的I/处OI/O口理口：P器40个、
... ...
4. CPU标志寄存器
PSW CY AC F0 RS1 RS0 OV — P
CY：进位标志，有进位或借位时 为1，否则为0
AC：辅助进位标志，当D3向D4有
进位或借位时为1，否则为0
11
第3组
F0：用户标志
10
第2组
01
第1组
RS1、RS0：工作寄存器组选择 0 0 第 0 组
二.特殊功能寄存器（高128个单元）
MCS-51内部安排有21个特殊功能寄存器各特 殊功能寄存器的符号及地址（见 P22 表2-6 ）。 分别组成以下各个功能模块：
CPU：ACC、B、PSW、SP、DPTR（由两 个8位寄存器DPL、DPH组成）(见P11图2-3)
并行口：P0、P1、P2、P3
中断系统：IE、IP
RAM位寻址区位地址表(P11)
单元地址
2FH 2EH 2DH 2CH 2BH 2AH 29H 28H 27H 26H 25H 24H 23H 22H 21H 20H
MSB
7FH 77H 6FH 67H 5FH 57H 4FH 47H 3FH 37H 2FH 27H 1FH 17H 0FH 07H
1-3 MCS-51系列单片机的内部资源 8051单片机的基本组成
时钟电路
CPU
T0 T1
ROM
RAM
定时计数器
控 制 电 路
并行接口 串行接口
中断系统
P0 P1 P2 P3 TXD RXD INT0 INT1
结构框图
docin/sundae_meng
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并8中位行央的I/处OI/O口理口：P器40个、
... ...
《单片机串行接口》课件
《单片机串行接口》PPT课件
目录
CONTENTS
• 单片机串行接口概述 • 单片机串行接口的硬件结构 • 单片机串行接口的编程实现 • 单片机串行接口的调试与测试 • 单片机串行接口的应用实例
01
CHAPTER
单片机串行接口概述
定义与特点
定义：单片机串行接口是指单片机与其 他设备或系统之间进行串行通信的接口 。
示波器
用于测量信号的波形和参数，如电压、频率等。
逻辑分析仪
用于分析单片机的串行接口信号，以便于调试和 测试。
串行接口的性能评估
传输速率
评估串行接口的传输速度，确保满足应用需 求。
误码率
评估数据传输的准确性，确保数据传输无误 码。
兼容性
评估串行接口与其他设备的兼容性，以便于 与其他设备进行通信。
05
串行接口的中断处理
中断请求
当串行接口接收到数据或发生错误时，会产生 中断请求信号。
中断服务程序
在中断服务程序中，根据中断类型执行相应的 处理操作，如数据接收或错误处理。
中断优先级
根据实际情况，为不同的中断类型分配不同的优先级，以确保重要中断得到及 时处理。
04
CHAPTER
单片机串行接口的调试与测 试
为了提高数据传输的准确性，可以选择奇校验或偶校 验方式。
串行数据的发送与接收
发送数据
将要发送的数据按照串行 协议打包，并通过串行接 口发送出去。
接收数据
从串行接口接收数据，并 根据协议进行解析，提取 出有用的信息。
数据缓冲
为了提高数据传输的效率 ，可以设置数据缓冲区， 以暂存待发送或待处理的 数据。
单片机串行接口的硬件结构
串行接口的电路组成
目录
CONTENTS
• 单片机串行接口概述 • 单片机串行接口的硬件结构 • 单片机串行接口的编程实现 • 单片机串行接口的调试与测试 • 单片机串行接口的应用实例
01
CHAPTER
单片机串行接口概述
定义与特点
定义：单片机串行接口是指单片机与其 他设备或系统之间进行串行通信的接口 。
示波器
用于测量信号的波形和参数，如电压、频率等。
逻辑分析仪
用于分析单片机的串行接口信号，以便于调试和 测试。
串行接口的性能评估
传输速率
评估串行接口的传输速度，确保满足应用需 求。
误码率
评估数据传输的准确性，确保数据传输无误 码。
兼容性
评估串行接口与其他设备的兼容性，以便于 与其他设备进行通信。
05
串行接口的中断处理
中断请求
当串行接口接收到数据或发生错误时，会产生 中断请求信号。
中断服务程序
在中断服务程序中，根据中断类型执行相应的 处理操作，如数据接收或错误处理。
中断优先级
根据实际情况，为不同的中断类型分配不同的优先级，以确保重要中断得到及 时处理。
04
CHAPTER
单片机串行接口的调试与测 试
为了提高数据传输的准确性，可以选择奇校验或偶校 验方式。
串行数据的发送与接收
发送数据
将要发送的数据按照串行 协议打包，并通过串行接 口发送出去。
接收数据
从串行接口接收数据，并 根据协议进行解析，提取 出有用的信息。
数据缓冲
为了提高数据传输的效率 ，可以设置数据缓冲区， 以暂存待发送或待处理的 数据。
单片机串行接口的硬件结构
串行接口的电路组成
第七章 串行通信
传输方式
同步方式 串行方式
异步方式
单工方式
半双工方式 全双工方式 多工方式
7.1.2 串行通信的通信标准
串行通信的通信标准主要是指通信的电气和硬件标准，常用的有 RS-232；RS-485/422等。
NEXT HOME
RS-232标准 ♠ 电气特性：逻辑“1”=-3V～-15V；逻辑“0”=+3V～+15V。在与TTL 标准连接时必须进行电平转换，常用芯片有MC1488、MC1489及 MAX202～MAX232等。
