发布时间 : 星期四 文章单片机串行通信技术更新完毕开始阅读
若SM2=1，表示置多机通信功能。如果接收到的第9位数据RB8为1，则将数据装入SBUF，并置RI为1，向CPU申请中断；如果接收到的第9位数据RB8为0，则不接收数据，RI仍为0，不向CPU申请中断。若SM2=0，不论接收到的第9位RB8为0还是为l，TI、RI都以正常方式被激活，接收到的数据装入SBUF。在方式1，若SM2=1，则只有收到有效的停止位后，RI置1。在方式0中，SM2应为0。
REN：允许串行接收位。REN=l时，允许接收；REN=0时，禁止接收。
TB8：发送数据的第9位。在方式2和方式3中，TB8是第9位发送数据，可做奇偶校验位。在多机通信中，可作为区别地址帧或数据帧的标识位，一般约定发送地址帧时，TB8为1，发送数据帧时，TB8为0。
RB8：接收数据的第9位。在方式2和方式3中，RB8是第9位接收数据。
TI：发送中断标志位。在方式0中，发送完8位数据后，由硬件置位；在其它方式，在发送停止位时由硬件置位。因此，TI是发送完一帧数据的标志，当TI=l时，向CPU申请串行中断，响应中断后，必须由软件清除TI。
RI：接收中断标志位。在方式0中，接收完8位数据后，由硬件置位；在其它方式中在接收停止位的中间点由硬件置位。接收完一帧数据RI=l，向CPU申请中断，响应中断后，必须由软件清除RI。
3．电源及波特率选择寄存器PCON
PCON主要是为CHMOS型单片机的电源控制而设置的专用寄存器，字节地址为87H。在HMOS的8051单片机中，PCON 只有最高位被定义，其它位都是虚设的。 SMOD SSSS SSSS SSSS GF11 GF00 PPDD IDLL PCON(87H)
PCON的最高位SMOD为串行口波特率的倍增位。在方式1、2和3时，串行通信的波特率与SMOD有关。当SMOD=l时，通信波特率加倍，当SMOD=0时，波特率不变。其它各位为掉电方式控制位，在此不再赘述。
二、MCS-51串行口的工作方式
MCS-51的串行口有4种工作方式，通过SCON中的SMl、SM0位来决定，如表5-4所示。 1．工作方式0 在方式0下，串行口作同步移位寄存器用，其波特率固定为fOSC/l2。串行数据从RXD(P3.0)端输入或输出，同步移位脉冲由TXD(P3.1)送出。移位数据的发送和接收以8位为一帧,无需起始位和停止位。这种方式常用于扩展I/O口。
2．工作方式1
方式1为波特率可调的8位通用异步通信接口。发送或接收一帧信息为10位,分别为起始位0，8位数据位和1位停止位1。
（1）数据发送
发送时，数据从TXD端输出。当执行MOV SBUF，A指令时，数据被写入发送缓冲器SBUF，启动发送器发送。当发送完一帧数据后，置中断标志TI为1。
（2）数据接收
接收时，数据从RXD端输入。当允许接收控制位REN为l后，串行口采样RXD，当采样到由1到0跳变时，确认是起始位“0”，启动接收器开始接收一帧数据。当RI=0且接收到停止位为l（或SM2=0）时，将停止位送入RB8，8位数据送入接收缓冲器SBUF，同时置中断标志RI=1。所以，方式1接收时，应先用软件清除RI或SM2标志。
3．工作方式2、方式3
在工作方式2、方式3下，串行口为9位异步通信接口，发送、接收一帧信息为11位：即1位起始位（0）、8位数据位、1位可编程位和1位停止位（1）。传送波特率与SMOD有关。其数据帧格式如下所示。
0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 0/1 1 起 8位数据 奇偶 停 始 校验 止
位 位
（1）数据发送
串行口工作于方式2、方式3进行数据发送时，数据由TXD端输出，附加的第9位数据为SCON中的RB8（由软件设置）。用指令将要发送的数据写入SBUF，即可启动发送器。送完一帧信息时，TI由硬件置1。
（2）数据接收
当REN=1时，允许接收。与方式1相同，CPU开始不断采样RXD，将8位数据送入SBUF中，接收到的第9位数据送入RB8中，当同时满足RI=0，SM2=0或接收到第9位数据为1这三个条件都满足时，置RI=1，否则接收数据无效。
三、MCS-51串行口的波特率
在串行通信中，收发双方必须采用相同的数据传输速度，即采用相同的波特率。MCS-51单片机的串行口有4种工作方式，其中方式0和方式2的波特率是固定的，方式1和方式3的波特率是可变的，由定时器T1的溢出率决定。
