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1、单片机原理及应用,单片机原理及应用,第七章 单片机的串行接口,单片机原理及应用,单片机原理及应用,AT89C52的串行接口,波特率设计,串行接口的工作方式,串行口应用和编程,串行通信,单片机原理及应用,第一节 串行通信,一、并行和串行通信,1.并行通信 数据各位同时传送，如P1口，速度快，线数与位数相同。 2.串行通信 数据按一位一位顺序传送，传输线少，速度慢，适合远距离传送。,单片机原理及应用,发送端: LOAD作用下，D0D7并行数据打入。,接收端: 时钟控制下数据一位一位移进来，完成串-并转换,时钟控制下数据一位一位移出去，完成并-串转换,单片机原理及应用,二、通信方式,1. 异步通信A
2、SYNC (Asynchronous Data Communication) (1) 传送字符格式： 起始位(1位“0”)，数据位(58位)，校验位(1位)，停止位(1位、1位半或2位“1”) 构成一帧。,起始位,数据位7位,低位,高位,停止位1位,校验位,单片机原理及应用,(2) 特点： 数据传送可靠性较高，每个字符都由起始位打头，停止位结束，只需在一个字符传送时间内接收和发送时钟保持同步即可。 但通信效率低。 (3) 波特率(Buad rate) 单位时间内传送的位数，波特率=位数/秒 例：每秒传送120个字符，每个字符10位，即 波特率=12010=1200波特 每位传送时间Td=1/1
3、200=0.833ms,单片机原理及应用,2.同步通信SYNC (synchronous Data Communication) (1)数据传送格式,12个同步字符作为数据块的起始符号，校验字符用于校验传送错误。 (2)特点 接收器和发送器时钟要求严格同步。 通信效率较高。 波特率可达几百千波特。,单片机原理及应用,单片机原理及应用,第二节 AT89C52的串行接口,发送SBUF,接收SBUF,门,发送控制器,接收控制器,移位寄存器,波特率发生器,串行口控制寄存器SCON,串行口中断,TI,RI,TXD(P3.1),RXD(P3.0),8,8,8,内部总线,特殊功能寄存器PCON，波特率,一、
4、串行接口的结构,数据接收缓冲器/数据发送缓冲器 SBUF,串行接口 控制寄存器SCON,单片机原理及应用,单片机原理及应用,串行接口控制寄存器 SCON 特殊功能寄存器 PCON 1.SCON 设置串口工作方式，接收和发送控制以及状态标志。,二、串行接口的控制,单片机原理及应用,单片机原理及应用,(1)SM0SM1 方式选择 0 0 方式0，移位寄存器方式 0 1 方式1，8位UART，波特率可变 1 0 方式2，9位UART，波特率两种 1 1 方式3，9位UART，波特率可变,(2) SM2：方式2，3的允许多机通讯位 SM2=1，第9位为地址(1)、数据(0)标志位,(3)REN：允许接
5、收，由软件置，0为禁止,(4)TB8：对方式2，3是发送的第9位数据,(5)RB8：对方式2，3是接收的第9位数据,(6) TI、RI：发送和接收中断标志,单片机原理及应用,单片机原理及应用,2.PCON,用于串行传送的波特率控制 SMOD=1时，波特率加倍,单片机原理及应用,单片机原理及应用,第三节 串行接口的工作方式,一、方式0 外接移位寄存器，用于扩展I/O接口 (1) 波特率=fosc/12 (2) 数据线RxD出入 (3) TxD输出同步移位脉冲 (4) 8位数据低位在先,单片机原理及应用,单片机原理及应用,(1) 发送,(2) 接收,接收完8位数据，RI置1，再次接收，必须置RI=
6、0,单片机原理及应用,单片机原理及应用,二、方式1 8位异部串行通讯口 1. 数据格式,2. TxD：发送数据线 RxD：接收数据线 3. 波特率可变,单片机原理及应用,单片机原理及应用,1. 发送 CPU将数据送SBUF，启动发送，发完一帧，TI=1。 2. 接收 REN=1允许接收 (1) 以16倍波特率采样RxD，有 启动接收,(2) 在第7，8，9个计数状态，采样RxD，=0为起始位 (3) 接收数据位 (4) 接收到停止位送RB8，8位数据送SBUF，置RI=1,单片机原理及应用,单片机原理及应用,三、方式2，3 9位异步串行通讯口，一帧11位 1. 发送 附加的第9位数据为SCON
7、中的TB8，其它与方式1相同。 2. 接收 与方式1相同，只是数据为9位，第9位送RB8，8位数据送SBUF。,单片机原理及应用,单片机原理及应用,第四节 波特率设计,一、方式0 波特率 = fosc/12 二、方式2,单片机原理及应用,单片机原理及应用,三、方式1，3 方式1 和方式3 的波特率由定时器T1或T2的溢出率来决定，通过T2CON 中的TCLK 和RCLK 来选择。 发送器的波特率由TCLK选择： TCLK = 1 时由T2的溢出率来决定 TCLK = 0 时由T1的溢出率来决定 接收器的波特率由RCLK选择： RCLK = 1 时由T2的溢出率来决定 RCLK = 0 时由T1
8、的溢出率来决定,单片机原理及应用,单片机原理及应用,用T1产生波特率 波特率与定时器T1溢出率有关。,T1方式2，TL1计数，TH1自动重装初值,1/2,单片机原理及应用,单片机原理及应用,第五节 串行接口的应用和编程,一、方式1的应用编程 例7-3设有两个单片机应用系统采用方式1，实现全双工的双机通信，甲机发送，乙机接收。收发双方的fosc都为11.0592MHz，波特率为2400b/s，发送数据在片内RAM 30H4FH单元中，接收数据存入片内RAM 50H6FH单元中。,单片机原理及应用,单片机原理及应用,(1)波特率:T1工作在方式2作为波特率发生器 取SMOD = 0，则 TH1 =
9、 256 fosc/(32122400) = 256-12 = 244 = 0F4H (2) 甲机方式字：0 1 0 0 0 0 0 0 40H,方式1,禁止接收,TI,RI,(3)乙机方式字：0 1 0 1 0 0 0 0 50H,允许接收,方式1,单片机原理及应用,单片机原理及应用,START: MOV TMOD，#20H MOV TL1，#0F4H MOV TH1，#0F4H MOV PCON，#0H SETB TR1 MOV SCON，#40H MOV R0，#30H MOV R7，#20H,T1方式2,计数初值,SMOD=0,启动T1,串口方式字,首址,数据长度,(1) 甲机发送程序
10、,单片机原理及应用,单片机原理及应用,LOOP: MOV A，R0 MOV SBUF，A DONE: JNB TI，DONE CLR TI INC R0 DJNZ R7，LOOP HERE: SJMP HERE,取数据,发送,发完？,软件清TI,单片机原理及应用,单片机原理及应用,START: MOV TMOD，#20H MOV TL1，#0F4H MOV TH1，#0F4H MOV PCON，#0H SETB TR1 MOV SCON，#50H MOV R0，#50H MOV R7，#20H,T1方式2,计数初值,SMOD=0,启动T1,串口方式字,首址,数据长度,(2) 乙机接收程序,单片机原理及应用,单片机原理及应用,DONE: JNB RI，DONE CLR RI MOV A，SBUF MOV R0，A INC R0 DJNZ R7，DONE HERE: SJMP HERE,等待接收结束,接收,保存,软件清RI,
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