7.1串行通信概述

7.1.1數(shù)據(jù)通信

7.1.2異步通信和同步通信

7.1.3波特率的概念和串行通信的傳輸方向7.2串行口的結(jié)構(gòu)組成及控制寄存器7.3串行通信工作方式及應用舉例7.4串行通信設計應用舉例

第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng7.1串行通信概述第7章單片機的串行通信技術(shù)http:/1常用的數(shù)據(jù)通信包括兩種形式：并行通信和串行通信。并行通信

（1）并行方式——數(shù)據(jù)的各位同時發(fā)送或同時接收。傳送速度快，但因需要多根傳輸線，故一般只在近距離通信中使用。第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng常用的數(shù)據(jù)通信包括兩種形式：并行通信和串行通信。并行通信2串行通信

（2）串行方式——數(shù)據(jù)的各位依次逐位發(fā)送或接收。傳輸速度慢，但因只需較少傳輸線，故適合于遠距離通信。第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng串行通信（2）串行方式——數(shù)據(jù)的各位依次逐位發(fā)送或接收。37.1串行通信概述

7.1.1數(shù)據(jù)通信

7.1.2異步通信和同步通信

7.1.3波特率的概念和串行通信的傳輸方向7.2串行口的結(jié)構(gòu)組成及控制寄存器7.3串行通信工作方式及應用舉例7.4串行通信設計應用舉例

第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng7.1串行通信概述第7章單片機的串行通信技術(shù)http:/41.異步通信——以字符為單位組成字符幀進行的數(shù)據(jù)傳送在串行數(shù)據(jù)通信中，有同步通信和異步通信兩種方式。

一幀數(shù)據(jù)由起始位、數(shù)據(jù)位、[可編程位]和停止位構(gòu)成特點——收發(fā)雙方不同步時，能夠依靠在每幀開始時的不斷對齊，自行糾正偏差，故對收發(fā)雙方的時鐘精度要求較低，但因每個字節(jié)都要建立一次同步，所以工作速度較低、效率低。第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng1.異步通信——以字符為單位組成字符幀進行的數(shù)據(jù)傳送在串行數(shù)5

2.同步通訊數(shù)據(jù)格式——數(shù)據(jù)以塊為單位連續(xù)傳送。

在發(fā)一組數(shù)據(jù)時，只在開始用若干個同步字符作為雙方的號令，然后連續(xù)發(fā)送整組數(shù)據(jù)。

特點——數(shù)據(jù)是以數(shù)據(jù)塊為單位連續(xù)傳送的，結(jié)構(gòu)緊湊，傳輸效率高，但要求雙方有準確的時鐘，對硬件要求高。第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng2.同步通訊在發(fā)一組數(shù)據(jù)時，只在開始用若干個同67.1串行通信概述

7.1.1數(shù)據(jù)通信

7.1.2異步通信和同步通信

7.1.3波特率的概念和串行通信的傳輸方向

7.2串行口的結(jié)構(gòu)組成及控制寄存器7.3串行通信工作方式及應用舉例7.4串行通信設計應用舉例

第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng7.1串行通信概述第7章單片機的串行通信技術(shù)http:/7

波特率為每秒鐘發(fā)送二進制數(shù)碼的位數(shù)，即b/S（位/秒）。在串行通信中，數(shù)據(jù)傳輸速率的快慢，通過波特率來衡量。例如：在異步通信中傳輸速度為360字符/秒，每個字符又包含10位，則波特率為：

360字符/秒*10位/字符＝3600bps（波特）標準波特率：

110、300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400bps等。第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng波特率為每秒鐘發(fā)送二進制數(shù)碼的位數(shù)，即b/S（位/秒）。8

在串行通信中，按照傳輸數(shù)據(jù)的流向，可分成三種傳輸形式：

單工通信半雙工通信全雙工通信

SimplexHalfDuplex

FullDuplex

80C51內(nèi)部設有一個全雙工串行接口收發(fā)雙方角色固定不能互換收發(fā)雙方角色可換但需切換收發(fā)雙方互不影響雙向通信RXD——ReceiveData——接收數(shù)據(jù)TXD——TransmitData——發(fā)送數(shù)據(jù)

第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng在串行通信中，按照傳輸數(shù)據(jù)的流向，可分成三種傳輸形式：97.1串行通信概述7.2串行口的結(jié)構(gòu)組成及控制寄存器

7.2.1串行口的結(jié)構(gòu)組成

7.2.2串行口控制寄存器7.3串行通信工作方式及應用舉例7.4串行通信設計應用舉例

第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng7.1串行通信概述第7章單片機的串行通信技術(shù)http:/10

