【文章內(nèi)容簡介】 UF，即可啟動(dòng)發(fā)送過程。串行口能自動(dòng)把 TB8取出，并裝入到第 9位數(shù)據(jù)位的位置，再逐一發(fā)送出去。發(fā)送完畢，使 TI=1。? 接收時(shí)，使 SCON中的 REN=1，允許接收。當(dāng)檢測到 RXD()端有1→0 的跳變（起始位）時(shí)，開始接收 9位數(shù)據(jù)，送入移位寄存器（ 9位）。當(dāng)滿足 RI=0且 SM2=0，或接收到的第 9位數(shù)據(jù)為 1時(shí)，前 8位數(shù)據(jù)送入 SBUF，附加的第 9位數(shù)據(jù)送入 SCON中的 RB8，置 RI為 1；否則，這次接收無效，也不置位 RI。返回3/2/2023 69波特率設(shè)計(jì)? 在串行通信中，收發(fā)雙方對(duì)發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)速率有一定的約定，通過軟件對(duì) 89C51串行口編程可約定四種工作方式。其中，方式 0和方式 2的波特率是固定的；而方式 1和方式 3的波特率是可變的，由定時(shí)器 T1的溢出率來決定。? 串行口的四種工作方式對(duì)應(yīng)著三種波特率。由于輸入的移位時(shí)鐘來源不同，因此，各種方式的波特率計(jì)算公式也不同。返回3/2/2023 70波特率設(shè)計(jì)（ 1）方式 0的波特率? 由 圖 714可見，方式 0時(shí)，發(fā)送或接收一位數(shù)據(jù)的移位時(shí)鐘脈沖由 S6（即第 6個(gè)狀態(tài)周期，第 12個(gè)節(jié)拍）給出，即每個(gè)機(jī)器周期產(chǎn)生一個(gè)移位時(shí)鐘，發(fā)送或接收一位數(shù)據(jù)。因此，波特率固定為振蕩頻率的 1/12，并不受 PCON寄存器中 SMOD位的影響。圖 714 串行口方式 0波特率的產(chǎn)生返回3/2/2023 71波特率設(shè)計(jì)方式 0波特率 ≌ fosc / 12? 注意，符號(hào) “≌”表示左面的表達(dá)式只是引擁右面表達(dá)式的數(shù)值，即右面的表達(dá)式是提供了一種計(jì)算的方法。返回3/2/2023 72波特率設(shè)計(jì)（ 2）方式 2的波特率 串行口方式 2波特率的產(chǎn)生與方式 0不同，即輸入的時(shí)鐘源不同，其時(shí)鐘輸入部分入 圖 715所示。? 控制接收與發(fā)送的移位時(shí)鐘由振蕩頻率 fosc的第二節(jié)拍 P2時(shí)鐘（即fosc/2）給出，所以，方式 2波特率取決于 PCON中 SMOD位的值：? SMOD=0時(shí)，波特率為 fosc的 1/64；? SMOD=1時(shí)，波特率為 fosc的 1/32。? 即方式 2波特率 ≌2SMOD/64fosc圖 715 串行口方式 2波特率的產(chǎn)生返回3/2/2023 73波特率設(shè)計(jì)（ 3）方式 1和方式 3的波特率? 方式 1和方式 3的移位時(shí)鐘脈沖由定時(shí)器 T1的溢出率決定，如 圖 716所示。因此， 89C51串行口方式 1和方式 3的波特率由定時(shí)器 T1的溢出率與 SMOD值同時(shí)決定。即 方式 方式 3波特率 ≌T1溢出率 /n圖 716 串行口方式 方式 3波特率的產(chǎn)生返回3/2/2023 74波特率設(shè)計(jì)? 當(dāng) SMOD=0時(shí)， n=32； SMOD=1時(shí)， n=16。所以，可用下式確定方式 1和方式 3的波特率：方式 方式 3波特率 ≌2SMOD/32(T1溢出速率 )? 