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1、STCSTC 单片机串口单片机串口 1 1 用定时器用定时器 1 1 模式模式 2 2 做波特率发生器的计算方法做波特率发生器的计算方法 一、 基本原理说明 定时器定时器 1 1 工作在方式工作在方式 2 2 是一种既省事又精确的产生串行口波特率的方 法。原因是定时器 T1 工作方式 2 是一种 8 位自动重装方式，无需在中断服 务程序中送数，没有由于中断引起的误差。 波特率的计算公式：波特率的计算公式： 设定时器 T1 方式 2 的初值为 X,则有：定时器 T1 的溢出率=计数速率 /(256-X)=fosc/(256-X)*12；（注：注：12 分频的单片机分频的单片机） 则方式 2 的波
2、特率=2 SMOD *fosc /(256-X)*12*32. 故定时器定时器 T1T1 初值为初值为 X=X=256-(2256-(2 SMODSMOD * * foscfosc）/ / (12*32*(12*32*波特率波特率) ) foscfosc 表示单片机的晶振时钟的频率，单位是表示单片机的晶振时钟的频率，单位是 HZ;HZ; 波特率单位是波特率单位是 BPSBPS 或者或者 HZHZ；SMODSMOD 表示串口表示串口 波特率波特率倍速倍速选择位，选择位，SMOD=1SMOD=1，则通信方式，则通信方式 1 1、2 2、3 3 的波特率加倍，反之不加倍。的波特率加倍，反之不加倍。
3、二、计算题 1 1 波特率的计算公式：波特率的计算公式： 注意：注意：串口波特率一般设置为串口波特率一般设置为 9600Hz(9600bps)，4800Hz(4800bps)，其他波特率都有误差。，其他波特率都有误差。 图 1此图中波特率是 19200BPS、57600BPS 时候，存在存在误差误差 2 2溢出率：溢出率：溢出率应该是每秒溢出的次数。 T1 定时器定时器（8 位位自动重加载自动重加载）的溢出率的溢出率= fosc/(12*(256-TL1)fosc 表示单片机的表示单片机的 晶振时钟的频率晶振时钟的频率 综合式：综合式：波特率=(2SMOD/32)*( T1 的溢出率)= (2
4、SMOD/32)*( fosc/(12*(256-TL1) =（2SMOD* *fosc）/(394* *(256-TL1) 12/fosc=每个机器周期时间（fosc 单片机的晶振时钟的频率），8 位定时器 T1 溢出一次所 需的时间=(12/fosc)*(256-初值)=溢出一次所需的时间，最后用 1 除以该数就代表每秒溢出的次 数，也称作溢出率。 计数速率计数速率 = fosc / 12（12 分频的单片机分频的单片机） 溢出速率溢出速率 = 1 / 一次溢出时间 = 1 /(256 - TL1 初值)* (12 / fosc) = fosc / (12 *(256-TL1 初值初值)
5、3.3.计算例题计算例题 （1） 若 STC 单片机的晶振频率 fosc 为 11.0592MHz，串行口 1 工作在方式 1，定时器 T1 作为波特率发生器，T1 在工作模式 2 自动重装初值的 8 位定时方式，已知 SMOD=0，要求串 行口 1 的波特率为 9600Hz(9600bps)，请计算定时器 T1 的初始值 TL1=？。 解解 答：答： (a) 因 SMOD=0，波特率=(2SMOD/32)*( T1 的溢出率)= ( T1 的溢出率)/32=9.6 Kbps 计算得， T1 的溢出率=9.6 KHz*32=307.2KHz=0.3072 MHz (b)T1 的溢出率=fosc
6、/(12*(256-TL1) =11.0592 MHz /(12*(256-TL1)= 0.3072 MHz 计算得， TL1=253=0xFDH (c)STC-ISP 软件计算结果如下图所示： (d) C 语言编写的串口 1 和定时器 1 初始化代码如下： void UartInit(void)/9600bps11.0592MHz PCON /波特率不倍速 SCON = 0x50;/8 位数据,可变波特率 AUXR /定时器 1 时钟为 Fosc/12,即 12T AUXR /串口 1 选择定时器 1 为波特率发生器 TMOD /清除定时器 1 模式位 TMOD |= 0x20;/设定定时器
7、 1 为 8 位自动重装方式 TL1 = 0xFD;/设定定时初值 TH1 = 0xFD;/设定定时器重装值 ET1 = 0;/禁止定时器 1 中断 TR1 = 1;/启动定时器 1 电源控制寄存器电源控制寄存器 PCON 初值初值： 0X7FH-0111 1111PCON 比特比特B7B6B5B4B3B2B1B0 名字名字 SMODSMOD0LVDFPOFGF1GF0PDIDL 值值01111111 SMOD =0；表示串口；表示串口 1 的波特率不加倍；的波特率不加倍； SMOD0、LVDF、POF、GF1、GF0、PD、IDL 维持原状态位不变；维持原状态位不变； 串口串口 1 控制寄存
8、器控制寄存器 SC0N 初值初值： 0X50H-0101 0000SC0N 比特比特B7B6B5B4B3B2B1B0 名字名字 SM0/FESM1SM2RENTB8RB8TIRI 值值01010000 SMOD0=0, SM1 =1;表示串口表示串口 1 工作在模式工作在模式 1 方式；方式； SM2=0;表示串口表示串口 1 在方式在方式 1 非多机通信方式；非多机通信方式； REN=1;表示维持原状态位不变；表示维持原状态位不变； TB8、RB8、TI、RI 各位分别置各位分别置 0； 辅助寄存器辅助寄存器 AUXR 初值：初值：0XBFH-1011 1111AUXR 比特比特B7B6B5