若干寄存器：兩個數(shù)據(jù)緩沖器SBUF（99H）+串行控制寄存器SCON（98H）+移位寄存器+......。CPU

兩個引腳：數(shù)據(jù)接收RXD(P3.0)和數(shù)據(jù)發(fā)送TXD(P3.1)。第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng若干寄存器：CPU兩個引腳：數(shù)據(jù)接收RXD(P3.011（1）發(fā)送數(shù)據(jù)過程（中斷法）

內(nèi)部數(shù)據(jù)并行寫入SBUF發(fā)→數(shù)據(jù)串行送出→中斷標志位TI硬件置1→CPU響應中斷→軟件清零TI,寫入下一數(shù)據(jù)→CPU第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng（1）發(fā)送數(shù)據(jù)過程（中斷法）CPU第7章單片機的串行通信技12

（2）接收數(shù)據(jù)的過程（中斷法）外界數(shù)據(jù)串行送入移位寄存器→數(shù)據(jù)并行送入SBUF收→標志位RI硬件置1→CPU響應中斷→RI軟件清零,讀走數(shù)據(jù)→CPU第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng（2）接收數(shù)據(jù)的過程（中斷法）CPU第7章單片機的串行通13D0D1D2D3D4D5D6D7傳送數(shù)據(jù)同步時鐘數(shù)據(jù)傳送——將串行數(shù)據(jù)按一定節(jié)拍（同步時鐘脈沖）輸出到傳輸線上，或從傳輸線上讀入。同步時鐘信號可由系統(tǒng)時鐘或定時器產(chǎn)生第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_mengD0D1D2D3D4D5D6D7傳送數(shù)據(jù)同步時鐘數(shù)據(jù)傳送——14同步時鐘和傳送數(shù)據(jù)的關系：發(fā)送數(shù)據(jù)時，發(fā)送時鐘的下降沿將數(shù)據(jù)串行移位輸出；

接收數(shù)據(jù)時，接收時鐘的上升沿開始對數(shù)據(jù)位采樣。第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng同步時鐘和傳送數(shù)據(jù)的關系：接收數(shù)據(jù)時，接收時鐘的上升157.1串行通信概述7.2串行口的結(jié)構(gòu)組成及控制寄存器

7.2.1串行口的結(jié)構(gòu)組成

7.2.2串行口控制寄存器7.3串行通信工作方式及應用舉例7.4串行通信設計應用舉例

第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng7.1串行通信概述第7章單片機的串行通信技術(shù)http:/16(1)串行數(shù)據(jù)緩沖器，SBUF在物理上有兩個SBUF：一個用于發(fā)送，另一個用于接收。在邏輯上只有一個SBUF（99H）。可根據(jù)用法區(qū)分功能：ucharcounter;待發(fā)送存放變量…SBUF=counter;

完成一次數(shù)據(jù)發(fā)送…counter=SBUF;

完成一次數(shù)據(jù)接收CPU第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng(1)串行數(shù)據(jù)緩沖器，SBUF在物理上有兩個SBUF：一個17(2)串口控制寄存器，SCON（98H）SM2主要用于多機通訊：SM2=1允許；0—禁止。TB8（RB8）---發(fā)送（接收）數(shù)據(jù)的第9位第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng(2)串口控制寄存器，SCON（98H）SM2主要用于多機18

通過SM0和SM1不同的取值，可選擇串行通信中的四種工作方式。SM0SM1工作方式說明波特率00方式0同步移位寄存器fosc/1201方式110位異步收發(fā)由定時器控制10方式211位異步收發(fā)fosc/32或fosc/6411方式311位異步收發(fā)由定時器控制第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng通過SM0和SM1不同的取值，可選擇串行通信中的四種19(3)

電源控制寄存器，PCON（87H）由定時器T1產(chǎn)生的同步時鐘第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng(3)電源控制寄存器，PCON（87H）由定時器T1產(chǎn)生的207.1串行通信概述7.2串行口的結(jié)構(gòu)組成及控制寄存器7.3串行通信工作方式

7.3.1方式0（八位同步移位寄存器方式）

7.3.2方式1（十位異步收發(fā)通信模式）

7.3.3方式2、方式3數(shù)據(jù)幀格式及應用舉例7.4串行通信設計應用舉例

第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng7.1串行通信概述第7章單片機的串行通信技術(shù)http:/21八位同步移位寄存器方式——用于擴展并行I/O接口

