第 5 章 MCS-5l 的串行接口

1. 第5章 MCS-5l的串行接口 • 5.1 串行通信的基本概念 • 5.2 MCS-51串行口的结构 • 5.3 串行口的工作方式 • 5.4 串行口的应用举例 • 5.5 标准串行通信接口RS-232C 退出

2. 5.1 串行通信的基本概念 • 5.1.1 并行通信与串行通信。 • 5.1.2 串行通信方式 • 串行通信有三种方式：单工通信、半双工通信和全双工通信。 • 5.1.3 串行通信的同步方式

3. 1、 异步通信

4. 2、 同步通信 5.1.4 波特率

5. 5.2 MCS-51串行口的结构 • 5.2.1 MCS-51串行口的构成 • MCS-51单片机串行口控制寄存器有两个；特殊功能寄存器SCON(98H)利PCON(87H)，可以用软件改变两者的内容来控制串行口的工作方式和波特率。

6. 5.2.2 串行口控制寄存器SCON • 串行口控制寄存器SCON决定串行口通信工作方式，控制数据的接收和发送，并标示串行口的工作状态等。其位格式为：

7. SM0、SM1：串行口工作方式控制位，两位对应四种工作方式，如表7-1所示（fosc是晶振频率）。SM0、SM1：串行口工作方式控制位，两位对应四种工作方式，如表7-1所示（fosc是晶振频率）。

8. 5.2.3 特殊功能寄存器PCON和波特率的选择 电源控制寄存器PCON中只有一位SMOD与串行口工作有关，它的位格式为： SMOD：波特率倍增位。串行口工作在方式1、方式2、方式3时，若SMOD=1，则波特率提高一倍；若SMOD=0，则波特率不提高一倍。单片机复位时，SMOD=0。

9. 1、方式0的波特率 工作方式0时，移位脉冲由机器周期的第6个状态周期S6给出，每个机器周期产生一个移位脉冲，发送或接收一位数据。因此，波特率是固定的，为振荡频率的1/12，不受PCON寄存器中SMOD的影响。用公式表示为： 工作方式0的波特率=fosc/12

10. 2、方式2的波特率 工作方式2时，移位脉冲由振荡频率fosc的第二节拍P2时钟（即fosc/2）给出，所以，方式2波特率取决于PCON中的SMOD位的值，当SMOD=0时，波特率为fosc的1/64；当SMOD=1时，波特率为fosc的1/32，用公式表示为； 工作方式2波特率=（2SMOD/64）×fosc

11. 5.3 串行口的工作方式 • 5.3.1 工作方式0 串行扩展为并行方式

12. 工作方式0发送时序

13. 串行扩展为并行方式

14. 工作方式0接收时序

19. 5.4 串行口的应用举例 【例5-1】有两台8031单片机相距很近，直接将它们的串行口相连，1#机的TXD接2#机的RXD，2#机的TXD接1#机的RXD，二机的GND相连。二机的晶振频率均为11.0592MHZ，通信的波特率为4800bps。现将第一台8031单片机片内RAM40H～5FH单元内的数据，串行发送到第二台8031单片机片内RAM60H～7FH单元中。

20. 发送与接收的参考程序如下：1#单片机发送程序：发送与接收的参考程序如下：1#单片机发送程序： • ORG 1000H • TX:MOV TMOD , #02H • MOV TH1 , #0FAH • MOV TL1 , #0FAH • MOV SCON , #80H ； • 设定工作方式2 • MOV PCON, #00H ； • 波特率为fosc/64 • SETB TR0

21. MOV R0 , #40H；设发送数据的地址指针 • MOV R2 , #20H；设发送数据长度 • LOOP:MOV A , @R0；取发送数据送A • MOV C , PSW.0 • MOV TB8 , C；奇偶位送TB8 • MOV SBUF , A；启动发送 • WAIT:JBC TI , LL1；判发送中断标志 • SJMP WAIT

22. LL1:INC R0 • DJNZ R2 , LOOP • RET • 2#单片机接收程序： • ORG 1000H • RX:MOV TMOD , #02H • MOV TH1 , #0FAH • MOV TL1 , #0FAH • MOV SCON , #90H；设定工作方式2，并允许接收

