第5章80C51基本功能课案.ppt

第5章 80C51基本功能单元结构与操作原理 5.1 定时/计数器 5.2 串行接口 5.3 中断系统 5.2 串行接口 80C51单片机有一个可编程的全双工串行通信接口。通过软件编程它可以用作通用异步接收和发送器UART，同时接收和发送数据(时钟同步，时钟不同步）；也可以用作同步移位寄存器。其帧格式可有8位、10位和11位，并能设置成多种波特率。 5.2.1 串行口的结构和工作原理 5.2.1.1 串行口结构 80C51串行口结构如图5-7所示。它主要由两个数据缓冲寄存器和一个输入移位寄存器组成。发送数据缓冲器只能写入,不能读出；接收数据缓冲器只能读出，不能写入。故两个缓冲器共用同一个符号（SBUF），占用同一个地址（99H）。CPU写SBUF，一方面修改发送缓冲器，一方面启动串行发送；CPU读SBUF，就是读接收寄存器。此外串行口中还有两个特殊功能寄存器SCON、PCON，分别用来控制串行口的工作方式和波特率。 80C51串行口通过编程可设置4种工作方式，三种帧格式。方式0以8位数据为一帧，不设起始位和停止位，先发送或接收最低位。其帧格式如下：方式1以10位数据为一帧传输，设有一个起始位“0”，8 个数据位和一个停止位“1”。其帧格式为： 方式2和3以11位数据为一帧传输，设有一个起始位“0”，8个数据位，1个可编程位（第九位数据）D8和一个停止位“1”。其帧格式如下： 可编程位D8由软件置“1”或清“0”，该位可作校验位，也可作他用。 5.2.1.2 串行口控制寄存器 SCON用于确定串行通道的工作方式选择、接收和发送控制以及串行口的状态标志。其格式及功能如下： （1）SM0和SM1：工作方式控制位，可构成以下4 种工作方式： （2）SM2：在方式2和方式3中用于多机通信控制。当方式2或方式3处于接收时，若SM2=1，且接收到第9位RB8为0时，RI不置“1”，若SM2=1，且RB8为1时，则RI置“1”。 在方式1中，当处于接收时，若SM2=1，则只有接收到有效的停止位时，RI才置“1”。 在方式0中，SM2应置0。 （3）REN：允许串行接收控制位。用软件置“1”或清“0”。REN=1时，允许接收，REN=0时，禁止接收。 （4）TB8：在方式2和方式3中，它是准备发送的第9个数据位。根据需要可用软件置“1”或清“0”。它可作为数据的奇偶校验位，或在多机通信中作为地址帧或数据帧的标志。 （5）RB8：在方式2和方式3中，它是接收到的第9个数据位。既可以作为约定好的奇偶校验位，也可以作为多机通信时的地址帧或数据帧的标志。 （6）TI：发送中断标志位。在工作方式0中，发送完8位数据后，由硬件置“1”，向CPU申请发送中断。CPU响应中断后，必须用软件清“0”，在其工作方式中，它在停止位开始发送时由硬件置“1”，同样必须用软件清“0”。 （7）RI：接收中断标志位。在工作方式0中，接收完8位数据后，由硬件置“1”，向CPU申请接收中断。CPU响应中断后，必须用软件清“0”，在其他工作方式中，在接收到停止位的中间时刻由硬件置“1”，向CPU申请中断，表示一帧数据接收结束，并已装入缓冲器，要求CPU取走数据。CPU响应中断，取走数据后必须由软件清“0”，解除中断请求，准备接收下一帧数据。 串行发送中断标志与接收中断标志是同一个中断源，在全双工通信时，必须用软件来判断是发送中断请求还是接收中断请求。 SCON的地址是98H，可以位寻址。复位时，SCON所有位均清“0”。 5.2.1.3 电源控制寄存器 PCON是为了在CHMOS的80C51单片机上实现电源控制而设置的，其中只有一位SMOD与串行口工作有关。它的格式与功能如下： SMOD称为波特率选择位。在工作方式1、工作方式2和工作方式3时，若SMOD=1，则波特率提高一倍，若SMOD=0，则波特率不加倍。整机复位时SMOD=0（串行口每秒钟发送/接收的位数称为波特率）。 5.2.2 串行通信的工作方式 串行通信的工作方式包括： 5.2.2.1 工作方式0 在方式0下，串行口作同步移位寄存器使用，其波特率为fosc/12，即振荡器频率的1/12，固定不变。串行数据由RXD（P3.0）端输入或输出。同步移位脉冲由TXD（P3.1）端送出。这种方式常用于扩展I/O口。 发送时，当一个数据写入发送缓冲