數(shù)據(jù)傳輸波特率固定為fosc/12由RXD引腳輸入或輸出數(shù)據(jù)（低位在前,高位在后）由TXD引腳輸出同步時鐘信號擴展輸出口擴展輸入口第7章單片機的串行通信技術(shù)7.3.1方式0（八位同步移位寄存器方式）/sundae_meng八位同步移位寄存器方式——用于擴展并行I/O接口數(shù)據(jù)傳輸波2274LS164為8位串并轉(zhuǎn)換移位寄存器DIP14

能將串行輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為并行輸出引腳功能描述A、B串行數(shù)據(jù)輸入引腳QA～QG并行數(shù)據(jù)輸出引腳CLOCK移位脈沖輸入端CLEAR移位寄存器清零端工作原理：1）若CLEAR端為低電平：輸出端QA～QG都為0；2）若CLEAR端為高電平，且CLOCK端出現(xiàn)上升沿脈沖:

則輸出端鎖存輸入端的電平Q0=(A&B)第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng74LS164為8位串并轉(zhuǎn)換移位寄存器2374LS164真值表工作模式輸入輸出（n+1時刻）CLRCPDSADSBQ0Q1至Q7復位（清除）LXXXLL至L移位

H↓XX不變（Q0n

至Q7n）H↑LXLQ0n

至Q6nH↑XLLQ0n

至Q6nH↑HHHQ0n

至Q6n/sundae_meng74LS164真值表工作模式輸入輸出（n+1時刻）CLRCP24實例1

利用74LS164擴展并行輸出口,并實現(xiàn)發(fā)光二極管循環(huán)控制功能第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng實例1

利用74LS164擴展并行輸出口,并實現(xiàn)發(fā)光25接線原理：數(shù)據(jù)發(fā)送端A(B)——RXD；同步時鐘端CLK——TXD；數(shù)據(jù)清除端CLR——P1.0第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng接線原理：數(shù)據(jù)發(fā)送端A(B)——RXD；第7章單26#include<reg51.h>sbitMR=P1^0;voiddelay(){unsignedinti;

//延時

for(i=0;i<20000;i++){}}voidmain(){unsignedcharindex,LED;//定義LED指針和顯示字模

SCON=0; //設置串行模塊工作在方式0MR=1;//CLEAR端＝1，允許輸入數(shù)據(jù)

while(1){ LED=0xFE; for(index=0;index<8;index++){ SBUF=LED;//控制L0燈點亮

do{}while(!TI);//通過TI查詢判別數(shù)據(jù)是否輸出結(jié)束

LED=((LED<<1)|1);//左移1位，末位置1

if(LED==0xff)LED=0xfe;//若已循環(huán)一遍，準備重新開始

delay(); }}}實例1參考程序第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng#include<reg51.h>實例1參考程序第7章單片27實例1運行效果第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng實例1運行效果第7章單片機的串行通信技術(shù)http://ww287.1串行通信概述7.2串行口的結(jié)構(gòu)組成及控制寄存器7.3串行通信工作方式

7.3.1方式0（八位同步移位寄存器方式）

7.3.2方式1（十位異步收發(fā)通信模式）

7.3.3方式2、方式3數(shù)據(jù)幀格式及應用舉例7.4串行通信設計應用舉例

第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng7.1串行通信概述第7章單片機的串行通信技術(shù)http:/2910位數(shù)據(jù)異步通訊方式——用于雙機通信一幀信息：1個起始位(0)+8位數(shù)據(jù)位+1個停止位(1)，其中起始位和停止位是自動插入的。第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng10位數(shù)據(jù)異步通訊方式——用于雙機通信一幀信息：1個起始位(30發(fā)送條件：由SBUF=counter即可啟動發(fā)送過程發(fā)送完成：硬件TI置1接收條件：在允許接收位REN=1時即可啟動接收過程接收完成：硬件RI置1，數(shù)據(jù)→SBUF第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng發(fā)送條件：由SBUF=counter即可啟動發(fā)送過程接收31通常，指定T1為波特率時鐘發(fā)生器（波特率時鐘可變）通常選擇T1定時器方式2（取fosc為11.0592MHz）序號波特率SMOD計數(shù)初值a16250010xff21920010xfd3960000xfd4480000xfa5240000xf46120000xe8第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng通常，指定T1為波特率時鐘發(fā)生器（波特率時鐘可變）通常選擇T32一般初始化過程例如：SCON=0x50;//串口設為方式1，TI和RI清零，允許接收PCON=0x80;//波特率加倍（×2）TMOD=0x20;//T1設為定時方式2TH1=0xcc;//定時器初值TL1=0xcc;//重置的定時初值IE=10010000B;//中斷使能（開中斷）TR1=1;//啟動T1GATETMODC/TM1M0M0M1GATEC/T(89H)第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng一般初始化過程例如：GATETMODC/TM1M0M0M1G33實驗程序：編寫一段程序，利用單片機的串行口向PC機發(fā)送字符串。8051單片機/sundae_meng實驗程序：編寫一段程序，利用單片機的串行口向PC機發(fā)送字符34使用串口方式1#include<reg51.h>#include<string.h> sbitp=PSW^0;chars[]="MSC-51SerialCommunicationBus!我能行！";voidmain(){charx,b=0;SCON=0x40; //串口方式1TMOD=0x20;//設置T1及波特率9600TH1=0xFD;TL1=0xFD;PCON=0x00;TR1=1;x=strlen(s);for(;b<x;b++)

