【正文】 單位： bps (bit per second)， 1 bps=1 bit/s。 發(fā)送 /接收時(shí)鐘頻率與波特率有關(guān) ， 即 fT/R=n BRT/R 式中 ， fT/R為發(fā) /收時(shí)鐘頻率 ， 單位： Hz； BRT/R為發(fā) /收波特率 ， 單位： bps； n為波特率因子 。 異步通信 n可取 16或 64。 串行通信基礎(chǔ)知識(shí) 波特率，時(shí)鐘頻率 單片機(jī)原理與接口技術(shù) (第 2版 ).李曉林 .電子工業(yè)出版社 返回目錄 62 01:02 5．串行通信的校驗(yàn) 異步通信時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)幀格式錯(cuò) 、 超時(shí)錯(cuò)等傳輸錯(cuò)誤 。 常用差錯(cuò) 校驗(yàn)方法有 奇偶校驗(yàn) （ MCS51系列單片機(jī)編程采用此法 ） 、 和校驗(yàn) 及 循環(huán)冗余碼校驗(yàn) 。 ? 當(dāng)設(shè)置為奇校驗(yàn)時(shí) ， 數(shù)據(jù)中 “ 1”的個(gè)數(shù)與校驗(yàn)位 “ 1”的個(gè)數(shù)之和應(yīng)為奇數(shù) 。 ? 接收時(shí) ， 接收方應(yīng)具有與發(fā)送方一致的差錯(cuò)檢驗(yàn)設(shè)置 。 ? 奇偶校驗(yàn)是按字符校驗(yàn) ， 數(shù)據(jù)傳輸速度將受到影響 。 串行通信基礎(chǔ)知識(shí) (1) 奇偶校驗(yàn) 奇偶校驗(yàn) 單片機(jī)原理與接口技術(shù) (第 2版 ).李曉林 .電子工業(yè)出版社 返回目錄 64 01:02 ?發(fā)送方將所發(fā)送的數(shù)據(jù)塊求和 （ 字節(jié)數(shù)求和 ） ，并產(chǎn)生一個(gè)字節(jié)的校驗(yàn)字符 （ 校驗(yàn)和 ） 附加到數(shù)據(jù)塊末尾 。 ?特點(diǎn)是無(wú)法檢驗(yàn)出字節(jié)位序的錯(cuò)誤 。 例如對(duì)磁盤(pán)信息的訪(fǎng)問(wèn) 、 ROM或 RAM存儲(chǔ)區(qū)的完整性等的檢驗(yàn) 。 串行通信基礎(chǔ)知識(shí) （ 3）循環(huán)冗余碼校驗(yàn) 循環(huán)冗余碼校驗(yàn) 單片機(jī)原理與接口技術(shù) (第 2版 ).李曉林 .電子工業(yè)出版社 返回目錄 66 01:02 MCS51串行通信接口 MCS51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)全雙工的串行通信口 ， 即 串行接收和發(fā)送緩沖器 （ SBUF） ， 這兩個(gè)在物理上獨(dú)立的接收發(fā)送器 ， 既可以接收數(shù)據(jù) ，也可以發(fā)送數(shù)據(jù) 。 SBUF 單片機(jī)原理與接口技術(shù) (第 2版 ).李曉林 .電子工業(yè)出版社 返回目錄 67 01:02 MCS51單片機(jī)串行口構(gòu)成： ?發(fā)送緩沖寄存器 (SBUF) ?發(fā)送控制器 ?發(fā)送控制門(mén) ?接收緩沖寄存器 (SBUF) ?接收控制寄存器 ?移位寄存器 ?中斷 1．串行口結(jié)構(gòu)與特殊功能寄存器 MCS51串行通信接口 串行口結(jié)構(gòu) 單片機(jī)原理與接口技術(shù) (第 2版 ).李曉林 .電子工業(yè)出版社 返回目錄 68 01:02 與串行通信有關(guān)的控制寄存器共有 4個(gè)： SBUF、SCON、 PCON和 IE。 具有同一個(gè)單元地址 99H。 MCS51串行通信接口 （ 1）接收 /發(fā)送緩沖器（ SBUF） 接收 /發(fā)送緩沖器 (SBUF) 單片機(jī)原理與接口技術(shù) (第 2版 ).李曉林 .