1．方式0和方式2
在方式0中，波特率为时钟频率的1/12，即fOSC/12，固定不变。
在方式2中，波特率取决于PCON中的SMOD值，当SMOD=0时，波特率为fOSC/64； 当SMOD=l时，波特率为fOSC/32，即波特率=2SMOD×fOSC/64。 2．方式1和方式3
在方式l和方式3下，波特率由定时器Tl的溢出率和SMOD共同决定，即： 波特率=2SMOD/32×n
式中 n为定时器T1的溢出率。定时器T1的溢出率取决于定时器T1的预置值。通常定时器选用工作模式2，即自动重装载的8位定时器，此时TLl作计数用，自动重装载值存在THl内。设定时器的预置值 (初始值)为X，那么每过256－X个机器周期，定时器溢出一次，此时应禁止T1中断。溢出周期为：
12/fOSC×(256一X)
溢出率为溢出周期的倒数，所以波特率为：
波特率 =
2SMOD3212(256?X)
例5.1：通信波特率为2400bps，f0SC=11.0592MHz，T1工作在模式2，其SMOD=0，计算
?fOSCT1的初值X：
根据 波特率=2/32×n 得n=76800
根据，n= fOSC/〔12×(256一X)〕 得X=244 即：X=F4H，相应的程序为： MOV TMOD，#20H
MOV TLl，#0F4H MOV THl，#0F4H
SETB TRl
MCS-51串行口常用波特率如表5-4所示。
表5-4 MCS-51串行口常用波特率 工作方式 方式0 方式2 波特率/bps 1M 375K 187.5K 62.5K 19.2K 9.6K 方式1 方式3 4.8K 2.4K 1.2K 137.5 110 方式0 方式2 0.5M 187.5K 19.2K 9.6K 4.8K 方式1 方式3 2.4K 1.2K 0.6K 110 55 fosc/MHZ 12 12 12 12 11.059 11.059 11.059 11.059 11.059 11.059 12 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 定时器T1 SMOD × 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 × 1 1 1 0 0 0 0 0 0 C/T × × × 0 0 0 0 0 0 0 0 × × 0 0 0 0 0 0 0 0 模式 × × × 2 2 2 2 2 2 2 1 × × 2 2 2 2 2 2 2 1 定时器初值 × × × FFH FDH FDH FAH F4H E8H 1DH FEEBH × × FEH FDH FDH FAH F3H E6H 72H FEEBH SMOD
第四节 MCS-51单片机串口通信应用
MCS-51单片机串行口的方式1、方式2和方式3都是异步通信方式，既可以进行单片机之间双机（点对点）、多机的串行通信，又可以进行单片机与PC机间的串行通信。
一、单片机串行口通信测试
例5.2： 图5-9将单片机的发送端与接收端接在一起，可以测试单片机的串口通信功能。 设单片机主频为6M，波特率为2400bps。程序执行后，8个发光二极管闪烁表示通信正常。查表5-4 可知定时器采用工作模式2，初值为FAH，程序如下。 ORG 0000H
MOV TMOD,#20H ;定时器1设为模式2 MOV TL1,#0FAH
MOV TH1,#0FAH ;置定时器初值 SETB TR1 ;启动T1
MOV SCON,#50H ;串口设置为方式1，REN=1
STA:CLR TI ;清发送标志 MOV P1,#00H ;送亮灯信号 ACALL DELAY ;调延时 MOV A,#0FFH
MOV SBUF,A ;发送灭灯信号 JXFS: JNB TI,JXFS ;发送等待 JXJS: JNB RI,JXJS ;接收等待 CLR RI ;清接收标志 MOV A,SBUF ;接收数据
MOV P1,A ;接收送据（灭灯信号）送P1口 ACALL DELAY ;调延时 SJMP STA ;重复 DELAY: MOV R0,#0FFH ;延时子程序
DAL: MOV R1,#0FFH DAL1:DJNZ R1,DAL1 DJNZ R0,DAL RET END