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7.1.3 串行通信的通信方式
串行通信又可分为异步通信和同步通信。异步通信的接受器和发送 器使用各自的时钟，每次只传送一字节数据，允许时钟产生误差；同步 通信每次传送的数据量较大，要求精度高，因此接受器和发送器使用同 一时钟。 异步通讯 以字符为传送单位用起始位和停止位标识每个字符的开始和结束 字符间隔不固定，只需字符传送时同步。异步通讯数据常用一帧为单位， 一帧字符位数的规定：起始位，数据位，校验位和停止位，校验位紧跟 在数据位后，也可以省略。下图为省略校验位后一帧数据的示意图。
起始位 D 0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7 停止位
优点是硬件要求低，可靠性高，传送距离远，但速度较慢。
BACK
NEXT
HOME
同步通信 以一串字符为一个传送单位，字符间不加标识位，在一串字符开 始用同步字符标识，硬件要求高，通讯双方须严格同步。
【提示】：在单片机与外设进行数据通信时，多采用异步串行通信。
模式选择
多机通讯位 允许接收位 发送、接收第9位 发送、接收标志
BACK
NEXT
同步方式 串行方式
异步方式
单工方式
半双工方式 全双工方式 多工方式
7.1.2 串行通信的通信标准
串行通信的通信标准主要是指通信的电气和硬件标准，常用的有 RS-232；RS-485/422等。
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RS-232标准 ♠ 电气特性：逻辑“1”=-3V～-15V；逻辑“0”=+3V～+15V。在与TTL 标准连接时必须进行电平转换，常用芯片有MC1488、MC1489及 MAX202～MAX232等。
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7.1.3 串行通信的通信方式
串行通信又可分为异步通信和同步通信。异步通信的接受器和发送 器使用各自的时钟，每次只传送一字节数据，允许时钟产生误差；同步 通信每次传送的数据量较大，要求精度高，因此接受器和发送器使用同 一时钟。 异步通讯 以字符为传送单位用起始位和停止位标识每个字符的开始和结束 字符间隔不固定，只需字符传送时同步。异步通讯数据常用一帧为单位， 一帧字符位数的规定：起始位，数据位，校验位和停止位，校验位紧跟 在数据位后，也可以省略。下图为省略校验位后一帧数据的示意图。
起始位 D 0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7 停止位
优点是硬件要求低，可靠性高，传送距离远，但速度较慢。
BACK
NEXT
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同步通信 以一串字符为一个传送单位，字符间不加标识位，在一串字符开 始用同步字符标识，硬件要求高，通讯双方须严格同步。
【提示】：在单片机与外设进行数据通信时，多采用异步串行通信。
模式选择
多机通讯位 允许接收位 发送、接收第9位 发送、接收标志
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单片机原理及应用A-题库
单片机原理及应用A-题库1、单片机就是把（CPU）、( 输入输出)、和( 存储器 )等部件都集成在一个电路芯片上，并具备一套功能完善的( 指令系统 )，有的型号同时还具备( AD )和( DA )等功能部件，其简称为( 微处理器 )或(微控制器)。
2、当扩展外部存储器或I/O口时，P2口用作（地址线的高8位）。
3、MCS-51单片机内部RAM区有（4）个工作寄存器区。
4、MCS-51单片机内部RAM区有128个位地址5、若不使用89C51片内的程序存储器，引脚（）需要接地。
6、当MCS-51引脚（ALE）信号有效时，表示从P0口稳定地送出了低8位地址.7、在单片机的RESET端出现（2）个机器周期以上的高电平时，便可以可靠复位8、MCS-51系列单片机有:（外部中断0）, （外部中断1）, （定时/计数器T0溢出中断）,（定时/计数器T1溢出中断）, （串行口）等5个中断请求源。
9、C51中“！”运算符的作用是（取反）10、所谓的单片机，就是将CPU、存储器、定时计数器、中断功能以及I/O设备等主要功能部件都集成在一块超大规模集成电路的微型计算机。
(正确)11、8051单片机，程序存储器数和数据存储器扩展的最大范围都是一样的。
(正确)12、8位二进制数构成一个字节，一个字节所能表达的无符号数的范围是0-255。
(正确)13、8051中的工作寄存器就是内部RAM中的一部份。
(正确)14、使用89C51且 =0时，可外扩64KB的程序存储器。
(错误)15、因为MCS-51 可上电复位，因此，MCS-51系统也可以不需要复位电路。
(错误)16、一个函数利用return可同时返回多个值。
(错误)17、89C51每个中断源相应地在芯片上都有其中断请求输入引脚。
(错误)18、中断初始化时，对中断控制器的状态设置，只可使用位操作指令，而不能使用字节操作指令。
(错误)19、89C51单片机五个中断源中优先级是高的是外部中断0，优先级是低的是串行口中断。
8051单片机的引脚及结构.
