《单片机原理及工程应用》课件-第5章 串行通信技术（第2次课 应用）2023

1串行口的工作方式SM0SM1工作方式功

能波

特

率00方式0移位寄存器方式fosc/1201方式18位通用异步接收器/发送器可变10方式29位通用异步接收器/发送器fosc/32或

fosc/6411方式39位通用异步接收器/发送器可变复习25.2.3波特率设置1.方式0和方式2的波特率

方式0波特率是固定的，波特率是振荡频率fosc的12分频。即

波特率B=fosc/12

方式2波特率由振荡频率fosc和SMOD(PCON.7)所决定。其对应公式为：

波特率B=fosc×2SMOD/64

当SMOD=0时，波特率为fosc/64；当SMOD=1时，波特率为fosc/32。32.方式1和方式3的波特率方式1和方式3的波特率由定时器T1的溢出率和SMOD决定，即由下式确定：波特率B=定时器T1溢出率×2SMOD／32

实际上，当定时器T1作波特率发生器使用时，通常是工作在方式2，即自动重装载的8位定时器方式，此时TL1作计数用，自动重装载的值保存在TH1内。设计数的预置值（计数初值）为X，那么每过(256-X)个机器周期，定时器溢出一次。4

定时时间t=(256-X)T=(256-X)12/fosc

T1的溢出率为fosc/(12×(256-X)），其波特率为：波特率

通常在系统设计时，大多数情况是先确定了系统的波特率B，而我们则要根据系统的波特率B计算定时器T1的计数初值，由上式我们可求出计数初值X为：55.3串行口应用

串行通信口的应用过程中要做的工作：1.确定通信规约，通信双方要明确约定以下内容：通信方式―明确采用何种通信方式、帧结构、各位含义等。通信速率―通常规定通信波特率。校验方式—确定传输数据的校验方式。通常采用奇/偶校 验，同步传输时有纵校验、横校验等。回送信息－传输信息被确认后，向对方回送何种信息。代码含义－传输1帧数据中各个代码的含义。62.确定相关器存器的值（各寄存器的具体设定方法在前面已作了详细介绍）（1）串行口控制寄存器SCON。（2）电源控制寄存器PCON的PCON.7，波特率加倍系数位SMOD。（3）对于方式1、方式3要设置波特率，实际上就是设置定时器T1为方式2，相关的寄存器有：定时器／计数器方式寄存器TMOD、定时器／计数器控制寄存器TCON、及初值寄存器TH1、TL1。3.编写程序，按照以上确定的各寄存器的值对串行口初始化。并编写中断服务程序。71.利用串行口扩展LED显示器82.利用串行口输入开关量93.双机通信系统设甲乙两台机器按全双工方式收发ASCII码字符,数据位为8位，其中最高1位用来作奇偶校验位,采用偶校验方式,要求传送的波特率为1200波特。假设发送缓冲区OUTBUF首址为片内RAM60H,接收缓冲区INBUF首址为RAM70H,时钟频率fosc=6MHz

101.确定通信方式根据系统要求，通信双方要相互约定：7位ASCII码加1位校验位共8位数据,故可采用串行口方式1进行通信。51单片机的奇偶校验位P是当累加器A中“1”的个数为奇数时P=1；为偶数时P=0。直接把P的值放入ASCII码的最高位(奇偶校验位),即为偶校验方式。112.计算定时器T1的计数初值对于串行口方式1，波特率由定时器T1的溢出率和SMOD决定，定时器T1采用工作方式2,可以避免计数溢出后用软件重装定时初值。取SMOD=0,按式(5.4)可求得计数初值X为：123.确定相关寄存器参数（1)串行口控制寄存器SCONSM1=01时为方式1，在SM2=0和REN=1条件下，允许接收数据，其余各位均取0。则（SCON）=01010000B=50H（2)电源控制寄存器PCON由于SMOD=0，所以（PCON）=00H(同系统复位以后的状态,可不赋值)。位D7D6D5D4D3D2D1D0功能SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI位D7D6D5D4D3D2D1D0功能SMOD－－－CF1CF0PDIDL13定时器T1T0位D7D6D5D4D3D2D1D0功能GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0（3)确定定时器方式寄存器TMOD

由于只用T1,且为定时方式2，（TMOD）=00100000B=20H请注意：串行通信端口的接收中断RI、发送中断TI共用一个中断向量（0023H），因此，串行口中断请求后，中断服务程序首先要判断是RI、TI当中的那个请求中断。144.编写有关的通信程序主程序：ORG0000H LJMPMAIN ORG0023H；串行中断入口

LJMPSINOUTORG0040HMAIN：MOVSP,#60H MOVTMOD,＃20H；定时器T1设为方式2 MOVTL1,＃0F3H；装入定时器初值

MOVTH1,＃0F3H；8位重装值

SETBTR1 ；启动定时器T1 MOVSCON,＃50H；串行口设为方式1 MOVR0,＃60H；OUTBUF首址

MOVR1,＃70H；INBUF首址

SETBEA ；开中断

SETBES ；允许串行口中断

LCALLSOUT；先发送1个字符

SJMP$ ；等待中断

15；中断服务程序：

ORG1000HSINOUT:JNBRI,SEND；不是接收，则转向发送

LCALLSIN；是接收,则调用接收子程序

RETI；中断返回SEND: LCALLSOUT；是发送,则调用发送子程序

RETI；中断返回；发送子程序：SOUT: MOVA,@R0；取发送数据到A MOVC,P；偶校验位赋于C MOVACC.7,C；送入ASCII码最高位中

INCR0；修改发送数据指针

MOVSBUF,A；发送数据

CLRTI；清发送中断标志

RET；子程序返回

16；接收子程序：SIN: MOVA,SUBF；读入接收缓冲区内容

JNBP，EXIT；若P=0，则接收正确ERROR：…

；若P=1，则接收错误

…

；出错处理EXIT：ANLA,＃7FH；删去校验位

MOV@R1,A；存入接收缓冲区

INCR1 ；修改接收缓冲区指针

CLRRI ；清接收中断标志

RET ；子程序返回175.4RS-232C串行总线及应用RS-232C标准是美国电子工业协会(EIA)在1969年颁布的一种推荐标准，RS是RecommendedStandard的缩写。18RS-232C在工程中的应用为了提高数据通信的可靠性和抗干扰能力，RS-232C标准中规定发送端信号逻辑“0”(空号)电平范围为+5V～+15V，逻辑“1”(传号)电平范围为－5V～－15V；接收端逻辑“0”为+3V～+15V，逻辑“1”为－3V～－15V。噪声容限为2V。－5V～+5V以及－3V～+3V之间分别为发送端和接收端点信号的不确定区。通常，RS-232C总线逻辑电平采用+12V表示“0”，－12V表示“1”。19RS-232与TTL电平转换20RS-232与TTL电平转换21RS-232与TTL电平转换22MAX232电平转换器件该器件十分有用，请各位熟记！2389C51PCMAX232RS232电平TTL电平24

在分布式多波特率通信系统中，常常要求从设备在软件上能做到波特率能随主设备自动调整，使系统适应性更强，智能化程度更高。当然，一般情况下，波特率自动检测的范围仅限于标准波特率。常用实现波特率自动检测的方法有三种：

(1)从设备启动通信程序