23. MOV PCON , #00H • SETB TR0 • MOV R0 , #60H • MOV R2 , #20H • LOOP: JBC RI , MM1；等待接收数据 • SJMP LOOP • MM1: MOV A , SBUF；读入一帧数据 • JB PSW.0 , PP1；判接收端奇偶 • JB RB8 , ERROR ；判发送端奇偶 • SJMP RIGHT

24. PP1:JNB RB8 , ERROR；接收出错 • RIGHT: MOV @R0 , A；接收正确 • INC R0 • DJNZ R2 , LOOP • ERROR: SETB PSW.5；置出错标志 • RET

25. 【例5-2】甲乙两机进行串行通信，将甲机片外RAM中1000H单元开始的32个数据发送到乙机的片外RAM 1000H开始的单元中。二机的晶振频率均为11.0592MHZ，通信的波特率为1200bps。 设甲、乙机串行口均工作在方式1，根据发送和接收的波特率，设置定时器T1工作在方式2，当SMOD=0，则计数初值为E8H。甲机发送子程序流程图如图7-7（a）所示，乙机接收子程序流程图如图7-7（b）所示。

26. 参考程序如下： • (1)甲机发送子程序： • ORG 1000H • TTTT: MOV TMOD , #20H • MOV TH1 , #0E8H • MOV TL1 , #0E8H • SETB TR1 • MOV SCON , #50H • MOV 87H , #00H

27. ENTER:MOV DPH , #10H MOV DPL , #00H MOV R4 , #20H MOV R5 , #00H TX1: MOV A , #04H MOV SBUF , A WAIT1:JBC TI , RX1 SJMP WAIT1 RX1: JBC RI , NEXT1 SJMP RX1

28. NEXT1: MOV A , SBUF • CJNE A , #00H , TX1 • TX2: MOV A , R4 • MOV SBUF , A • ADD A , R5 • MOV R5 , A • WAIT2: JBC TI , TX3 • SJMP WAIT2 • TX3: MOVX A , @DPTR • MOV SBUF , A • ADD A , R5 • MOV R5 , A • INC DPTR

29. WAIT3:JBC TI , NEXT2 SJMP WAIT3 NEXT2:DJNZ R4 , TX3 MOV A , R5 MOV SBUF , A WAIT4:JBC TI , RX_11H SJMP WAIT4 RX_11H:JBC RI , IF_11H SJMP RX_11H IF_11H:MOV A , SBUF CJNE A , #11H , ENTER RET

30. (2)乙机接收子程序： • ORG 1000H • RRRR: MOV TMOD , #20H • MOV TH1 , #0E8H • MOV TL1 , #0E8H • SETB TR1 • MOV SCON , #50H • MOV 87H, #00H • ENTER: MOV DPH , #10H • MOV DPL , #00H • MOV R5 , #00H

31. RX1:JBC RI , IF_04H • SJMP RX1 • IF_04H: MOV A , SBUF • CJNE A , #04H , TX_FFH • MOV A , #00H • MOV SBUF , A • WAIT1: JBC TI , RX2 • SJMP WAIT1 • LJMP RX2 • TX_FFH: MOV A , #0FFH • MOV SBUF , A

32. WAIT2:JBC TI , LL1 SJMP WAIT2 LL1: LJMP ENTER RX2: JBC RI , LL2 SJMP RX2 LL2: MOV A , SBUF MOV R4 , A MOV R5 , A RX3: JBC RI , LL3 SJMP RX3

33. LL3:MOV A , SBUF • MOVX @DPTR , A • INC DPTR • ADD A , R5 • MOV R5 , A • DJNZ R4 , RX3 • RX4:JBC RI , LL4 • SJMP RX4 • LL4:MOV A , SBUF • MOV 30H , R5 • CJNE A, 30H , T_ERR

34. T_RIGHT:MOV A , #11H MOV SBUF , A WAIT3:JBC TI , EN SJMP WAIT3 T_ERR:MOV A , #0F0H MOV SBUF , A WAIT4:JBC TI , AGAIN SJMP WAIT4 AGAIN:LJMP ENTER EN:RET

35. 5.5 标准串行通信接口RS-232C • 5.5.1接口信号 • 5.5.2 RS-232C接口的典型应用 • 5.5.3 RS-232C接口电平调整