中断系统：指能够处理上述中断过程所需要的硬件电路。
中断源：指能产生中断请求信号的源泉。
8051可处理5个中断源（2个外部，3个内部）发出的中断 请求，并可对其进行优先权处理。外部中断的请求信号可以从 P3.2, P3.3（即 INT0 和 INT1 ）引脚上输入，有电平或边沿两种触 发方式；内部中断源有3个，2个定时器/计数器中断源和1个串行 口中断源。
一 般将 只读存 储器 （ ROM）用 做程序 存储 器 。可 寻址 空间 为 64KB，用于存放用户程序、数据和表格等信息。
MCS-51单片机按程序 存储器可分为内部无ROM 型（如8031）和内部有 ROM型（如8051）两种，EA 连接时 引脚有区别。程序存 储器结构如右图所示：
（2）数据存储器
XTAL2 XTAL1
VSS
1
40
2
39
3
38
4 5
8031
37 36
6
35
7 8051 34
8
33
9 10
8751
32 31
11
30
12 89C51 29
13
28
14
27
15
26
16
25
17
24
18
24
19
22
20
21
VCC P0. 0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 EA ALE PSEN P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2. 0
8051的中断系统主要由中断允许控制器IE和中断优先级控 制器IP等电路组成。
二、MCS-51单片机外部引脚
P1. 0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
中断源：指能产生中断请求信号的源泉。
8051可处理5个中断源（2个外部，3个内部）发出的中断 请求，并可对其进行优先权处理。外部中断的请求信号可以从 P3.2, P3.3（即 INT0 和 INT1 ）引脚上输入，有电平或边沿两种触 发方式；内部中断源有3个，2个定时器/计数器中断源和1个串行 口中断源。
一 般将 只读存 储器 （ ROM）用 做程序 存储 器 。可 寻址 空间 为 64KB，用于存放用户程序、数据和表格等信息。
MCS-51单片机按程序 存储器可分为内部无ROM 型（如8031）和内部有 ROM型（如8051）两种，EA 连接时 引脚有区别。程序存 储器结构如右图所示：
（2）数据存储器
XTAL2 XTAL1
VSS
1
40
2
39
3
38
4 5
8031
37 36
6
35
7 8051 34
8
33
9 10
8751
32 31
11
30
12 89C51 29
13
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24
19
22
20
21
VCC P0. 0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 EA ALE PSEN P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2. 0
8051的中断系统主要由中断允许控制器IE和中断优先级控 制器IP等电路组成。
二、MCS-51单片机外部引脚
P1. 0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
《单片机原理及应用教程》第7章：单片机的串行通信及接口
8051单片机通过引脚RXD和TXD进行串行通信。其串行口结构包括控制寄存器SCON和PCON，分别用于配置工作方式和波特率。串行通信可选工作方式有四种：方式0为同步移位方式，方式1、方式2和方式3为异步收发方式，不同方式下帧格式和时序有所不同。波特率是数据传送速率，可通过设置定时器T1和SMOD位来调整。在方式0下，波特率固定为fosc/12；方3的波特率则通过T1溢出率和SMOD位共同决定。此外，文档还提供了波特率设计的实例和初始化程序，帮助读者更好地理解和应用8051单片机的串行通信功能。
单片机原理第7篇章串行接口
总结和重点强调
串行接口的定义和作用
串行接口是一种用于在计算机系统或电子设备之间传输数据的接口，实现设备之间的通信和 数据交换。
串行通信的特点和优势
逐位传输数据、使用较少的信号线、较高的数据传输速率，节省空间、提高传输效率。
常见的串行接口类型及其应用场景
USB接口、RS-232接口等，应用于计算机、外部存储设备等设备的数据传输。
单片机原理第7篇章串行 接口
串行接口是一种用于在计算机系统或电子设备之间传输数据的接口。它通过 逐位地传输数据，能够有效地减少信号线的使用数量，提高数据传输速率。
串行接口的定义和作用
定义
串行接口是一种数据传输的接口，将数据逐位传输，通过时钟信号同步。
作用
串行接口用于在计算机系统或电子设备之间传输数据，实现设备之间的通信和数据交换。
协议
串行通信需要定义通信协议，规定数据的传输格 式和通信规则。
常见的串行接口类型及其应用场景
USB接口
应用于计算机、外部存储设备、打印机等设备 的数据传输。