{SBUF=s[b];while(!TI);//此舉末位的”;”省略了會怎樣？等效于while(TI==0) TI=0;

}while(1) //作用是？}/sundae_meng使用串口方式1#include<reg51.h>http35雙機通信協(xié)議通行方式：例如異步串行通信波特率：例如2400b/s發(fā)機要求發(fā)送的呼叫信號：例如10H收機同意接收的應答信號：例如20H收機不同意接收的應答信號：例如30H告知數(shù)據(jù)正確的應答信號：例如0FH通信結(jié)束標志信號：例如0AH……第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng雙機通信協(xié)議第7章單片機的串行通信技術(shù)http://www36實例2：要求設計一個雙機通信方案，甲機發(fā)送數(shù)據(jù)，乙機接收數(shù)據(jù)。兩機的振蕩頻率為12MHz，波特率設置為2.4k，工作在串口方式1。甲機循環(huán)發(fā)送0-15的數(shù)字，乙機接收后返回接收值。若發(fā)送值與返回值相等，繼續(xù)發(fā)送下一數(shù)字，否則重復發(fā)送當前數(shù)字。發(fā)送值和接收值應顯示在LED數(shù)碼管上;采用查詢法檢查收發(fā)是否完成。第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng實例2：第7章單片機的串行通信技術(shù)http://www.d37實例2電路原理圖第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng實例2電路原理圖第7章單片機的串行通信技術(shù)http://w38實例2程序流程圖第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng實例2程序流程圖第7章單片機的串行通信技術(shù)http://w39實例2參考程序第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng實例2參考程序第7章單片機的串行通信技術(shù)http://ww40實例2參考程序第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng實例2參考程序第7章單片機的串行通信技術(shù)http://ww41實例2運行效果第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng實例2運行效果第7章單片機的串行通信技術(shù)http://ww427.1串行通信概述7.2串行口的結(jié)構(gòu)組成及控制寄存器7.3串行通信工作方式

7.3.1方式0（八位同步移位寄存器方式）

7.3.2方式1（十位異步收發(fā)通信模式）

7.3.3方式2、方式3數(shù)據(jù)幀格式及應用舉例

7.4串行通信設計應用舉例

第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng7.1串行通信概述第7章單片機的串行通信技術(shù)http:/43方式2和方式3的數(shù)據(jù)幀都是11位——用于多機通信格式為：一個起始位，8個數(shù)據(jù)位，一個可編程位和一個停止位可編程位在SCON的TB8和RB8位中，用于奇偶校驗或多機通訊標識。第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng方式2和方式3的數(shù)據(jù)幀都是11位——用于多機通信可編程位在S44可編程位可以由軟件置1或清0；發(fā)送時第9位在TB8中，連同八位數(shù)據(jù)通過串口發(fā)出。收到數(shù)據(jù)后，數(shù)據(jù)存入接收SBUF內(nèi)，可編程位存入RB8中。第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng可編程位可以由軟件置1或清0；第7章單片機的串行通信技術(shù)h45

可編程位還可用作為對接收到的數(shù)據(jù)進行校驗使用；

常用校驗方法：

在可編程位裝入發(fā)送數(shù)據(jù)的奇偶校驗位。例如，欲發(fā)送數(shù)據(jù)45H（01000101B），發(fā)送數(shù)據(jù)包含二進制數(shù)1的個數(shù)為奇數(shù)，因此奇偶校驗位P=1，在發(fā)送數(shù)據(jù)45H時，將P=1賦值到可編程位TB8，連同數(shù)據(jù)共同發(fā)出。

對方接收后，只要將實際數(shù)據(jù)的奇偶關系與RB8進行對比，即可知道收發(fā)過程是否有誤。第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng可編程位還可用作為對接收到的數(shù)據(jù)進行校驗使用；