電子工業(yè)出版社 返回目錄 69 01:02 SCON是 MCS51的一個(gè)可位尋址的專(zhuān)用寄存器 ， 用于串行數(shù)據(jù)通信的控制 。SCON各位的定義下表所示 。 詳見(jiàn)后面 “ 2. MCS51串行通信工作方式 ” 。 ? SM2=0時(shí) ， 只要接收到一幀信息 ， 不管第九位數(shù)據(jù)是 0還是 1， 硬件都置 RI=1， 并申請(qǐng)中斷 。 ? 多機(jī)通信時(shí) ， 各從機(jī)先將 SM2置 l。 各機(jī)所發(fā)送的數(shù)據(jù)第 9位必須為 0。 REN=0時(shí)禁止接收 。 4) 發(fā)送數(shù)據(jù) D8位 TB8 TB8是方式 方式 3中要發(fā)送的第九位數(shù)據(jù) ， 事先用軟件寫(xiě)入 1或 0。 MCS51串行通信接口 串行控制寄存器 (SCON) 單片機(jī)原理與接口技術(shù) (第 2版 ).李曉林 .電子工業(yè)出版社 返回目錄 73 01:02 5) 接收數(shù)據(jù) D8位 RB8 方式 方式 3中 ， 由硬件將接收到的第九位數(shù)據(jù)存入RB8。 6) 發(fā)送中斷標(biāo)志位 TI 發(fā)送完一幀信息 ， 由硬件使 TI置 1， TI必須由軟件清 0。 MCS51串行通信接口 串行控制寄存器 (SCON) 單片機(jī)原理與接口技術(shù) (第 2版 ).李曉林 .電子工業(yè)出版社 返回目錄 74 01:02 MCS51串行通信接口 PCON與 IE （ 3）電源控制寄存器（ PCON） PCON主要是為 CHMOS型單片機(jī)的電源控制而設(shè)置的專(zhuān)用寄存器。PCON是一個(gè) 8位寄存器，其最高位 SMOD為波特率控制位：該位為 1時(shí)，波特率增大一倍 。其中串行口允許中斷的控制位為 ES，當(dāng) ES=1，允許串行口中斷；當(dāng) ES=0，禁止串行中斷。 這時(shí)用 RXD（ ） 引腳作為數(shù)據(jù)移位的入口和出口 ， 而由 TXD（ ） 引腳提供移位脈沖 。 1) 串行工作方式 0 MCS51串行通信接口 工作方式 0 單片機(jī)原理與接口技術(shù) (第 2版 ).李曉林 .電子工業(yè)出版社 返回目錄 77 01:02 使用方式 0實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的移位輸入 /輸出時(shí) ，實(shí)際上是把串行口變成并行口使用 。 MCS51串行通信接口 工作方式 0 用串行口實(shí)現(xiàn)并行輸出 單片機(jī)原理與接口技術(shù) (第 2版 ).李曉林 .電子工業(yè)出版社 返回目錄 78 01:02 如果把實(shí)現(xiàn)并入串出功能的移位寄存器 （ 例如 CD4014或74HC165） 與串行口配合使用 ， 如圖 712所示 ， 就可以把串行口變?yōu)椴⑿休斎肟谑褂?。 方式 1幀格式如圖 713所示 ， 包括 1個(gè)起始位 、 8個(gè)數(shù)據(jù)位和 1個(gè)停止位 。 一個(gè)字符又稱(chēng)一幀信息 。 隨后在串行口由硬件自動(dòng)加入起始位和停止位 ， 構(gòu)成一個(gè)完整的幀格式 ，然后在移位脈沖的作用下 ， 由 TXD端串行輸出 。 MCS51串行通信接口 工作方式 1 單片機(jī)原理與接口技術(shù) (第 2版 ).李曉林 .電子工業(yè)出版社 返回目錄 81 01:02 (2) 數(shù)據(jù)接收 接收數(shù)據(jù)時(shí) ， SCON的 REN位應(yīng)處于允許接收狀態(tài) （ REN=1） 。 隨后在移位脈沖的控制下 ， 把接收到的數(shù)據(jù)位移入接收緩沖寄存器中 ， 直到停止位到來(lái)之后把停止位送入 RB8中 ， 并置位接收中斷標(biāo)志位 RI， 通知 CPU從 SBUF取走接收到的一個(gè)字符 ， 指令為MOV A, SUBF。 其幀格式如圖 714所示 ， 包括 1個(gè)起始位 ， 9個(gè)數(shù)據(jù)位和 1個(gè)停止位 。 