RS-2 32 接口
应用于计算机和串行设备之间的长距离数据传 输。
串行通信的标准和协议
1 标准
例如RS-232、USB、SPI、I2C等标准规 定了接口的电气特性和 了数据的传输方式、速率和控制信号。
串行接口的发展趋势和未来展望
1
提高速率
随着技术的发展，串行接口的传输速率将进一步提高，满足对高速数据传输的需 求。
2
减少功耗
为了满足节能环保的需求，串行接口将朝着功耗更低、效率更高的方向发展。
3
应用扩展
串行接口将广泛应用于更多领域，例如物联网、智能家居等。
重要性
串行接口在现代计算机和电子设备中起着至关重要的作用，是数据传输的基础。
8051单片机p0端口工作原理
8051单片机p0端口工作原理一、前言8051单片机是一种广泛应用于嵌入式系统中的微控制器，其具有成本低、易于使用和可靠性高等优点。
P0端口是8051单片机的一个重要端口，它通常用于控制外部设备和与其他设备进行通信。
本文将详细介绍8051单片机P0端口的工作原理。
二、8051单片机概述8051单片机是由Intel公司在1980年推出的一款8位微控制器，它采用了Harvard结构，并且具有4K字节的ROM、128字节的RAM 和32个I/O端口等特点。
其主要特点如下：1. 8位CPU：具有12个寄存器，可以直接访问内部和外部数据。
2. 存储器：包括4K字节ROM和128字节RAM。
3. I/O端口：包括32个I/O端口，其中P0、P1、P2、P3四个端口是最常用的。
4. 定时器/计数器：具有两个16位定时器/计数器。
5. 中断系统：支持5种不同类型的中断源。
6. 串行通信接口：支持UART模式和SPI模式。
7. 其他功能：包括PWM输出、ADC输入等。
三、P0端口概述P0端口是8051单片机的一个8位双向I/O端口，它的引脚编号为P0.0~P0.7。
在默认情况下，P0端口的所有引脚都被配置为输入状态，并且具有上拉电阻。
当需要使用P0端口时，需要将其相应的引脚配置为输出状态，并且需要关闭上拉电阻。
四、P0端口工作原理1. P0端口寄存器P0端口是通过一个8位寄存器来控制的，该寄存器的地址为80H。
当写入数据到该寄存器时，数据会被输出到对应的引脚上。
当从该寄存器读取数据时，会返回当前引脚上的输入数据。
2. P0端口模式设置P0端口可以通过特定的位掩码来配置其模式。
其中，每个引脚都有两个对应的位用于控制其模式：- P0Mx：用于选择引脚是否为输入或输出。
- P0Px：用于选择是否启用内部上拉电阻。
其中，x表示对应引脚编号（例如：P0M1表示P0.1引脚的模式选择位）。
3. P0端口输入输出控制在将某个引脚配置为输出状态后，可以通过向相应位写入逻辑高或逻辑低来控制该引脚的输出电平。
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别为外同步和内同步。
7.1 串行通信基础
1. 外同步：发送方和接收方之间提供单独的时钟线路，发 送方在每个比特周期都向接收方发送一个同步脉冲。接 收方根据这些同步脉冲来完成接收。由于长距离传输时， 同步信号会发生失真，所以仅适用于短距离的传输 内同步：利用特殊的编码机，让数据信号携带同步时钟 信号。
PCON寄存器用于设臵单片机的工作方式以及串行口 的波特率倍数。其中，只有最高位与串行口的工作有关。 PCON 不可位寻址, 因此初始化时需要字节传送。
位定义 SMOD GF1 GF0 通用标志 位 PD IDL 波特率 倍增位 掉电方式 待机方式(空闲 控制位 方式)控制位
功能
SMOD：波特率倍增位 在串行口方式1、方式2、方式3时，波特率与SMOD 有关，当SMOD=1时，波特率提高一倍。复位时， SMOD=0。
串行口对外也有两条独立的收发信号线 RXD(P3.0)和 TXD (P3.1)，因此可以同时发送、接收数据，实现全双 工传送。
7.2 51单片机的串行口
7.2.2 串行口控制寄存器
1. 特殊功能寄存器SCON ( 98H )
SCON寄存器用来控制串行口的工作方式以及设臵状 态标志，可进行位寻址
位地址 9FH 9EH 位定义 SM0 SM1 功能 9DH SM2 9CH REN 9BH TB8 9AH RB8 99H TI 98H RI
写入SBUF RXD（数据） TXD（移位脉冲） TI（中断标志）
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
7.2 51单片机的串行口
方式0发送的指令分解：
MOV SCON，#00xxxxxxB；设定串行口为方式0
CLR TI
；将中断标志TI清零
；若产生中断标志，表示8位数据发送 完毕，跳转
MOV SBUF，A；开始写数据，把发送数据存入SBUF JBC TI，rel
REN=1 RI=0 RXD（数据输入） D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
TXD（移位脉冲）
7.2 51单片机的串行口
计 算 机 甲
0 1 1 0 1
数据 时钟
2.
