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1、第9章串串行接口口及串行行通信技技术U难点 串行通信信的四种种工作方方式要求掌握： 串行通信信的控制制寄存器器 串行通信信的工作作方式00和方式式1 了解： 串行通信信的基础础知识 串行通信信的工作作方式22和方式式3 9.1 串行行通信的的基础知知识9.2 MCCS-551单片片机串行行通信的的控制寄寄存器9.3 MCCS-551单片片机串行行通信工工作方式式9.1 串行行通信的的基础知知识串行数据据通信要要解决两两个关键键技术问问题，一一个是数数据传送送，另一一个是数数据转换换。所谓谓数据传传送就是是指数据据以什么么形式进进行传送送。所谓谓数据转转换就是是指单片片机在接接受数据据时，如如何
2、把接接收到的的串行数数据转化化为并行行数据，单单片机在在发送数数据时，如如何把并并行数据据转换为为串行数数据进行行发送。9.1.1数据据传送单片机的的串行通通信使用用的是异异步串行行通信，所所谓异步步就是指指发送端端和接收收端使用用的不是是同一个个时钟。异异步串行行通信通通常以字字符（或或者字节节）为单单位组成成字符帧帧传送。字字符帧由由发送端端一帧一一帧地传传送，接接收端通通过传输输线一帧帧一帧地地接收。 11. 字符帧帧的帧格格式 字符帧由由四部分分组成，分分别是起起始位、数数据位、奇奇偶校验验位、停停止位。如如图9.1所示：1） 起始位位：位于于字符帧帧的开头头，只占占一位，始始终位逻逻
3、辑低电电平，表表示发送送端开始始发送一一帧数据据。2） 数据位位：紧跟跟起始位位后，可可取5、6、7、8位，低低位在前前，高位位在后。3） 奇偶校校验位：占一位位，用于于对字符符传送作作正确性性检查，因因此奇偶偶校验位位是可选选择的，共共有三种种可能，即即奇偶校校验、偶偶校验和和无校验验，由用用户根据据需要选选定。4） 停止位位：末尾尾，为逻逻辑“1”高电平平，可取取1、1.55、2位，表表示一帧帧字符传传送完毕毕。图9.11 字符帧帧格式异步串行行通信的的字符帧帧可以是是连续的的，也可可以是断断续的。连连续的异异步串行行通信，是是在一个个字符格格式的停停止位之之后立即即发送下下一个字字符的起
4、起始位，开开始一个个新的字字符的传传送，即即帧与帧帧之间是是连续的的。而断断续的异异步串行行通信，则则是在一一帧结束束之后不不一定接接着传送送下一个个字符，不不传送时时维持数数据线的的高电平平状态，使使数据线线处于空空闲。其其后，新新的字符符传送可可在任何何时候开开始，并并不要求求整倍数数的位时时间。 2. 传送送的速率率 串行通通信的速速率用波波特率来来表示，所所谓波特特率就是是指一秒秒钟传送送数据位位的个数数。每秒秒钟传送送一个数数据位就就是1波特。即即：1波特1bpps（位位/秒）在串行通通信中，数数据位的的发送和和接收分分别由发发送时钟钟脉冲和和接收时时钟脉冲冲进行定定时控制制。时钟钟
5、频率高高，则波波特率高高，通信信速度就就快；反反之，时时钟频率率低，波波特率就就低，通通信速度度就慢。9.1.2数据据转换 MCCS-551单片片机只能能处理88位的并并行数据据，所以以在进行行串行数数据的发发送时，要要把并行行数据转转换为串串行数据据。而在在接收数数据时，只只有把接接收的串串行数据据转换成成并行数数据，单单片机才才能进行行处理。能实现这这种转换换的设备备，称为为通用异异步接收收发送器器（Unniveersaal Asyynchhronnouss Reeceiiverr /TTrannsmiitteer）。这这种设备备已集成成到单片片机内部部，称为为串行接接口电路路。串行行接口
6、电电路为用用户提供供了两个个串行口口缓冲寄寄存器（SBUF），一个称为发送缓存器，它的用途是接收片内总线送来的数据，即发送缓冲器只能写不能读。发送缓冲器中的数据通过TXD引脚向外传送。另一个称为接收缓冲器，它的用途是向片内总线发送数据，即接收缓冲器只能读不能写。接收缓冲器通过RXD引脚接收数据。因为这两个缓冲器一个只能写，一个只能读，所以共用一个地址99H。串行接口电路如图9.2所示。图9.22 MCSS-511串行口口寄存器器结构9.2 MCSS-511单片机机串行通通信的控控制寄存存器1. 串行口口控制寄寄存器（SSCONN） SCONN是MCSS-511单片机机的一个个可位寻寻址的专专用
7、寄存存器，用用于串行行数据通通信的控控制。单单元地址址为988H，位位地址为为98HH9FHH。寄存存器的内内容及位位地址表表示如下下：位地址9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H 位符号SM0SM1SM2REN TB8RB8TI RI 各位的的说明如如下：1） SM0、SM1串行行口工作作方式选选择位其状态组组合和对对应工作作方式为为： SMM0 SSM1 工工作方式式0 0 方方式00 1 方方式11 0 方方式21 1 方式式32） SM2允许许方式22、3的多机机通信控控制位在方式22和3中，若若SM21且接收收到的第第九位数数据（RRB8）为1，才将将接收到到