第 9個(gè)數(shù)據(jù)位 D8， 既可作為奇偶校驗(yàn)位使用 ， 也可作為控制位使用 ，其功能由用戶(hù)確定 。 SETB TB8 。TB8位清零 單片機(jī)原理與接口技術(shù) (第 2版 ).李曉林 .電子工業(yè)出版社 返回目錄 83 01:02 3) 串行工作方式 2和方式 3 MCS51串行通信接口 工作方式 3 ? 準(zhǔn)備好第 9位數(shù)據(jù)之后 ， 再向 SBUF寫(xiě)入字符的 8位數(shù)據(jù) ，并以此來(lái)啟動(dòng)串行發(fā)送 。 ? 方式 2的接收過(guò)程也與方式 1類(lèi)似 ， 所不同的是在第 9位數(shù)據(jù)上 ， 串行口把接收到的 8位數(shù)據(jù)送入 SBUF， 而把第 9位數(shù)據(jù)送入 RB8。 方式 3同方式 1， 即通過(guò)設(shè)置定時(shí)器 1的初值來(lái)設(shè)定波特率 。 單片機(jī)原理與接口技術(shù) (第 2版 ).李曉林 .電子工業(yè)出版社 返回目錄 84 01:02 ? 方式 0時(shí)波特率是固定的，為單片機(jī)晶振頻率的 1/12，即BR = fOSC/12（ fOSC為晶振頻率）。 ?當(dāng) fOSC=6 MHz時(shí) , 波特率為 500 kbps, 即 2 μs移位一次； ?當(dāng) fOSC=12 MHz時(shí) , 波特率為 1 Mbps, 即 1 μs移位一次。 ?一種是晶振頻率的 1/32， 即 fOSC/32。 ?用公式表示為： BR = 2SMOD fOSC/64 式中 ， SMOD為 PCON寄存器最高位的值 ， SMOD=1表示波特率加倍 。 而定時(shí)器 1溢出率計(jì)算公式為： fd=fOSC/(12*(256TH1)) MCS51單片機(jī)串行通信方式 0到方式 3的常用波特率如表 76所示 ， 以便查找對(duì)應(yīng)的方式設(shè)置及定時(shí)器 1的時(shí)間常數(shù) 。 發(fā)光二極管為共陰極型 ， 電路連接如圖 715所示 。 把 TI作為狀態(tài)查詢(xún)標(biāo)志 ， 使用查詢(xún)方法 。置串行口工作方式 0 MOV A, 80H 。關(guān)閉并行輸出 OUT0:MOV SBUF, A 。輸出完否 ?未完 ,等待 CLR TI 。以備下次發(fā)送 SETB 。延時(shí)一段時(shí)間 串行移位輸出，匯編程序 1 串行通信接口的應(yīng)用 (1) 匯編語(yǔ)言編程 單片機(jī)原理與接口技術(shù) (第 2版 ).李曉林 .電子工業(yè)出版社 返回目錄 88 01:02 RR A 。關(guān)閉并行輸出 SJMP OUT0 。延時(shí)子程序 DELAY: MOV R7, 250 D1: MOV R6, 250 D2: DJNZ R6, D2 DJNZ R7, D1 RET END 串行通信接口的應(yīng)用 (1) 匯編語(yǔ)言編程 串行移位輸出，匯編程序 2 單片機(jī)原理與接口技術(shù) (第 2版 ).李曉林 .電子工業(yè)出版社 返回目錄 89 01:02 include include define out_off P1^0=0 define out_on P1^0=1 extern void delay(void)。 SCON=0x00。 /*禁止串行中斷 */ for(。 ) {for(i=0。 i++) {out_off。 /*串行輸出 */ while(!TI){ } /*狀態(tài)查詢(xún) */ out_on。 /*清發(fā)送中斷標(biāo)志 */ delay( )。 串行通信接口的應(yīng)用 單片機(jī)原理與接口技術(shù) (第 2版 ).李曉林 .電子工業(yè)出版社 返回目錄 92 01:02 雙機(jī)通信 2 例 77 雙機(jī)通信 ? 