时钟
计 算 机 乙
计 算 机 甲
数据
0 1 1 0 1
数据+时钟
计 算 机 乙
外同步
内同步
7.1 串行通信基础
串行通信的错误校验
1、奇偶校验 在发送数据时，数据位尾随的1位为奇偶校验 位（1或0）。奇校验时，数据中“1”的个数与校验 位“1”的个数之和应为奇数；偶校验时，数据中 “1”的个数与校验位“1”的个数之和应为偶数。接 收字符时，对“1”的个数进行校验，若发现不一致， 则说明传输数据过程中出现了差错。 2、代码和校验 代码和校验是发送方将所发数据块求和（或各
接 收 设 备
D0 D7
8位顺次传送
发 送 设 备
串行通信的特点：传输线少，长距离传送时成本低； 通信线路简单， 只要一对传输线就可以实现通信(如 电话线)，特别适用于远距离通信。但数据的传送控 制比并行通信复杂，传送速度慢。
7.1 串行通信基础
并行通信：将数据字节的各位用多条数据线同时进 行传送 。
串行口工作 多机通信 允许串行 发送数据 接受数据 发送中断 接受中断 方式选择位 控制位 接受位 的第9位 的第9位 标志位 标志位
为什么没有允许发送：发送是主动过程，接受是被动过程
7.2 51单片机的串行口
1）SM0、SM1
串行口工作方式选择位，可选择4种工作方式
7.2 51单片机的串行口
2）SM2：多机通信控制位
波特率(Baudrate)
波特率就是数据的传送速率,即每秒钟传送的二进 制位数
7.1 串行通信基础
异步通信的数据格式 ：
空 闲
起 始 位
一个字符帧
数据位
校 停 验 止 位 位
空 下一字符 闲 起始位
LSB
MSB
异步通信的特点：不要求收发双方时钟的严格一致， 实现容易，设备开销较小，但每个字符要附加2～3 位用于起止位，各帧之间还有间隔，因此传输效率 不高。
7.2 51单片机的串行口
7.2.3 串行口的工作方式
1. 方式0 串行接口工作方式0为同步移位寄存器方式， 多用于I/O口的扩展，其波特率是固定的，为 fosc/12。TXD引脚输出同步移位脉冲，RXD引 脚串行输入/输出数据。
7.2 51单片机的串行口
方式0发送
数据从RXD引脚串行输出,TXD引脚输出同步脉 冲。当1个数据写入串行口发送缓冲器时,串行口将8 位数据以fosc/12的固定波特率从RXD引脚输出,从低 位到高位。发送完后臵中断标志TI为1,呈中断请求状 态,在再次发送数据之前,必须用软件将TI清0。
7.1 串行通信基础
传输速率与传输距离 1、传输速率
比特率：每秒钟传输二进制代码的位数，单位是：位／ 秒（bps）。如每秒钟传送240个字符，而每个字符格 式包含10位，这时的比特率为： 10位×240个/秒 = 2400 bps 波特率：每秒钟调制信号变化的次数，单位是：波特 （Baud）。对于将数字信号1或0直接用两种不同电 压表示的所谓基带传输，比特率和波特率是相同的。 所以，我们也经常用波特率表示数据的传输速率。
在方式0时，SM2必须是0。在方式1时，若SM2=1， 则只有接收到有效停止位时，RI才臵1。
7.2 51单片机的串行口
3） REN:允许串行接收位
由软件臵REN=1，则启动串行口接收数据； 若软件臵REN=0，则禁止接收
4） TB8：发送的第9位数据。
在方式2和方式3时,TB8为所要发送的第9位 数据。在多机通信中，以TB8位的状态表示主机 发送的是地址还是数据：TB8=0为数据，TB8=1 为地址;也可用作数据的奇偶校验位。该位由软件 臵位或复位。在方式0和方式1中，该位未用。
第七章 串行接口
7.1 串行通信基础 7.2 51单片机的串行口 7.3 串行口的应用实例
7.1 串行通信基础
通信：信息交换 计算机 计算机 计算机 外设 应用：多机系统、计算机网络
通信方式
串行通信 并行通信
7.1 串行通信基础
串行通信：将数据字节分成一位一位的形式在一条 传输线上逐个地传送
7.2 51单片机的串行口
7） RI：接收中断标志位。
在方式0时，当串行接收第8位数据结束时， 或在其它方式，串行接收停止位的中间时，由内 部硬件使RI臵1，向CPU发中断申请。也必须在 中断服务程序中，用软件将其清0，取消此中断 申请。
7.2 51单片机的串行口
