串行口通信功能

串行口通信功能第1页，共16页，2023年，2月20日，星期日本次课的目标学习完本课题后，您将能够：清楚串行通信基础中的通信分类和通信制式。清楚AT89S51单片机如何实现串行通信功能。初步具备使用串行通信功能来解决实际问题的能力。初步具备使用串行口中断功能来解决实际问题的能力。1/15第2页，共16页，2023年，2月20日，星期日本次课讲解内容一.串行通信基础二.AT89S51的串行通信功能三.AT89S51串行口的工作方式四.AT89S51的串行口中断源五.AT89S51串行口中断的应用步骤2/15第3页，共16页，2023年，2月20日，星期日一.串行通信基础1．串行通信的分类

3/15同步通信:

数据传送在双方同步脉冲的控制下进行，双方时钟源需同步。

异步通信:

数据传送以字符帧格式进行传送，双方时钟源彼此独立。

2．异步通信字符帧字符帧也叫数据帧，由起始位、数据位、校验位、停止位四部分组成。

起始位:

位于字符帧开头，只占1位。

数据位:

紧跟起始位之后，低位在前高位在后。

校验位:

数据位之后，占用1位，用于串行通信数据的奇校验或偶校验。

停止位:

位于字符帧末尾，表示该帧信息传递完毕。

第4页，共16页，2023年，2月20日，星期日3．异步通信的波特率4/15波特率的定义为每秒钟传送二进制数码的个数，单位是bps，即位/秒。

用波特率来反映数据传输的速度，波特率越高，帧数据传输速度越快。4．串行通信的制式半双工制式:

通信数据从A站到B站或从B站到A站，双方不能同时收发。

全双工制式:

通信数据在A站和B站间可以同时发送和接收。

第5页，共16页，2023年，2月20日，星期日二.AT89S51的串行通信功能1．AT89S51的内部串行通信接口

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AT89S51内部含有一个全双工串行通信接口，由串行口控制寄存器SCON、发送和接收电路、串行数据缓冲寄存器SBUF组成。

发送与接收的SBUF在物理上独立存在，在使用上同名，单片机仅靠指令区分。

发送串行数据使用MOVSBUF,A；这里的SBUF是发送缓冲寄存器SBUF。在C语言中，向SBUF中写入数据就是串行口发送。

接收串行数据使用MOVA,SBUF；这里的SBUF是接收缓冲寄存器SBUF。在C语言中，向读取SBUF中数据就是串行口接收。第6页，共16页，2023年，2月20日，星期日2．AT89S51的外部串行通信引脚

6/15串行数据接收端RXD——P3.0（10号引脚）。串行数据发送端TXD——P3.1（11号引脚）。3．AT89S51的波特率发生器

固定波特率由晶振分频产生。

可变波特率由T1定时器溢出频分频产生。

具体波特率大小由SCON中方式位和相关的传递参数决定。第7页，共16页，2023年，2月20日，星期日4．串行口控制寄存器SCONSCON寄存器7/15特点:8位、可位寻址、复位后内容为00H；作用:设置串行口的工作方式，提供串行口工作的标志位；

SM0SM1SM2RENTB8

RB8ITRISM0、SM1:串行口四种工作方式设置位；SM2:多机通信位。SM2=0，单机对单机通信；SM2=1，多机通信；REN:接收允许控制位。REN=0，禁止接收；REN=1，允许接收；TB8:发送数据第9位；RB8:发送数据第9位；TI:发送中断标志位；RI:接收中断标志位；第8页，共16页，2023年，2月20日，星期日8/15５．串行数据缓冲寄存器SBUF

特点:8位、复位后内容不确定；作用:

做串行数据发送接受缓冲区，完成串行数据的发送和接收功能。第9页，共16页，2023年，2月20日，星期日三.AT89S51串行口的工作方式1．方式0

9/15

将SCON中的SM0SM1设置成00即可。（SM2、TB8、RB8不起作用，设为0）

方式0下，串行口是作为同步的移位寄存器来使用，波特率为机器周期。（fosc/12）

RXD（10引脚）上发送8位数据，TXD（11引脚）上发送同步脉冲。发送数据在TI=0下通过向SBUF写入数据来完成。

接收数据在RI=0且REN=1下来启动的。

第10页，共16页，2023年，2月20日，星期日2．方式1

10/15

将SCON中的SM0SM1设置成01即可。（SM2、TB8、RB8不起作用，设为0）

方式1下，串行口是作10位异步收发通信，波特率为T1溢出频率的1/32。RXD（10引脚）上接收10位数据帧，TXD（11引脚）上发送10位数据帧。发送数据在TI=0下通过向SBUF写入数据来完成。

接收数据在RI=0且REN=1下来启动的。

第11页，共16页，2023年，2月20日，星期日3．方式2

11/15将SCON中的SM0SM1设置成10即可。

11位异步收发，波特率为fosc/64。

4．方式3

将SCON中的SM0SM1设置成11即可。

11位异步收发，波特率为T1溢出频率的1/32。第12页，共16页，2023年，2月20日，星期日四．AT89S51的串行口中断源12/15接收中断标志RI，中断矢量0023H，编号4；

发送中断标志TI，中断矢量0023H，编号4；

一帧数据发送完毕会使TI自动置1，向CPU提出发送中断申请；

一帧数据接收完毕会使RI自动置1，向CPU提出接收中断申请；

AT89S51单片机响应串行口中断请求后不会将中断标志位清0，在使用中必须人工将RI、TI标志清0，否则串行口将不能接收和发送数据帧。第13页，共16页，2023年，2月20日，星期日五．AT89S51串行口中断的应用步骤13/151．设置外部中断请求允许位，设置IE寄存器中的EA、ES；2．根据需要设置SCON寄存器，确定串行口的工作方式并初始化标志位；3．波特率与T1有关则设置TMOD寄存器，设定T1的工作方式；4．推算出对应波特率T1寄存器的初值，传递到T1；5．启动T1定时器，T1便成为了波特率发生器；6．将电源控制寄存器PCON最高位SMOD设置成1，单片机系统的波特率将翻一倍；7．编写中断处理子函数，中断编号是4；第14页，共16页，2023年，2月20日，星期日本课题的要求本课题教学完成后，初学者必须做到：正确理解串行异步通信中字符帧格式和波特率两个重要通信指标。正确理解串行通信中单工、半双工、全双工三种制式。牢记AT89S5