9、B4B3B2B1B0 名字名字T0X12T1X12UART_M0x6T2RT2_C/TT2x12EXTRAMS1ST2 值值10111111 T1X12=0;表示定时器表示定时器 1 是是 12 分频，其速度是传统分频，其速度是传统 8051 的速度；的速度； T0X12、UART_M0x6、T2R、T2_C/T、T2x12、EXTRAM、S1ST2 维持原状态位值不变；维持原状态位值不变； 辅助寄存器辅助寄存器 AUXR 初值：初值：0XFEH-1111 1110AUXR 比特比特B7B6B5B4B3B2B1B0 名字名字T0X12T1X12UART_M0x6T2RT2_C/TT2x12EX
10、TRAMS1ST2 值值11111110 S1ST2=0；表示定时器；表示定时器 1 作为串口作为串口 1 的波特率发生器；的波特率发生器； T0X12、T1X12、UART_M0x6、T2R、T2_C/T、T2x12、EXTRAM 维持原状态位值不变；维持原状态位值不变； 辅助寄存器辅助寄存器 AUXR 初值：初值：0XBEH-1011 1110AUXR 比特比特B7B6B5B4B3B2B1B0 名字名字T0X12T1X12UART_M0x6T2RT2_C/TT2x12EXTRAMS1ST2 值值10111110 T1X12=0;表示定时器表示定时器 1 是是 12 分频，其速度是传统分频，
11、其速度是传统 8051 的速度；的速度； S1ST2=0；表示定时器；表示定时器 1 作为串口作为串口 1 的波特率发生器；的波特率发生器； T0X12、UART_M0x6、T2R、T2_C/T、T2x12、EXTRAM 维持原状态维持原状态 位值不变；位值不变； 定时器工作模式寄存器定时器工作模式寄存器 TMOD 寄存器初值：寄存器初值：0X0FH-0000 1111 TMOD 表示不要求条件表示不要求条件 INT1 引脚为高引脚为高， 并且并且 TR1=1 的条件定的条件定 时，亦即定时不受任何条件限制；时，亦即定时不受任何条件限制； C/T=0;该位为该位为 0 时，表示定时器时，表示定
12、时器 1 工作在定时模式；工作在定时模式； M1=0，M0=0; 表示定时器表示定时器 1-16 位自动重新加载模式；位自动重新加载模式； B3、B2、B1、B0 维持原状态位值不变；维持原状态位值不变； 定时器工作模式寄存器定时器工作模式寄存器 TMOD 初值：初值：0X20H-0010 0000 TMOD|=0X20; 比特比特B7B6B5B4B3B2B1B0 名字名字GATE C/TM1M0GATE C/TM1M0 值值00100000 作用域作用域与定时器与定时器 1 有关有关与定时器与定时器 0 有关有关 M1=1，M0=0; 表示定时器表示定时器 1-8 位自动重新加载模式；位自动
13、重新加载模式； B7、B6、B4、B3、B2、B1、B0 维持原状态位值不变；维持原状态位值不变； （2） 若 STC 单片机的晶振频率 fosc 为 11.0592MHz，串行口 1 工作在方式 1，定时器 T1 作 为波特率发生器，T1 在工作模式 2 自动重装初值的 8 位定时方式，已知 SMOD=1，要求串行 口 1 的波特率为 9600Hz(9600bps)，请计算定时器 T1 的初始值 TL1=？。 解解 答：答： (a) 因 SMOD=0，波特率=(2SMOD/32)*( T1 的溢出率)= ( T1 的溢出率)/32=9.6 Kbps 计算 得，T1 的溢出率=9.6 KHz*
14、16=153.6KHz=0.1536 MHz (b)T1 的溢出率=fosc/(12*(256-TL1) =11.0592 MHz /(12*(256-TL1)= 0.1536 MHz 计算得， TL1=250=0xFAH (c)STC-ISP 软件计算结果如下图所示： (d) C 语言编写的串口 1 和定时器 1 初始化代码如下： void UartInit(void)/9600bps11.0592MHz PCON |= 0x80;/使能波特率倍速位 SMOD SCON = 0x50;/8 位数据,可变波特率 AUXR /定时器 1 时钟为 Fosc/12,即 12T AUXR /串口 1
15、选择定时器 1 为波特率发生器 TMOD /清除定时器 1 模式位 TMOD |= 0x20;/设定定时器 1 为 8 位自动重装方式 TL1 = 0xFA;/设定定时初值 TH1 = 0xFA;/设定定时器重装值 ET1 = 0;/禁止定时器 1 中断 TR1 = 1;/启动定时器 1 电源控制寄存器电源控制寄存器 PCON 初值初值： 0X80H-1000 0000PCON 比特比特B7B6B5B4B3B2B1B0 名字名字 SMODSMOD0LVDFPOFGF1GF0PDIDL 值值10000000 SMOD =1；表示串口；表示串口 1 的在工作方式的在工作方式 1、2、3 时候波特率
16、加倍；时候波特率加倍； SMOD0、LVDF、POF、GF1、GF0、PD、IDL 全部置全部置 0； 定时器的初值是定时器的初值是 0XFAH、0XFDH 在波特率加倍、不加倍实现方法在波特率加倍、不加倍实现方法比较图比较图 定定时时器器的的初初值值是是0XFAH SMOD=0（波特率不加倍），波特率是4800bpsSMOD=1（波特率加倍），波特率是9600bps 定定时时器器的的初初值值是是0XFDH SMOD=0（波特率不加倍），波特率是9600bpsSMOD=1（波特率加倍），波特率是19200bps 思思考考题题 1. 若 STC 单片机的晶振频率 fosc 为 11.0592MHz，串行口 1 工作在方式 1，定时器 T1 作为波 特率发生器，T1 在工作模式 2 自动重装初值的 8 位