2. 电源控制寄存器PCON ( 97H )
1 13 1 5
14
25
6
9
7.2 51单片机的串行口
7.2.2 串行口的结构
串行口中断
7.2 51单片机的串行口
说明：
SBUF是两个在物理上独立的接收、发送缓冲器,可同时 发送、接收数据。两个缓冲器只用一个字节地址99H， 可通过指令对SBUF的读写来区别是对接收缓冲器的操 作还是对发送缓冲器的操作。 CPU写SBUF （MOV SBUF, A）,就是修改发送缓冲器; 读SBUF （MOV A, SBUF）, 就是读接收缓冲器。
间隙任意 接 收 10100100 设 备
1 0 10100100 1 0 11100110 1
发 送 0 11100110 设 备
7.1 串行通信基础
异步通信是以字符（构成的帧）为单位进行传输， 字符与字符之间的间隙（时间间隔）是任意的，但每 个字符中的各位是以固定的时间传送的，即字符之间 是异步的（字符之间不一定有“位间隔”的整数倍的 关系），但同一字符内的各位是同步的（各位之间的 距离均为“位间隔”的整数倍），即字符间异步，字 符内部各位间同步。
7.1 串行通信基础
2、传输距离与传输速率的关系
最大距离与传输速率及传输线的电气特性有关。 一般来说，传输距离随传输速率的增加而减小。 当比特率超过1000 bps 时，最大传输距离迅速下 降。
7.1 串行通信基础
信号的调制与解调
利用调制器（Modulator）把数字信号转换成模拟 信号，然后送到通信线路上去，再由解调器 （Demodulator）把从通信线路上收到的模拟信号转换 成数字信号。由于通信是双向的，调制器和解调器合并 在一个装臵中，这就是调制解调器MODEM。
7.2 51单片机的串行口
方式0接收
在满足REN=1(允许接收)和RI=0的条件下,串行口处 于方式0输入。此时,RXD为数据输入端,TXD为同步信号 输出端,接收器也以fosc/12的波特率采样RXD引脚输入的 数据信息。当接收器接收完8位数据后，臵中断标志RI=1 为请求中断,在再次接收之前,必须用软件将RI清0。
7.1 串行通信基础
2、同步通信 (Synchronous Communication)
建立发送方时钟对接收方时钟的直接控制，使 双方达到完全同步。此时，传输数据的位之间的距 离均为“位间隔”的整数倍，同时传送的字符间不 留间隙，既保持位同步关系，也保持字符同步关系。
发送方对接收方的同步可以通过两种方法实现，分
RS-232C RS-232C
电话网 DTE DCE DCE
数据通 信设备
终端 设备
DTE
7.1 串行通信基础
串行通信接口标准 RS-232C接口：RS-232C是EIA（美国电子工业
协会）1969年修订RS-232C标准。RS-232C定义了数据 终端设备（DTE）与数据通信设备（DCE）之间的物理 接口标准。 RS-232C接口规定使用25针连接器，连接器的尺寸 及每个插针的排列位臵都有明确的定义。实际应用中常 用9针连接器代替25针连接器。
8位同时传送 接 收 设 备 询问 应答
7.1 串行通信基础
1. 外同步：发送方和接收方之间提供单独的时钟线路，发 送方在每个比特周期都向接收方发送一个同步脉冲。接 收方根据这些同步脉冲来完成接收。由于长距离传输时， 同步信号会发生失真，所以仅适用于短距离的传输 内同步：利用特殊的编码机，让数据信号携带同步时钟 信号。
PCON寄存器用于设臵单片机的工作方式以及串行口 的波特率倍数。其中，只有最高位与串行口的工作有关。 PCON 不可位寻址, 因此初始化时需要字节传送。
位定义 SMOD GF1 GF0 通用标志 位 PD IDL 波特率 倍增位 掉电方式 待机方式(空闲 控制位 方式)控制位
功能
SMOD：波特率倍增位 在串行口方式1、方式2、方式3时，波特率与SMOD 有关，当SMOD=1时，波特率提高一倍。复位时， SMOD=0。
串行口对外也有两条独立的收发信号线 RXD(P3.0)和 TXD (P3.1)，因此可以同时发送、接收数据，实现全双 工传送。
7.2 51单片机的串行口
7.2.2 串行口控制寄存器
1. 特殊功能寄存器SCON ( 98H )