常用校46方式2的波特率為固定數(shù)值：方式3的波特率和方式1相同，是可變的：第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng方式2的波特率為固定數(shù)值：方式3的波特率和方式1相同，是可變47實驗程序：編寫一段程序，利用單片機的串行口向PC機發(fā)送字符串。

要求：使用串口方式2，TB8為發(fā)送數(shù)據(jù)的奇偶校驗位。8051單片機/sundae_meng實驗程序：編寫一段程序，利用單片機的串行口向PC機發(fā)送字符48使用串口方式2#include<reg51.h>#include<string.h> sbitp=PSW^0;chars[]=“MSC-51SerialCommunicationBus!我很行！";voidmain(){charx,b=0;SCON=0x90; //串口方式2PCON=0x00;x=strlen(s);for(;b<x;b++)

{ACC=s[b];TB8=p;//奇偶校驗位送入TB8SBUF=s[b];while(!TI);TI=0;

}while(1) }/sundae_meng使用串口方式2#include<reg51.h>http49本章小結(jié)①用于串行口通信控制的主要寄存器是SCON，可以設定4種工作方式、接收允許、發(fā)送/接收標志、2個可編程位、1個多機通訊位。②串行通信方式0，主要用于單片機I/O接口的擴展，在數(shù)據(jù)的輸入和輸出控制中，RXD作為數(shù)據(jù)線，TXD輸出同步時鐘脈沖。而且，在方式0下，以8位數(shù)據(jù)為一幀，不設起始位和停止位，先發(fā)送或接收最低位。③方式1的數(shù)據(jù)幀格式是10位，其中，一個起始位，8個數(shù)據(jù)位和一個停止位。發(fā)送時由SBUF=counter啟動發(fā)送過程;發(fā)送完成后由硬件TI置位；接收時只要接收位REN=1即可啟動接收過程，接收后由硬件TI置位，數(shù)據(jù)存入SBUF。第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng本章小結(jié)①用于串行口通信控制的主要寄存器是SCON，可以設507.1串行通信概述

7.1.1數(shù)據(jù)通信

7.1.2異步通信和同步通信

7.1.3波特率的概念和串行通信的傳輸方向7.2串行口的結(jié)構(gòu)組成及控制寄存器7.3串行通信工作方式及應用舉例7.4串行通信設計應用舉例

第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng7.1串行通信概述第7章單片機的串行通信技術(shù)http:/51常用的數(shù)據(jù)通信包括兩種形式：并行通信和串行通信。并行通信

（1）并行方式——數(shù)據(jù)的各位同時發(fā)送或同時接收。傳送速度快，但因需要多根傳輸線，故一般只在近距離通信中使用。第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng常用的數(shù)據(jù)通信包括兩種形式：并行通信和串行通信。并行通信52串行通信

（2）串行方式——數(shù)據(jù)的各位依次逐位發(fā)送或接收。傳輸速度慢，但因只需較少傳輸線，故適合于遠距離通信。第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng串行通信（2）串行方式——數(shù)據(jù)的各位依次逐位發(fā)送或接收。537.1串行通信概述

7.1.1數(shù)據(jù)通信

7.1.2異步通信和同步通信

7.1.3波特率的概念和串行通信的傳輸方向7.2串行口的結(jié)構(gòu)組成及控制寄存器7.3串行通信工作方式及應用舉例7.4串行通信設計應用舉例

第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng7.1串行通信概述第7章單片機的串行通信技術(shù)http:/541.異步通信——以字符為單位組成字符幀進行的數(shù)據(jù)傳送在串行數(shù)據(jù)通信中，有同步通信和異步通信兩種方式。

一幀數(shù)據(jù)由起始位、數(shù)據(jù)位、[可編程位]和停止位構(gòu)成特點——收發(fā)雙方不同步時，能夠依靠在每幀開始時的不斷對齊，自行糾正偏差，故對收發(fā)雙方的時鐘精度要求較低，但因每個字節(jié)都要建立一次同步，所以工作速度較低、效率低。第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng1.異步通信——以字符為單位組成字符幀進行的數(shù)據(jù)傳送在串行數(shù)55

2.同步通訊數(shù)據(jù)格式——數(shù)據(jù)以塊為單位連續(xù)傳送。

在發(fā)一組數(shù)據(jù)時，只在開始用若干個同步字符作為雙方的號令，然后連續(xù)發(fā)送整組數(shù)據(jù)。

特點——數(shù)據(jù)是以數(shù)據(jù)塊為單位連續(xù)傳送的，結(jié)構(gòu)緊湊，傳輸效率高，但要求雙方有準確的時鐘，對硬件要求高。第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng2.同步通訊在發(fā)一組數(shù)據(jù)時，只在開始用若干個同567.1串行通信概述

