单片机串行接口及其应用

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1、第十七讲第十七讲 单片机串行接口及其应用单片机串行接口及其应用 教学目的教学目的: 1、了解串行通信的特点 2、了解 MCS-51 单片机机串行接口 3、掌握 MCS-51 单片机机串行接口的运用 教学重点、难点：教学重点、难点：MCS-51 单片机机串行接口的运用主要教学内容（提纲）主要教学内容（提纲）一、串行通信的特点二、MCS-51 单片机机串行接口三、MCS-51 单片机机串行接口的运用讲讲 授授 要要 点点一、一、串行通信概述串行通信概述 1、什么叫串行通信？ 并行、串行举生活中的例子（排横队行走，排纵队行走）说明； 引出并行通信，串行通信的概念。P00 P01 外设 1P02 P0

2、3 单片机 RXD 外设 2 TXD2、同步通信、异步通信 提问：数字电路中移位寄存器是怎样进行移位的？ 同步发送设备时钟等于接收设备时钟。同步字符 1 同步字符 2 数据 1 数据 2 数据 n 校验字符 校验字符 异步发送时钟不一定等于接收时钟。空闲位 起始位 5 8 位数据 奇偶校验位 停止位 空闲位 3、串行通信方向A B发 单工 收A B发 半双工 发收 收 A 全双工 B发 收收 发 4、波特率 即串行通信速率。 b/s 、 bps 举例、设有一帧信息，1 个起始位、8 个数据位、1 个停止位，传输速率为 240 个字符。求波特率。 解：（181）240 = 2400 b/s =

3、2400 波特。5、串行通信接口 发送： 展示投影胶片 CPUD7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 发送数据寄存器SBUF（99H） 1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 发送数据发送时钟接收： 展示投影胶片 接收时钟0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 1 接收数据D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 接收数据寄存器SBUF（99H） CPU 二、二、MCS-51 单片机机串行接口单片机机串行接口 单片机内有：通用异步接收/发送器 UART 全双工，4 种工作方式，波特率可编程设置，可中断。 1、串口的组成从编程角度讲来看主要由以下寄存器组

4、成。PCON SMODSCON SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RISBUF D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SBUF 发SBUF 收 SM0、SM1：工作方式选择位（后面再讲） SM2：多机通信控制位，常与 RB8 配合，决定是否激活 RI REN：允许接收 TB8：发送的第九位数 RB8：接收的第九位数 TI ：中断标志RI SMOD：波特系数选择位，0 20 = 11 21 = 2 2、串行口的工作方式 （1）方式 0：同步移位寄存器方式，波特率固定为 fosc / 12RXD 接收发送数据TXD 产生同步移位脉冲 接收/发送完，置位 RI / TI

5、 ， （要求 SM2 = 0） 方式 0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 发送D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 接收 无起始位，无停止位（2）方式 1：8 位 UART，波特率为（2SMODT1 的溢出率）/ 32停止位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 起始位 发送位起始位 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 停止位 接收位1 帧信息，10 位。 送 RB8 位 波特率可变： 2SMOD / 32 （T1 的溢出率） 发送完置位 TI。 接收完数据置位 RI。置位 RI 是有条件的。即： REN = 1，RI = 0 且 SM2 = 0

6、 或 SM2 = 1 但是接收到的停止位为 1。 此时，数据装载 SBUF，停止位进入 RB8，RI 置 1。（3）方式 2、方式 3 ：9 位 UART，多机通信。 停止位 TB8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 起始位 发送起始位 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 TB8 停止位 接收送 RB8 方式 2 波特率：（固定）2SMOD / 64 fosc 方式 3 波特率： 2SMOD / 32 （T1 溢出率） 发送完数据置位 TI。 接收到有效数据完毕，置位 RI。有效数据条件：REN = 1，RI = 0 且 SM2 = 0 或接收到第 9 位数据为 1。

7、 此时，数据装载 SBUF，第 9 位数据（TB8） RB8，RI 置 1。3、波特率的设置 方式 0、方式 2 固定。 方式 1，方式 3 可变。波特率 = 2SMOD / 32 （T1 的溢出率）T1 溢出率 = 单位时间内溢出次数 = 1 /（T1 的定时时间） 而 T1 的定时时间 t 就是 T1 溢出一次所用的时间。此情况下，一般设 T1 工作在模式 2（8 位自动重装初值） 。N = 28 t / T， t = （28N）T =（28N）12 / fosc 所以，T1 溢出率 = 1/t = fosc / 12（28N） ， 故， 波特率 = 2SMOD / 32 fosc / 1

8、2（256N） 。若已知波特率，则可求出 T1 的计数初值：y = 2562SMODfosc / （波特率3212）巩固新课：巩固新课： 例、若 fosc = 6MHz，波特率为 2400 波特，设 SMOD = 1，则定时/计数器 T1 的计数初 值为多少？并进行初始化编程。 解：y = 2562SMODfosc / （24003212）= 242.98243 = F3H同理，fosc = 11.0592MHz，波特率为 2400，设 SMOD = 0，则y = F4H初始化编程： MOV TMOD，#20H MOV PCON，#80H MOV TH1，#0F3H MOV TL1，#0F3H SETB TR1 MOV SCON，#50H 小结：小结： 1、什么叫串行通信？ 2、UART 叫什么？（通用异步接收/发送器） 3、单工、半双工、全双工？ 4、串口工作用到哪些寄存器？（PCON、SCON、SBUF） 5、串口有几种工作方式？ 6、波特率如何设置？（T1 的计数初值如何确定）