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串行通信的基本概念 异步通信数据格式 51单片机的串行口的功能与结构 单片机串行口的功能： 强大的全双工，可同时接收和发送数据。 接收和发送均可工作在查询或中断方式。 能方便地与其它计算机式串行传送信息的外部设备实现双机、多机通信。 单片机串行口的结构： 主要由发送数据缓冲器、发送控制器、输出控制门、接收控制器、输入移位寄存器等组成。 51单片机的串行口的功能与结构 串行口的功能特殊功能寄存器： 串行口控制寄存器SCON： 51单片机的串行口的功能与结构 SM0和SM1——串行口工作方式选择位。两个选择位对应4种通信方式，如下表所示。其中，fosc是振荡频率。 SM2——多机通信控制位，主要用于方式2和方式3。 当SM2=1，则接收到的第9位数据(RB8)为0时，不启动接收中断标志，并将接收到的前8数据数据丢弃。RB8=1时才将接收的前8位数据送入SBUF，并置位RI，产生中断请求。 当SM2=0，不论第9位数据为0或1，都将接收到的数据送入SBUF，并产生中断请求。在方式0时，SM2必须为0。 51单片机的串行口的功能与结构 REN——允许接收控制位。 当REN＝1时才允许接收，当REN＝0，则禁止接收，该位软件置1或清0，是串行接收的开关。 TB8——发送数据的D8位 在方式2或方式3中，TB8为要发送数据的第9位。 在多机通信中，以此位的状态表示主机发送的是地 址还是数据：TB8=0为数据，TB8=1为地址；也可用作奇偶校验位。 RB8——接收数据的第9位。 在方式2或方式3中，接收到的第9位数据放在RB8中。可作为奇偶校验位，或是地址或数据标识位。 51单片机的串行口的功能与结构 RI——接收中断标志位 当一帧数据接收完成后，由内部硬件使RI置位，向CPU请求中断。中断响应后必须用软件清0。RI也可供查询使用。 TI ——发送中断标志位 当一帧数据发送结束后，由内部硬件使TI置位，向CPU请求中断。中断响应后必须用软件清0。TI也可供查询使用。 51单片机的串行口的功能与结构 电源控制寄存器PCON PCON的最高位SMOD是串行口波特率系数控制位。SMOD=1时，波特率加倍。其它位与串口无关。 51单片机的串行口的工作方式 工作方式0 方式0为同步移位寄存器输入/输出方式，常用于扩展I/O口。 工作方式1 方式1为8位异步通信方式；一帧由10位组成；波特率可变。 为了接受准确无误，控制器将1位的传送时间分为16等份，在第7，第8及第9等份，在信号中央采样三次，至少两次相同的值作为数据。这样能较好地消除干扰的影响。 51单片机的串行口的工作方式 数据接收的有效性： 如果RI=0、SM2=0，则接收的数据送入SBUF，停止位送入RB8，置RI=1；向CPU申请中断。 如果RI=0、SM2=1，那么只有停止位为1才发生上述操作。 如果RI=0、SM2=1，且停止位为0，则接收的数据丢弃。 如果RI=1，则接收的数据在任何情况下都不装入SBUF，即数据丢失。 51单片机的串行口的工作方式 方式2与方式3 方式2和方式3均为9位异步通信格式，每帧由11位组成。 在方式2和方式3时，发送、接收数据的过程和方式1基本相同，所不同的是对第9位数据的处理： 发送时：第9位数据由SCON中的TB8位提供； 接收时：当第9位数据进入移位寄存器后，将前8位数据送入SBUF中，第9位装入SCON中的RB8。 方式2与方式3仅波特率不同。 51单片机的串行口的波特率设置 串口的4种工作方式对应3种波特率模式。 方式0：波特率是固定值，为fosc/12 方式2：波特率为fosc×2SMOD/64 方式1和方式3： 波特率为：T1溢出率×2SMOD/32 由前可知：T1溢出率= × (fosc/12)/(256-初值) 则波特率为：2SMOD×(fosc/12)/(256-初值) /32 则初值为：256-fosc×(SMOD+1)/384/波特率 多机通信 多机通信时必须使用串口的方式2或方式3 主从式多机通信是多机通信中应用最广，也是最简单的一种。 主从式通信中只能有一台主机，从机可以有多台。 主机发送的信息可以传送到所有从机或指定从机；而从机发送的信息只能被主机接收，各从机之间不能直接通信，各从机之间的通信必须通过主机进行。 多机通信 在主从模式中，主机发出的信息分两类： 一类为地址，用来确定需要和主机通信的从机，特征是串行通信中第9位数据为1。 另一类为数据，特征为串行通信中第9位数据为0。 多机通信 主从多机通信的过程： 使所有的从机的SM2位置1，以便接收主