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第6章 89C51串行数据通信 单片机在工作过程中，不可避免的总要和外围设备进行信息和数据的交换，即通信。在数码管动态显示电路中，P0口输出的8位段码数据，利用8根传输线同时传送，采用的是并行通信方式。这8位数据还可以只用一根传输线，一位一位的按顺序传送，即采用串行通信。和并行通信相比，串行通信具有节省传输线的优点，但传送效率低。例如：传送一个字节，并行通信只需要1T的时间，而串行通信至少需要8T的时间。 由此可见，串行通信适合于长距离、低速率的数据传送；并行通信适合于短距离、高速率的数据传送。随着计算机外围设备使用的越来越多，设备的串行口化趋势明显，大家熟悉的USB接口就是串行接口。本章就讨论89C51单片机的串行接口及其应用。 6.1 89C51单片机的串行口 89C51单片机内部有一个功能很强的串行口，不仅可以进行串行通信，还可以用来扩展I/O口，使用起来非常方便。 6.1.1 89C51单片机串行口内部结构 89C51单片机串行口利用P3.0和P3.1（P3口第二功能）进行数据的传送。其结构框图如图6-1所示，内部有两个独立的缓冲器SBUF，一个为发送SBUF，一个为接收SBUF。当利用串行口传输数据时，无论发送还是接收，都必须经过缓冲器SBUF完成。当CPU发送数据时，需要将待发数据写到发送SBUF；当串行口接收数据完毕时，CPU通过读取接收SBUF的内容获取数据。所以，虽然两个缓冲器共用一个字节地址0x99H，但使用时也不会引起混淆。读是对接收缓冲器的操作，写是对发送缓冲器的操作。例如：语句“SUBF=outdata”就是将数据送至发送缓冲器SBUF；语句“getdata=SBUF;”，就是读取接收缓冲器的数据。 6.1.2 串行口控制寄存器SCON SCON是串行通信中最重要的一个寄存器，该寄存器字节地址为0x98，可以进行位寻址。SCON的格式如下： 位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SCON SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI 位地址 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H SCON各位的功能为： SM0、SM1：用于定义串行口的工作方式，见表6-1 ，各方式的功能和详见以后章节。 表6-1 串口工作方式 SM0 SM1 工作方式 功能说明 0 0 方式0 8位同步移位寄存器方式（1/12fosc） 0 1 方式1 10位 UART（波特率可变） 1 0 方式2 11位 UART（波特率为1/32fosc或1/64fosc） 1 1 方式3 11位UART（波特率可变） SM2：若SM2=0，则接收到的第9位信息(RB8)无论是0 还是1，接收到的数据装入SBUF，同时产生RI=1的中断标志。若SM2=1，只有接收到的第9位数据(RB8)为1时，才将接收的数据装入SBUF中，产生中断请求，置位RI；否则，如果接收到的第9位数据(RB8)为0，则RI(接收中断)不被激活，接收数据也将被丢弃。 REN：允许串行口接收控制位。由软件置位或清除。软件置1时，串行口进入接收状态，清零后禁止接收。 TB8：在通信的方式2和方式3中，它是发送的第9位数据，传送用户定义的信息。可以用软件置位和清零。该位可以作为奇偶校验位。在多机通信时，该位为1表示发送的本帧数码是地址码，该位为0时表示发送的本帧数码是数据码。发送时，位TB8的内容将自动地排在SBUF的第9位上发送出去，而接收机用RB8位接收。 RB8：在通信的方式2和方式3中是接收的第9位数据。串行口在接收一帧数据时，第9位将被写入RB8位。 TI：发送中断标志位。用于判断一帧数据是否发送完成。在方式0中，发送完第8位数据时由硬件自动置位。在其他方式中，在发送“停止位”之后，由硬件自动置位。该位状态可供软件查询，也可向CPU申请中断。在任何方式中，响应该中断请求后，TI必须用软件清零。 RI：接收中断标志位。用于判断一帧数据是否接收完成。在方式0中，接收第8 位数据结束时，由硬件自动置位RI。在其他方式中，在接收“停止位”之后，由硬件置位。该位状态可供软件查询，也可向CPU申请中断。在任何工作方式中，必须用软件清除RI。 当串行口采用中断方式时，两个中断标志位TI和RI共用一个中断源和一个中断入口地址，因此在同时使用这两个中断时，应该在中断服务子程序中先判断是哪一个标志位提出了中断申请，并清除标志位后，再进入相应的中断服务内容。 6.1.3 作业 1. 89C51单片机有几个串行口？使用哪些引脚? 89C51单片机串行口的SBUF作用是什么？如何使用？ 串行口控制寄