串口通信原理及操作流程(參考版)
2025-08-08 00:09本頁面
【正文】 作業(yè) ?在上位機(jī)上用串口調(diào)試助手發(fā)送一個字符 X，單片機(jī)收到字符后返回給上位機(jī)“ OK”，串口波特率設(shè)為 7200. 。 ?從機(jī)收到復(fù)位命令后回到監(jiān)聽地址狀態(tài)（ SM2=1）。若接收幀的 RB8=0，則存數(shù)據(jù)到緩沖區(qū)，并準(zhǔn)備接收下幀信息。 ?從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后，要發(fā)送一幀校驗(yàn)和，并置第9位（ TB8）為 1，作為從機(jī)數(shù)據(jù)傳送結(jié)束的標(biāo)志。 ?所有從機(jī)收到地址幀后，都將接收的地址與本機(jī)的地址比較。 T X DR X D主 機(jī)T X DR X D1 號 從 機(jī)T X DR X D2 號 從 機(jī)T X DR X DN 號 從 機(jī)? ?通信協(xié)議 ?所有從機(jī)的 SM2位置 1，處于接收地址幀狀態(tài)。當(dāng)然采用不同的通信標(biāo)準(zhǔn)時，還需進(jìn)行相應(yīng)的電平轉(zhuǎn)換，有時還要對信號進(jìn)行光電隔離。所謂主從式，即在數(shù)個單片機(jī)中，有一個是主機(jī)，其余的是從機(jī)，從機(jī)要服從主機(jī)的調(diào)度、支配。這里僅介紹單片機(jī)串行口在通信方面的應(yīng)用。 80C51單片機(jī)的串行口為計算機(jī)間的通信提供了極為便利的條件。具體步驟如下： ?確定 T1的工作方式（編程 TMOD寄存器）； ?計算 T1的初值，裝載 TH TL1； ?啟動 T1（編程 TCON中的 TR1位）； ?確定串行口控制（編程 SCON寄存器）； 串行口在中斷方式工作時，要進(jìn)行中斷設(shè)置（編程IE、 IP寄存器）。如果條件不滿足，則數(shù)據(jù)丟失，且不置位RI，繼續(xù)搜索 RXD引腳的負(fù)跳變。 方式 2和方式 3輸入 接收時，數(shù)據(jù)從右邊移入輸入移位寄存器，在起始位 0移到最左邊時，控制電路進(jìn)行最后一次移位。 第一次移位時，停止位“ 1”移入輸出移位寄存器的第 9位上 ，以后每次移位，左邊都移入 0。 停止位數(shù) 據(jù) 位 9 位起始位L S B M S B空閑空閑D 0D 71 幀 共 1 1 位R B 8 / T B 8 方式 2和方式 3輸出 D 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7寫 入 S B U F停 止 位T X DT I （ 中 斷 標(biāo) 志 ）起 始T B 8 發(fā)送開始時，先把起始位 0輸出到 TXD引腳，然后發(fā)送移位寄存器的輸出位（ D0）到 TXD引腳。 方式 2和方式 3時起始位 1位，數(shù)據(jù) 9位（含 1位附加的第 9位，發(fā)送時為 SCON中的 TB8，接收時為 RB8），停止位 1位，一幀數(shù)據(jù)為 11位。 D 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7停 止 位R X DR I （ 中 斷 標(biāo) 志 ）起 始位 采 樣 脈 沖 三、方式 2和方式 3 方式 2或方式 3時為 11位數(shù)據(jù)的異步通信口。接收過程中，數(shù)據(jù)從輸入移位寄存器右邊移入，起始位移至輸入移位寄存器最左邊時，控制電路進(jìn)行最后一次移位。波特率固定為 fosc/12。數(shù)據(jù)由 RXD（ ）引腳輸入或輸出，同步移位脈沖由 TXD（ ）引腳輸出。 80C51串行口的工作方式 一、方式 0 串行口為同步移位寄存器的輸入輸出方式。所以，選用的波特率也相對固定。這時溢出率取決于 TH1中的計數(shù)值。（ T1溢出率） ?方式 3的波特率 =（ 2SMOD/32） ?方式 0的波特率 = fosc/12 ?方式 2的波特率 =（ 2SMOD/64） ? 串行口的四種工作方式對應(yīng)三種波特率。 ?波特率的計算 ? 在串行通信中，收發(fā)雙方對發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的速率要有約定。在串行口方式 方式 方式 3時，波特率與 SMOD有關(guān)，當(dāng) SMOD=1時，波特率提高一倍。也必須在中斷服務(wù)程序中，用軟件將其清 0，取消此中斷申請。 ?RI，接收中斷標(biāo)志位。在方式 0時，當(dāng)串行發(fā)送第 8位數(shù)據(jù)結(jié)束時，或在其它方式，串行發(fā)送停止位的開始時，由內(nèi)部硬件使 TI置 1，向 CPU發(fā)中斷申請。在方式 1時，若 SM2=0，則 RB8是接收到的停止位。 在方式 0和方式 1中，該位未用。 ?TB8，在方式 2或方式 3中，是發(fā)送數(shù)據(jù)的第九位，可以用軟件規(guī)定其作用。 REN，允許串行接收位。 ? 在方式 0時， SM2必須是 0。當(dāng) SM2=0時，不論收到的 RB8為 0和 1，均可以使收到的數(shù)據(jù)進(jìn)入 SBUF，并激活 RI（即此時 RB8不具有控制 RI激活的功能）。 1 6S B U FT 1 溢 出 率UART應(yīng)考慮的因素 ?1 是作擴(kuò)展 IO口用還是通信用？通信的話是雙機(jī)通信還是多機(jī)通信？ ?2 UART與 MCU聯(lián)系，接收和發(fā)送兩方面 ?3 通信速率 ?4 一幀數(shù)據(jù)的長度 ?5 數(shù)據(jù)校驗(yàn)，發(fā)送和接收兩方面 ?6 UART作為一被控模塊，能否被控？ 80C51串行口的控制寄存器 SCON 是一個特殊功能寄存器，用以設(shè)定串行口的工作方式、接收 /發(fā)送控制以及設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志： SM0和 SM1為工作方式選擇位，可選擇四種工作方式： ?SM2，
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