其中， T1溢出速率取決于 T1的計(jì)數(shù)速率（計(jì)數(shù)速率 ≌fosc/12）和 T1預(yù)置的處置。? 若定時(shí)器 T1采用模式 1時(shí)，波特率公式如下：串行方式 方式 3波特率 ≌2SMOD/32(fosc/12)/(216初值 )返回3/2/2023 75波特率設(shè)計(jì)? 表 72列出了串行口方式 方式 3常用波特率及其初值。? 定時(shí)器 T1用作波特率發(fā)生器時(shí)，通常選用定時(shí)器模式 2（自動(dòng)重裝初值定時(shí)器）比較實(shí)用。要設(shè)置定時(shí)器 T1為定時(shí)方式（使 C/T=0），讓 T1計(jì)數(shù)內(nèi)部振蕩脈沖，即計(jì)數(shù)速率為 fosc/12（注意應(yīng)禁止 T1中斷，以免溢出而產(chǎn)生不必要的中斷）。先設(shè)定 TH1和 TL1定時(shí)即輸初值為 X，那么每過 “28X”個(gè)機(jī)器周期，定時(shí)器 T1就會(huì)產(chǎn)生一次溢出。返回3/2/2023 76表 72常用波特率與其他參數(shù)選取關(guān)系返回3/2/2023 77波特率設(shè)計(jì)? 因此， T1溢出速率為T1溢出速率 ≌(fosc/12)/(28X)于是，可得出定時(shí)器 T1模式 2的初始值 X：返回3/2/2023 78波特率設(shè)計(jì)? 例 71： 89C51單片機(jī)時(shí)鐘振蕩頻率為 ，選用定時(shí)器 T1工作模式 2作為波特率發(fā)生器，波特率為2400b/s，求初值。? 解：設(shè)置波特率控制為 (SMOD)=0? 所以， (TH1)=(TL1)=F4H。返回3/2/2023 79波特率設(shè)計(jì)? 系統(tǒng)晶體振蕩頻率選為 數(shù)，從而產(chǎn)生精確的波特率。? 如果串行通信選用很低的波特率，可將定時(shí)器 T1置于模式 0或模式 1，即 13位或 16位定時(shí)方式；但在這種情況下， T1溢出時(shí)，需要中斷服務(wù)程序重裝初值。中斷響應(yīng)時(shí)間和執(zhí)行指令時(shí)間會(huì)使波特率產(chǎn)生一定的誤差，可用改變初值的辦法加以調(diào)整。返回3/2/2023 80 89C51串行口的工作方式及應(yīng)用? 如前所述， 89C51串行口的工作主要受串行口控制寄存器 SCON的控制，另外，也和電源控制寄存器 PCON有些關(guān)系。 SCON寄存器用來控制串行口的工作方式，還有一些其他的控制作用。? 89C51單片機(jī)串行口的四種工作方式傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)敘述如下：返回3/2/2023 81 89C51串行口的工作方式及應(yīng)用① 方式 0：移位寄存器輸入 /輸出方式。串行數(shù)據(jù)通過 RXD線輸入或輸出，而TXD線專用于輸出時(shí)鐘脈沖給外部移位寄存器。方式 0可用來同步輸出或接收 8位數(shù)據(jù)（最低位首先輸出），波特率固定為 fosc/12，其中， fosc為單片機(jī)的時(shí)鐘頻率。② 方式 1： 10位異步接收 /發(fā)送方式。一幀數(shù)據(jù)包括 1位起始位（ 0）， 8位數(shù)據(jù)位和 1位停止位（ 1）。串行接口電路在發(fā)送時(shí)能自動(dòng)插入起始位和停止位；在接收時(shí)，停止位進(jìn)入特殊功能寄存器 SCON的 RB8位。方式 1的傳送波特率是可變的，可通過改變內(nèi)部定時(shí)器的定時(shí)值來改變波特率。③ 方式 2： 11位異步接收 /發(fā)送方式。