8、的前88位数据据送入接接收SBBUF中中，并置置位RII产生中中断请求求；否则则丢弃前前8位数据据。若SSM20，则不不论第九九位数据据（RBB8）为1还是为为0,都将将前8位送入入接收SSBUFF中，并并产生中中断请求求。方式0时时，SMM2必须置置0。3） RENN允许许接收位位REN0 禁止止接收数数据REN1允许接接收数据据4） TB8发送送数据位位8在方式22、3时，TBB8的内容容是要发发送的第第9位数据据，其值值由用户户通过软软件来设设置。5） RB8接收收数据位位8在方式22、3时，RBB8是接收收的第99位数据据。在方式11时，RBB8是接收收的停止止位在方式00时，不不使用
9、RRB86） TI发送中中断标志志位在方式00时，发发送完第第8位数据据后，该该位由硬硬件置位位。在其它方方式下，于于发送停停止位之之前，由由硬件置置位。因此，TTI1表示帧帧发送结结束，其其状态既既可供软软件查询询使用，也也可请求求中断。TI由软软件清“0”。7） RI接收中中断标志志位在方式00时，接接收完第第8位数据据后，该该位由硬硬件置位位。在其它方方式下，于于接收到到停止位位之前，该该位由硬硬件置位位。因此，RRI1表示帧帧接收结结束，其其状态既既可供软软件查询询使用，也也可请求求中断。RI由软软件清“0”。2. 电源控控制寄存存器（PPCONN）PCONN不可位位寻址，字字节地址址
10、为877H。它它主要是是为CHHMOSS型单片片机800C511的电源源控制而而设置的的专用寄寄存器。其其内容如如下：位序D7D6D5D4D3D2D1D0位符号SMODD / / / GF1GF0PD IDL 与串行通通信有关关的只有有D7位（SMMOD），该该位为波波特率倍倍增位，当当SMOOD=11时，串串行口波波特率增增加一倍倍，当SSMODD=0时时，串行行口波特特率为设设定值。当当系统复复位时，SMOD=0。3. 中断允允许控制制寄存器器（IEE）此寄存器器在第六六章已经经介绍过过，在此此不作赘赘述。9.3 MCCS-551单片片机串行行通信工工作方式式串行口的的工作方方式由SSM0
11、和和SM11确定，编编码和功功能如表表8-11所示。表8-11 串行口口工作方方式SM0 SMM1 方式功能说明明波特率0 0 方式0 移位寄存存器方式式foscc/122 0 1 方式1 8位UAART 可变1 0 方式2 9位UAART foscc/644 或者者fossc/332 1 1 方式3 9位UAART 可变方式0和和方式22的波特特率是固固定的，而而方式11和方式式3的波特特率是可可变的，由由T1的溢溢出率决决定。9.3.1串行行工作方方式0串行口工工作在方方式0时，串串行口作作同步移移位寄存存器使用用。以RRXD（P3.00）端作作为数据据的输入入或输出出端，而而TXDD（P
12、3.11）提供供移位的的时钟脉脉冲。外外接移位位寄存器器，实现现数据并并行输入入或输出出。工作作在方式式0时，波波特率为为fossc/112，即即一个机机器周期期移位一一次。1. 数据输输出（发发送） 当数据写写入SBBUF后后，数据据从RXXD端在在移位脉脉冲（TTXD）的的控制下下，逐位位移入774LSS1644，74LLS1664能完完成数据据的串并并转换。当当8位数据据全部移移出后，TI由硬件置位，发生中断请求。若CPU响应中断，则从0023H单元开始执行串行口中断服务程序，数据由74LS164并行输出。其接口逻辑如图9.3所示。由逻辑图可知，通过外接74LS164，串行口能够实现数据
13、的并行输出。图9.33 外接接移位寄寄存器输输出2. 数据输输入（接接收）要实现接接收数据据，必须须首先把把SCOON中的的允许接接收位RREN设设置为11。当REEN设置置为1时，数数据就在在移位脉脉冲的控控制下，从从RXDD端输入入。当接接收到88位数据据时，置置位接收收中断标标志位RRI，发发生中断断请求。其其接口逻逻辑如图图9.4所示。由由逻辑图图可知，通通过外接接74LLS1665，串串行口能能够实现现数据的的并行输输入。 图9.44 外外接移位位寄存器器输入【例8-1】使使用744LS1164的的并行输输出端接接8支发光光二极管管，利用用它的串串入并出出功能，把把发光二二极管从从左
14、到右右依次点点亮，并并反复循循环。假假定发光光二极管管为共阴阴极接法法。图9.55 电电路设计计解：电路路如图99.5。软件件部分如如下： ORG00000H LJMPPMAINN ORG10000H MAINN：MOVSCONN，#000H；串行口口工作在在方式00 CLRES；禁止串串行中断断 MOVA， #80HH；发光二二极管从从左边亮亮起DELRR：CLRP1.00；关闭并并行输出出 MOVSBUFF， A；串行输输出WAINNT：JNBTI， WAIIT；状态查查询 SETBBP1.00；开启并并行输出出 ACALLLDELAAY；调用延延时子程程序 CLRTI；清发送送中断标标志 RRA；发光右右移 AJMPPDELRR；继续 EDN 9.3.2串行行工作