SCON寄存器用来控制串行口的工作方式以及设臵状 态标志，可进行位寻址
位地址 9FH 9EH 位定义 SM0 SM1 功能 9DH SM2 9CH REN 9BH TB8 9AH RB8 99H TI 98H RI
写入SBUF RXD（数据） TXD（移位脉冲） TI（中断标志）
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
7.2 51单片机的串行口
方式0发送的指令分解：
MOV SCON，#00xxxxxxB；设定串行口为方式0
CLR TI
；将中断标志TI清零
；若产生中断标志，表示8位数据发送 完毕，跳转
MOV SBUF，A；开始写数据，把发送数据存入SBUF JBC TI，rel
REN=1 RI=0 RXD（数据输入） D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
TXD（移位脉冲）
7.2 51单片机的串行口
计 算 机 甲
0 1 1 0 1
数据 时钟
2.
时钟
计 算 机 乙
计 算 机 甲
数据
0 1 1 0 1
数据+时钟
计 算 机 乙
外同步
内同步
7.1 串行通信基础
串行通信的错误校验
1、奇偶校验 在发送数据时，数据位尾随的1位为奇偶校验 位（1或0）。奇校验时，数据中“1”的个数与校验 位“1”的个数之和应为奇数；偶校验时，数据中 “1”的个数与校验位“1”的个数之和应为偶数。接 收字符时，对“1”的个数进行校验，若发现不一致， 则说明传输数据过程中出现了差错。 2、代码和校验 代码和校验是发送方将所发数据块求和（或各
接 收 设 备
D0 D7
8位顺次传送
发 送 设 备
串行通信的特点：传输线少，长距离传送时成本低； 通信线路简单， 只要一对传输线就可以实现通信(如 电话线)，特别适用于远距离通信。但数据的传送控 制比并行通信复杂，传送速度慢。
7.1 串行通信基础
并行通信：将数据字节的各位用多条数据线同时进 行传送 。
串行口工作 多机通信 允许串行 发送数据 接受数据 发送中断 接受中断 方式选择位 控制位 接受位 的第9位 的第9位 标志位 标志位
为什么没有允许发送：发送是主动过程，接受是被动过程
7.2 51单片机的串行口
1）SM0、SM1
串行口工作方式选择位，可选择4种工作方式
7.2 51单片机的串行口
2）SM2：多机通信控制位
波特率(Baudrate)
波特率就是数据的传送速率,即每秒钟传送的二进 制位数
7.1 串行通信基础
异步通信的数据格式 ：
空 闲
起 始 位
一个字符帧
数据位
校 停 验 止 位 位
空 下一字符 闲 起始位
LSB
MSB
异步通信的特点：不要求收发双方时钟的严格一致， 实现容易，设备开销较小，但每个字符要附加2～3 位用于起止位，各帧之间还有间隔，因此传输效率 不高。
7.2 51单片机的串行口
7.2.3 串行口的工作方式
1. 方式0 串行接口工作方式0为同步移位寄存器方式， 多用于I/O口的扩展，其波特率是固定的，为 fosc/12。TXD引脚输出同步移位脉冲，RXD引 脚串行输入/输出数据。
7.2 51单片机的串行口
方式0发送
数据从RXD引脚串行输出,TXD引脚输出同步脉 冲。当1个数据写入串行口发送缓冲器时,串行口将8 位数据以fosc/12的固定波特率从RXD引脚输出,从低 位到高位。发送完后臵中断标志TI为1,呈中断请求状 态,在再次发送数据之前,必须用软件将TI清0。
7.1 串行通信基础
传输速率与传输距离 1、传输速率
比特率：每秒钟传输二进制代码的位数，单位是：位／ 秒（bps）。如每秒钟传送240个字符，而每个字符格 式包含10位，这时的比特率为： 10位×240个/秒 = 2400 bps 波特率：每秒钟调制信号变化的次数，单位是：波特 （Baud）。对于将数字信号1或0直接用两种不同电 压表示的所谓基带传输，比特率和波特率是相同的。 所以，我们也经常用波特率表示数据的传输速率。
在方式0时，SM2必须是0。在方式1时，若SM2=1， 则只有接收到有效停止位时，RI才臵1。
7.2 51单片机的串行口
