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基本概念 RS-232 接口 MCS-51 的串行接口 单片机与单片机之间的通信 单片机与 PC 机之间的通信

基本概念 RS-232 接口 MCS-51 的串行接口 单片机与单片机之间的通信 单片机与 PC 机之间的通信. 第 章 串行口通信技术. Single Chip Microcomputer. 本章内容. 发送. 计算机1 GND. 计算机2 GND. 计算机1 GND. 计算机2 GND. 接收. 并行通信. 串行通信. 什么是串行通信？. 串行通信和并行通信. 并行通信，即数据的各位 同时 传送；. 串行通信，即数据 一位一位 顺序传送。. A 站. B 站. 单工通信. 发送器. 接收器. (. a. ).

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  1. 基本概念 RS-232接口 MCS-51的串行接口 单片机与单片机之间的通信 单片机与PC机之间的通信 第章串行口通信技术 Single Chip Microcomputer 本章内容

  2. 发送 计算机1 GND 计算机2 GND 计算机1 GND 计算机2 GND 接收 并行通信 串行通信 什么是串行通信？ • 串行通信和并行通信 并行通信，即数据的各位同时传送； 串行通信，即数据一位一位顺序传送。

  3. A站 B站 单工通信 发送器 接收器 ( a ) 发 发 发 发 收 收 收 收 A站 B站 A站 A站 ( b ) ( c ) 串行通信的分类：异步(Asynchronous Communication) 同步(Synchronous Communication) 串行通信制式：单工(a)、半双工(b)和全双工(c) (simplex half duplex full duplex)

  4. MCS-51的串行接口 • 概述 • 有一个可编程全双工串行通信接口（UART) (Universal Asychronous Receiver/Transmitter ) • 可同时发送、接收数据(Transmit/Receive) • 有四种工作方式，帧格式有8、10、11位。 • 波特率(Baud rate)可设置 波特率为每秒钟传送二进制数码的位数，也叫比特数，单位为b/s，即位/秒。

  5. MCS-51串行接口的结构

  6. MCS-51串行接口寄存器 • SBUF——串行口数据缓冲器 • 共两个：一个发送寄存器SBUF，一个接收SBUF，二者共用一个地址99H。 • SCON——串行口控制寄存器。 • PCON——电源及波特率选择寄存器，格式如下：

  7. SM0 9FH SM1 9EH SM2 9DH 9CH REN TB8 9BH 9AH RB8 TI 99H 98H RI 接收中断标志 工作方式选择 发送中断标志 多机通信控制位 允许串行接收位 接收数据的第9位 发送数据的第9位 控制寄存器SCON

  8. SM0 SM1 工作方式 功能 波特率 0 0 方式0 8位同步移位寄存器 fosc/12 0 1 方式1 10位UART 可变 1 0 方式2 11位UART fosc/64或fosc/32 1 1 方式3 11位UART 可变 串行方式的定义 例：设串行口工作在方式1，允许接收，则指令为： MOV SCON,#01010000B

  9. SMOD × × × GF1 GF0 PD IDL 电源及波特率选择寄存器PCON 87H 只有该位有用，为1时，波特率×2；为0时不变。

  10. 串行口的四种工作方式 波特率的设定可参见表8.2，实际无需计算。 • 方式的选择由SM1、SM0实现。 • 四种方式的比较：

  11. 方式0 在方式0下，串行口作同步移位寄存器用，其波特率固定为fosc/12。串行数据从RXD(P3.0)端输入或输出，同步移位脉冲由TXD(P3.1)送出。这种方式常用于扩展I/O口。 方式0用于扩展I/O口输出

  12. 方式0用于扩展I/O口输入

  13. 方式1 串行口为波特率可调的10位通用异步接口UART。发送或接收一帧信息，包括1位起始位0，8位数据位和1位停止位1。 10位的帧格式

  14. 方式2 串行口为11位UART，传送波特率与SMOD有关。发送或接收一帧数据包括1位起始位0，8位数据位，1位可编程位(用于奇偶校验)和1位停止位1。 11位的帧格式

  15. 方式3 方式3为波特率可变的11位UART通信方式，除了波特率以外，方式3和方式2完全相同。

  16. 在方式2中，波特率取决于PCON中的SMOD值： • 当SMOD=0时，波特率为fosc/64； • 当SMOD=1时，波特率为fosc/32.即波特率 = 。 SMOD 2 f osc 64 MCS-51串行口的波特率 1.方式0和方式2的波特率是固定的 • 在方式0中，波特率为时钟频率的1/12，即fosc/12，固定不变

  17. 波特率/(b/s) fosc/MHz SMOD 定时器1 C/ 模式 初始值 方式0：1 方式2：375 k 方式1、3：62.5 k 19.2 k 9.6 k 4.8 k 2.4 k 1.2 k 137.5 k 110 110 12 12 12 11.059 11.059 11.059 11.059 11.059 11.986 6 12 × 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 × × 0 0 0 0 0 0 0 0 0 × × 2 2 2 2 2 2 2 2 1 × × FFH FDH FDH FAH F4H E8H 1DH 72H FEEBH T 2. 方式1和方式3的波特率可变，由定时器1的溢出率决定

  18. 单片机之间的通信 双机异步通信接口电路

  19. RS-422A双机异步通信接口电路

  20. 双机通信软件编程 查询方式 1) 甲机发送 编程将甲机片外1000H～101FH单元的数据块从串行口输出。定义方式2发送，TB8为奇偶校验位。发送波特率375 kb/s，晶振为12 MHz, 所以SMOD=1。

  21. 参考发送子程序如下： MOV SCON，#80H ；设置串行口为方式2 MOV PCON，#80H ；SMOD=1 MOV DPTR，#1000H ；设数据块指针 MOV R7，#20H ；设数据块长度 START： MOVX A，@DPTR ；取数据给A MOV C,P MOV TB8,C ；奇偶位P送给TB8 MOV SBUF,A ；数据送SBUF，启动发送 WAIT: JBC TI,CONT ；判断一帧是否发送完。若送完，清TI，取下一个数据 AJMP WAIT ；未完等待 CONT： INC DPTR ；更新数据单元 DJNZ R7,START ；循环发送至结束 RET

  22. 2) 乙机接收 编程使乙机接收甲机发送过来的数据块，并存入片内50H～6FH单元。接收过程要求判断RB8，若出错置F0标志为1，正确则置F0标志为0，然后返回。 在进行双机通信时，两机应采用相同的工作方式和波特率。

  23. 参考接收子程序如下： MOV SCON，#80H ；设置串行口为方式2MOV PCON，#80H ；SMOD=1 MOV R0，#50H ；设置数据块指针MOV R7，#20H ；设置数据块长度SETB REN ；启动接收WAIT：JBC RI，READ ；判断是否接收完一帧。若完，清RI，读入数据AJMP WAIT ；未完等待READ：MOV A，SBUF ；读入一帧数据a JNB PSW.0,PZ ；奇偶位为0则转JNB RB8, ERR ；P=1，RB8=0，则出错 SJMP RIGHT ；二者全为1，则正确PZ: JB RB8, ERR ；P=0，RB8=1，则出错RIGHT: MOV @R0, A ；正确，存放数据INC R0 ；更新地址指针DJNZ R7, WAIT ；判断数据块是否接收完CLR PSW.5 ；接收正确，且接收完清F0标志RET ；返回ERR: SETB PSW.5 ；出错，置F0标志为1RET ；返回

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