除了 1位起始位、 8位數(shù)據(jù)位、 1位停止位之外，還可以插入第 9位數(shù)據(jù)位。④ 方式 3：同方式 2，只是波特率可變。返回3/2/2023 82串行口方式 0的應(yīng)用? 89C51單片機(jī)串行口基本上是異步通信接口，但在方式 0時(shí)是同步操作。外接串入 —— 并出或并入 —— 串出器件，可實(shí)現(xiàn) I/O的擴(kuò)展。? 串行口方式 0的數(shù)據(jù)傳送可以采用中斷方式，也可以采用查詢方式。無論哪種方式，都要借助于 TI或 RI標(biāo)志。? 在串行口發(fā)送時(shí)，或者靠 TI置位后引起中斷申請(qǐng)，在中斷服務(wù)程序中發(fā)送下一組數(shù)據(jù)；或者通過查詢 TI的值，只要 TI為 0就繼續(xù)查詢，直到 TI為 1后結(jié)束查詢，進(jìn)入下一個(gè)字符的發(fā)送。? 在串行口接收時(shí)，由 RI引起中斷或?qū)?RI查詢來決定何時(shí)接收下一個(gè)字符。無論采用什么方式，在開始串行通信前，都要先對(duì) SCON寄存器初始化，進(jìn)行工作方式的設(shè)置。在方式 0中， SCON寄存器的初始化只是簡單地把 00H送入 SCON就可以了。返回3/2/2023 83串行口方式 0的應(yīng)用? 例 72：用 89C51串行口外接 164串入 —— 并出移位寄存器擴(kuò)展 8位并行口； 8位并行口的每位都接一個(gè)發(fā)光二極管，要求發(fā)光二極管從左到右以一定延遲輪流顯示，并不斷循環(huán)。設(shè)發(fā)光二極管為共陰極接法，如 圖 717所示。? 解：設(shè)數(shù)據(jù)串行發(fā)送采用中斷方式，顯示的延遲通過調(diào)用延遲程序DELAY來實(shí)現(xiàn)。圖 717返回3/2/2023 84串行口方式 0的應(yīng)用程序清單： ORG 0023H 。串行口中斷入口 AJMP SBR 。轉(zhuǎn)入串行口中斷服務(wù)程序 ORG 2023H 。主程序起始地址 MOV SCON ,00H 。串行口方式 0初始化 MOV A ,80H 。最左一位發(fā)光二極管先亮 CLR 。關(guān)閉并行輸出 MOV SBUF， A 。開始串行輸出LOOP : SJMP $ 。等待中斷SBR : SETB 。啟動(dòng)并行輸出 ACALL DELAY 。顯示延遲一段時(shí)間 CLR TI 。清發(fā)送中斷標(biāo)志 RR A 。準(zhǔn)備右邊一位顯示 CLR 。關(guān)閉并行輸出 MOV SBUF , A 。再一次串行輸出 RETI 。中斷返回返回3/2/2023 85串行口方式 0的應(yīng)用? 用方式 0外加移位寄存器來擴(kuò)展 8位輸出口時(shí)，要求移位寄存器帶有輸出控制，否則串行移位過程也會(huì)反映到并行輸出口；另外，輸出口最好再接一個(gè)寄存器或鎖存器，以免在輸出門關(guān)閉使（ STB=0）輸出又發(fā)生變化。? 用方式 0加上并入 —— 串出移位寄存器可擴(kuò)展一個(gè) 8位并行輸入口。移位寄存器必須帶有預(yù)置 /移位的控制端，由單片機(jī)的一個(gè)輸出端子加以控制，以實(shí)現(xiàn)先由 8位輸入口置數(shù)到移位寄存器，然后再串行移位從單片機(jī)的串行口輸入到接收緩沖器，最后再讀入到 CPU中。返回3/2/2023 86串行口方式 0的應(yīng)用? 例 73：用 89C51串行口外加移位寄存器 165或 166擴(kuò)展 8位輸入口，輸入數(shù)據(jù)由 8個(gè)開關(guān)提供，另有一個(gè)開關(guān) K提供聯(lián)絡(luò)信號(hào)。