7.1.1數(shù)據(jù)通信

7.1.2異步通信和同步通信

7.1.3波特率的概念和串行通信的傳輸方向

7.2串行口的結(jié)構(gòu)組成及控制寄存器7.3串行通信工作方式及應用舉例7.4串行通信設計應用舉例

第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng7.1串行通信概述第7章單片機的串行通信技術(shù)http:/57

波特率為每秒鐘發(fā)送二進制數(shù)碼的位數(shù)，即b/S（位/秒）。在串行通信中，數(shù)據(jù)傳輸速率的快慢，通過波特率來衡量。例如：在異步通信中傳輸速度為360字符/秒，每個字符又包含10位，則波特率為：

360字符/秒*10位/字符＝3600bps（波特）標準波特率：

110、300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400bps等。第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng波特率為每秒鐘發(fā)送二進制數(shù)碼的位數(shù)，即b/S（位/秒）。58

在串行通信中，按照傳輸數(shù)據(jù)的流向，可分成三種傳輸形式：

單工通信半雙工通信全雙工通信

SimplexHalfDuplex

FullDuplex

80C51內(nèi)部設有一個全雙工串行接口收發(fā)雙方角色固定不能互換收發(fā)雙方角色可換但需切換收發(fā)雙方互不影響雙向通信RXD——ReceiveData——接收數(shù)據(jù)TXD——TransmitData——發(fā)送數(shù)據(jù)

第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng在串行通信中，按照傳輸數(shù)據(jù)的流向，可分成三種傳輸形式：597.1串行通信概述7.2串行口的結(jié)構(gòu)組成及控制寄存器

7.2.1串行口的結(jié)構(gòu)組成

7.2.2串行口控制寄存器7.3串行通信工作方式及應用舉例7.4串行通信設計應用舉例

第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng7.1串行通信概述第7章單片機的串行通信技術(shù)http:/60

若干寄存器：兩個數(shù)據(jù)緩沖器SBUF（99H）+串行控制寄存器SCON（98H）+移位寄存器+......。CPU

兩個引腳：數(shù)據(jù)接收RXD(P3.0)和數(shù)據(jù)發(fā)送TXD(P3.1)。第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng若干寄存器：CPU兩個引腳：數(shù)據(jù)接收RXD(P3.061（1）發(fā)送數(shù)據(jù)過程（中斷法）

內(nèi)部數(shù)據(jù)并行寫入SBUF發(fā)→數(shù)據(jù)串行送出→中斷標志位TI硬件置1→CPU響應中斷→軟件清零TI,寫入下一數(shù)據(jù)→CPU第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng（1）發(fā)送數(shù)據(jù)過程（中斷法）CPU第7章單片機的串行通信技62

（2）接收數(shù)據(jù)的過程（中斷法）外界數(shù)據(jù)串行送入移位寄存器→數(shù)據(jù)并行送入SBUF收→標志位RI硬件置1→CPU響應中斷→RI軟件清零,讀走數(shù)據(jù)→CPU第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng（2）接收數(shù)據(jù)的過程（中斷法）CPU第7章單片機的串行通63D0D1D2D3D4D5D6D7傳送數(shù)據(jù)同步時鐘數(shù)據(jù)傳送——將串行數(shù)據(jù)按一定節(jié)拍（同步時鐘脈沖）輸出到傳輸線上，或從傳輸線上讀入。同步時鐘信號可由系統(tǒng)時鐘或定時器產(chǎn)生第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_mengD0D1D2D3D4D5D6D7傳送數(shù)據(jù)同步時鐘數(shù)據(jù)傳送——64同步時鐘和傳送數(shù)據(jù)的關系：發(fā)送數(shù)據(jù)時，發(fā)送時鐘的下降沿將數(shù)據(jù)串行移位輸出；

接收數(shù)據(jù)時，接收時鐘的上升沿開始對數(shù)據(jù)位采樣。第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng同步時鐘和傳送數(shù)據(jù)的關系：接收數(shù)據(jù)時，接收時鐘的上升657.1串行通信概述7.2串行口的結(jié)構(gòu)組成及控制寄存器