當(dāng) 1號(hào)機(jī)發(fā)送時(shí) ， 先發(fā)送一個(gè) “ E1”聯(lián)絡(luò)信號(hào) ， 2號(hào)機(jī)收到后回答一個(gè) “ E2”應(yīng)答信號(hào) ， 表示同意接收 。 串行通信接口的應(yīng)用 單片機(jī)原理與接口技術(shù) (第 2版 ).李曉林 .電子工業(yè)出版社 返回目錄 93 01:02 雙機(jī)通信 3 例 77 雙機(jī)通信 ? 2號(hào)機(jī)接收數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)存到數(shù)據(jù)緩沖區(qū) ， 起始地址也為 40H，每接收到一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)便計(jì)算一次 “ 校驗(yàn)和 ” ， 當(dāng)收到一個(gè)數(shù)據(jù)塊后 ， 再接收 1號(hào)機(jī)發(fā)來(lái)的 “ 校驗(yàn)和 ” ， 并將它與 2號(hào)機(jī)求出的校驗(yàn)和進(jìn)行比較 。 ? 1號(hào)機(jī)接到 00H后結(jié)束發(fā)送；若收到的答復(fù)非零 ， 則重新發(fā)送一次數(shù)據(jù) 。 串行通信接口的應(yīng)用 單片機(jī)原理與接口技術(shù) (第 2版 ).李曉林 .電子工業(yè)出版社 返回目錄 94 01:02 雙機(jī)通信 4 串行通信接口的應(yīng)用 單片機(jī)原理與接口技術(shù) (第 2版 ).李曉林 .電子工業(yè)出版社 返回目錄 95 01:02 雙機(jī)通信，發(fā)送程序 1 。T1置為定時(shí)器方式 2 MOV TH1, 0F4H 。啟動(dòng)定時(shí)器 MOV SCON, 50H 。發(fā)聯(lián)絡(luò)信號(hào) JNB TI, $ 。允許再發(fā)送 JNB RI, $ 。允許再接收 MOV A, SBUF 。判斷 2號(hào)機(jī)是否準(zhǔn)備完畢 JNZ ALOOP1 。2號(hào)機(jī)準(zhǔn)備好 ,設(shè)定數(shù)據(jù)塊地址指針初值 MOV R7, 10H 。清校驗(yàn)和單元 ALOOP3:MOV SBUF, R0 。求校驗(yàn)和 MOV R6, A 。整個(gè)數(shù)據(jù)塊是否發(fā)送完畢 MOV SBUF, R6 。等待 2號(hào)機(jī)的應(yīng)答信號(hào) CLR RI MOV A, SBUF 。2號(hào)機(jī)應(yīng)答“錯(cuò)誤” ,轉(zhuǎn)重新發(fā)送 RET 。*****接收程序 ***** ORG 1000H BSTART: CLR EA MOV TMOD, 20H MOV TH1, 0F4H MOV TL1, 0F4H MOV PCON, 00H SETB TR1 MOV SCON, 50H 。等待 1號(hào)機(jī)的聯(lián)絡(luò)信號(hào) CLR RI MOV A, SBUF 。判斷是否為 1號(hào)機(jī)聯(lián)絡(luò)信號(hào) 串行通信接口的應(yīng)用 單片機(jī)原理與接口技術(shù) (第 2版 ).李曉林 .電子工業(yè)出版社 返回目錄 99 01:02 雙機(jī)通信，接收程序 2 JNZ BLOOP1 。是 1號(hào)機(jī)聯(lián)絡(luò)信號(hào) ,發(fā)應(yīng)答信號(hào) JNB TI, $ CLR TI BLOOP2: MOV R0, 40H 。設(shè)定數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度初值 MOV R6, 00H 。接收數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存 INC R0 ADD A, R6 。判斷數(shù)據(jù)塊是否接收完畢 JNB RI, $