當(dāng) K=0時(shí)，表示要求輸入數(shù)據(jù)，輸入的 8位為開關(guān)量，提供邏輯模擬子程序的輸入信號(hào)。如 圖 718所示。圖 718返回3/2/2023 87串行口方式 0的應(yīng)用解：串行口方式 0的接收要用 SCON寄存器中的 REN位作為開關(guān)來控制。因此，初值化時(shí)，除了設(shè)置工作方式之外，還要使 REN位為 1，其余各位仍然為 0。對(duì) RI采用查詢方式來編寫程序，當(dāng)然，先要查詢開關(guān) K是否閉合。程序清單： START: MOV SCON ,10H 。串行口方式 0初始化 JB ,$ 。開關(guān) K未閉合，等待 SETB 。P/S=1,并行置入數(shù)據(jù) CLR 。PS=0,開始串行移位 JNB RI ,$ 。查詢 RI CLR RI 。查詢結(jié)束，清 RI MOV A ,SBUF 。讀數(shù)據(jù)到累加器 ACALL LOGSIM 。進(jìn)行邏輯模擬 SJMP START 。準(zhǔn)備下一次模擬返回3/2/2023 88串行口方式 1的發(fā)送和接收例 74： 89C51串行口按雙工方式收發(fā) ASCII字符，最高位用來作奇偶校驗(yàn)位，采用奇校驗(yàn)方式，要求傳送的波特率為1200b/s。編寫有關(guān)的通信程序。解： 7位 ASCII碼加 1位奇校驗(yàn)共 8位數(shù)據(jù)，故可采用串行口方式 1。 89C51單片機(jī)的奇偶校驗(yàn)位 P是當(dāng)累加器 A中 1的數(shù)目為奇數(shù)時(shí)， P=1。如果直接把 P的值放入 ASCII碼的最高位，恰好成了偶校驗(yàn)，與要求不符。因此，要把 P的值取反以后放入 ASCII碼最高位，才是要求的奇校驗(yàn)。返回3/2/2023 89串行口方式 1的發(fā)送和接收? 雙工通信要求收、發(fā)能同時(shí)進(jìn)行。實(shí)際上，收、發(fā)操作主要是在串行接口進(jìn)行， CPU只是把數(shù)據(jù)從接收緩沖器讀出和把數(shù)據(jù)寫入發(fā)送緩沖器。數(shù)據(jù)傳送用中斷方式進(jìn)行，響應(yīng)中斷以后，通過檢測是 RI置位還是 TI置位來決定 CPU是進(jìn)行發(fā)送操作還是接收操作。發(fā)送和接收都通過調(diào)用子程序來完成，設(shè)發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)的首地址為 20H，接收數(shù)據(jù)區(qū)的首地址為 40H， fosc為 6MHz，通過查波特率初值（ 表 72）可知定時(shí)器的初裝值為 F3H。定時(shí)器 T1采用工作模式 2，可以避免計(jì)數(shù)溢出后用軟件重裝定時(shí)初值的工作。返回3/2/2023 90串行口方式 1的發(fā)送和接收程序清單：主程序 MOV TMOD ,20H 。定時(shí)器 1設(shè)為模式 2 MOV TL1 , 0F3H 。定時(shí)器初值 MOV TH1 ,0F3H 。8位重裝值 SETB TR1 。啟動(dòng)定時(shí)器 1 MOV SCON ,50H 。設(shè)置為方式 1， ； REN=1 MOV R0 ,20H 。發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)首址 MOV R1 ,40H 。接收數(shù)據(jù)取首址 ACALL SOUT 。先輸出一個(gè)字符 SETB ES SETB EA SJMP $ 。等待中斷 中斷服 ORG 0023H