7.2.1串行口的結(jié)構(gòu)組成

7.2.2串行口控制寄存器7.3串行通信工作方式及應用舉例7.4串行通信設計應用舉例

第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng7.1串行通信概述第7章單片機的串行通信技術(shù)http:/66(1)串行數(shù)據(jù)緩沖器，SBUF在物理上有兩個SBUF：一個用于發(fā)送，另一個用于接收。在邏輯上只有一個SBUF（99H）。可根據(jù)用法區(qū)分功能：ucharcounter;待發(fā)送存放變量…SBUF=counter;

完成一次數(shù)據(jù)發(fā)送…counter=SBUF;

完成一次數(shù)據(jù)接收CPU第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng(1)串行數(shù)據(jù)緩沖器，SBUF在物理上有兩個SBUF：一個67(2)串口控制寄存器，SCON（98H）SM2主要用于多機通訊：SM2=1允許；0—禁止。TB8（RB8）---發(fā)送（接收）數(shù)據(jù)的第9位第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng(2)串口控制寄存器，SCON（98H）SM2主要用于多機68

通過SM0和SM1不同的取值，可選擇串行通信中的四種工作方式。SM0SM1工作方式說明波特率00方式0同步移位寄存器fosc/1201方式110位異步收發(fā)由定時器控制10方式211位異步收發(fā)fosc/32或fosc/6411方式311位異步收發(fā)由定時器控制第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng通過SM0和SM1不同的取值，可選擇串行通信中的四種69(3)

電源控制寄存器，PCON（87H）由定時器T1產(chǎn)生的同步時鐘第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng(3)電源控制寄存器，PCON（87H）由定時器T1產(chǎn)生的707.1串行通信概述7.2串行口的結(jié)構(gòu)組成及控制寄存器7.3串行通信工作方式

7.3.1方式0（八位同步移位寄存器方式）

7.3.2方式1（十位異步收發(fā)通信模式）

7.3.3方式2、方式3數(shù)據(jù)幀格式及應用舉例7.4串行通信設計應用舉例

第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng7.1串行通信概述第7章單片機的串行通信技術(shù)http:/71八位同步移位寄存器方式——用于擴展并行I/O接口

數(shù)據(jù)傳輸波特率固定為fosc/12由RXD引腳輸入或輸出數(shù)據(jù)（低位在前,高位在后）由TXD引腳輸出同步時鐘信號擴展輸出口擴展輸入口第7章單片機的串行通信技術(shù)7.3.1方式0（八位同步移位寄存器方式）/sundae_meng八位同步移位寄存器方式——用于擴展并行I/O接口數(shù)據(jù)傳輸波7274LS164為8位串并轉(zhuǎn)換移位寄存器DIP14

能將串行輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為并行輸出引腳功能描述A、B串行數(shù)據(jù)輸入引腳QA～QG并行數(shù)據(jù)輸出引腳CLOCK移位脈沖輸入端CLEAR移位寄存器清零端工作原理：1）若CLEAR端為低電平：輸出端QA～QG都為0；2）若CLEAR端為高電平，且CLOCK端出現(xiàn)上升沿脈沖:

則輸出端鎖存輸入端的電平Q0=(A&B)第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng74LS164為8位串并轉(zhuǎn)換移位寄存器7374LS164真值表工作模式輸入輸出（n+1時刻）CLRCPDSADSBQ0Q1至Q7復位（清除）LXXXLL至L移位

H↓XX不變（Q0n

至Q7n）H↑LXLQ0n

至Q6nH↑XLLQ0n

至Q6nH↑HHHQ0n

至Q6n/sundae_meng74LS164真值表工作模式輸入輸出（n+1時刻）CLRCP74實例1

利用74LS164擴展并行輸出口,并實現(xiàn)發(fā)光二極管循環(huán)控制功能第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng實例1

利用74LS164擴展并行輸出口,并實現(xiàn)發(fā)光75接線原理：數(shù)據(jù)發(fā)送端A(B)——RXD；同步時鐘端CLK——TXD；數(shù)據(jù)清除端CLR——P1.0第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng接線原理：數(shù)據(jù)發(fā)送端A(B)——RXD；第7章單76#include<reg51.h>sbitMR=P1^0;voiddelay(){unsignedinti;