3） REN:允许串行接收位
由软件臵REN=1，则启动串行口接收数据； 若软件臵REN=0，则禁止接收
4） TB8：发送的第9位数据。
在方式2和方式3时,TB8为所要发送的第9位 数据。在多机通信中，以TB8位的状态表示主机 发送的是地址还是数据：TB8=0为数据，TB8=1 为地址;也可用作数据的奇偶校验位。该位由软件 臵位或复位。在方式0和方式1中，该位未用。
第七章 串行接口
7.1 串行通信基础 7.2 51单片机的串行口 7.3 串行口的应用实例
7.1 串行通信基础
通信：信息交换 计算机 计算机 计算机 外设 应用：多机系统、计算机网络
通信方式
串行通信 并行通信
7.1 串行通信基础
串行通信：将数据字节分成一位一位的形式在一条 传输线上逐个地传送
7.2 51单片机的串行口
7） RI：接收中断标志位。
在方式0时，当串行接收第8位数据结束时， 或在其它方式，串行接收停止位的中间时，由内 部硬件使RI臵1，向CPU发中断申请。也必须在 中断服务程序中，用软件将其清0，取消此中断 申请。
7.2 51单片机的串行口
2. 电源控制寄存器PCON ( 97H )
1 13 1 5
14
25
6
9
7.2 51单片机的串行口
7.2.2 串行口的结构
串行口中断
7.2 51单片机的串行口
说明：
SBUF是两个在物理上独立的接收、发送缓冲器,可同时 发送、接收数据。两个缓冲器只用一个字节地址99H， 可通过指令对SBUF的读写来区别是对接收缓冲器的操 作还是对发送缓冲器的操作。 CPU写SBUF （MOV SBUF, A）,就是修改发送缓冲器; 读SBUF （MOV A, SBUF）, 就是读接收缓冲器。
间隙任意 接 收 10100100 设 备
1 0 10100100 1 0 11100110 1
发 送 0 11100110 设 备
7.1 串行通信基础
异步通信是以字符（构成的帧）为单位进行传输， 字符与字符之间的间隙（时间间隔）是任意的，但每 个字符中的各位是以固定的时间传送的，即字符之间 是异步的（字符之间不一定有“位间隔”的整数倍的 关系），但同一字符内的各位是同步的（各位之间的 距离均为“位间隔”的整数倍），即字符间异步，字 符内部各位间同步。
7.1 串行通信基础
2、传输距离与传输速率的关系
最大距离与传输速率及传输线的电气特性有关。 一般来说，传输距离随传输速率的增加而减小。 当比特率超过1000 bps 时，最大传输距离迅速下 降。
7.1 串行通信基础
信号的调制与解调
利用调制器（Modulator）把数字信号转换成模拟 信号，然后送到通信线路上去，再由解调器 （Demodulator）把从通信线路上收到的模拟信号转换 成数字信号。由于通信是双向的，调制器和解调器合并 在一个装臵中，这就是调制解调器MODEM。
7.2 51单片机的串行口
方式0接收
在满足REN=1(允许接收)和RI=0的条件下,串行口处 于方式0输入。此时,RXD为数据输入端,TXD为同步信号 输出端,接收器也以fosc/12的波特率采样RXD引脚输入的 数据信息。当接收器接收完8位数据后，臵中断标志RI=1 为请求中断,在再次接收之前,必须用软件将RI清0。
7.1 串行通信基础
2、同步通信 (Synchronous Communication)
建立发送方时钟对接收方时钟的直接控制，使 双方达到完全同步。此时，传输数据的位之间的距 离均为“位间隔”的整数倍，同时传送的字符间不 留间隙，既保持位同步关系，也保持字符同步关系。
发送方对接收方的同步可以通过两种方法实现，分
RS-232C RS-232C
电话网 DTE DCE DCE
数据通 信设备
终端 设备
DTE
7.1 串行通信基础
串行通信接口标准 RS-232C接口：RS-232C是EIA（美国电子工业
协会）1969年修订RS-232C标准。RS-232C定义了数据 终端设备（DTE）与数据通信设备（DCE）之间的物理 接口标准。 RS-232C接口规定使用25针连接器，连接器的尺寸 及每个插针的排列位臵都有明确的定义。实际应用中常 用9针连接器代替25针连接器。
8位同时传送 接 收 设 备 询问 应答