//延時

for(i=0;i<20000;i++){}}voidmain(){unsignedcharindex,LED;//定義LED指針和顯示字模

SCON=0; //設置串行模塊工作在方式0MR=1;//CLEAR端＝1，允許輸入數(shù)據(jù)

while(1){ LED=0xFE; for(index=0;index<8;index++){ SBUF=LED;//控制L0燈點亮

do{}while(!TI);//通過TI查詢判別數(shù)據(jù)是否輸出結(jié)束

LED=((LED<<1)|1);//左移1位，末位置1

if(LED==0xff)LED=0xfe;//若已循環(huán)一遍，準備重新開始

delay(); }}}實例1參考程序第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng#include<reg51.h>實例1參考程序第7章單片77實例1運行效果第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng實例1運行效果第7章單片機的串行通信技術(shù)http://ww787.1串行通信概述7.2串行口的結(jié)構(gòu)組成及控制寄存器7.3串行通信工作方式

7.3.1方式0（八位同步移位寄存器方式）

7.3.2方式1（十位異步收發(fā)通信模式）

7.3.3方式2、方式3數(shù)據(jù)幀格式及應用舉例7.4串行通信設計應用舉例

第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng7.1串行通信概述第7章單片機的串行通信技術(shù)http:/7910位數(shù)據(jù)異步通訊方式——用于雙機通信一幀信息：1個起始位(0)+8位數(shù)據(jù)位+1個停止位(1)，其中起始位和停止位是自動插入的。第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng10位數(shù)據(jù)異步通訊方式——用于雙機通信一幀信息：1個起始位(80發(fā)送條件：由SBUF=counter即可啟動發(fā)送過程發(fā)送完成：硬件TI置1接收條件：在允許接收位REN=1時即可啟動接收過程接收完成：硬件RI置1，數(shù)據(jù)→SBUF第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng發(fā)送條件：由SBUF=counter即可啟動發(fā)送過程接收81通常，指定T1為波特率時鐘發(fā)生器（波特率時鐘可變）通常選擇T1定時器方式2（取fosc為11.0592MHz）序號波特率SMOD計數(shù)初值a16250010xff21920010xfd3960000xfd4480000xfa5240000xf46120000xe8第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng通常，指定T1為波特率時鐘發(fā)生器（波特率時鐘可變）通常選擇T82一般初始化過程例如：SCON=0x50;//串口設為方式1，TI和RI清零，允許接收PCON=0x80;//波特率加倍（×2）TMOD=0x20;//T1設為定時方式2TH1=0xcc;//定時器初值TL1=0xcc;//重置的定時初值IE=10010000B;//中斷使能（開中斷）TR1=1;//啟動T1GATETMODC/TM1M0M0M1GATEC/T(89H)第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng一般初始化過程例如：GATETMODC/TM1M0M0M1G83實驗程序：編寫一段程序，利用單片機的串行口向PC機發(fā)送字符串。8051單片機/sundae_meng實驗程序：編寫一段程序，利用單片機的串行口向PC機發(fā)送字符84使用串口方式1#include<reg51.h>#include<string.h> sbitp=PSW^0;chars[]="MSC-51SerialCommunicationBus!我能行！";voidmain(){charx,b=0;SCON=0x40; //串口方式1TMOD=0x20;//設置T1及波特率9600TH1=0xFD;TL1=0xFD;PCON=0x00;TR1=1;x=strlen(s);for(;b<x;b++)

{SBUF=s[b];while(!TI);//此舉末位的”;”省略了會怎樣？等效于while(TI==0) TI=0;

}while(1) //作用是？}/sundae_meng使用串口方式1#include<reg51.h>http85雙機通信協(xié)議通行方式：例如異步串行通信波特率：例如2400b/s發(fā)機要求發(fā)送的呼叫信號：例如10H收機同意接收的應答信號：例如20H收機不同意接收的應答信號：例如30H告知數(shù)據(jù)正確的應答信號：例如0FH通信結(jié)束標志信號：例如0AH……第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng雙機通信協(xié)議第7章單片機的串行通信技術(shù)http://www86實例2：要求設計一個雙機通信方案，甲機發(fā)送數(shù)據(jù)，乙機接收數(shù)據(jù)。兩機的振蕩頻率為12MHz，波特率設置為2.4k，工作在串口方式1。甲機循環(huán)發(fā)送0-15的數(shù)字，乙機接收后返回接收值。若發(fā)送值與返回值相等，繼續(xù)發(fā)送下一數(shù)字，否則重復發(fā)送當前數(shù)字。發(fā)送值和接收值應顯示在LED數(shù)碼管上;采用查詢法檢查收發(fā)是否完成。第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng實例2：第7章單片機的串行通信技術(shù)http://www.d87實例2電路原理圖第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng實例2電路原理圖第7章單片機的串行通信技術(shù)http://w88實例2程序流程圖第7章單片機的串行通信技術(shù)/sundae_meng實例2程序流程圖第7章單片機的串行通信技術(shù)ht