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串行口是單片機(jī)與外界進(jìn)行信息交換的工具，8051單片機(jī)的通信方式有兩種：

• 并行通信：數(shù)據(jù)的各位同時(shí)發(fā)送或接收。

• 串行通信：數(shù)據(jù)一位一位次序發(fā)送或接收。
  

串行通信的方式

• 異步通信

用一個(gè)起始位0表示字符的開始，用停止位1表示字符的結(jié)束，中間夾著8個(gè)數(shù)據(jù)位，字符能一個(gè)接一個(gè)傳送

CPU與外設(shè)之間必須有字符格式和波特率兩項(xiàng)規(guī)定

1. 字符格式規(guī)定能使雙方把0和1串理解成同一種意義，原則上自由制定，通用角度使用標(biāo)準(zhǔn)如ASCII

2. 波特率即數(shù)據(jù)傳輸速率，每秒傳送的二進(jìn)制位數(shù)，如120字符/s，每個(gè)字符10數(shù)位，則傳送波特率為1200波特

• 同步通信

去掉了開始結(jié)束標(biāo)志提高速度，但由于數(shù)據(jù)塊傳遞開始要用同步字符來指示，同時(shí)要求由時(shí)鐘來實(shí)現(xiàn)發(fā)送端與接收端之間的同步，故硬件較復(fù)雜。

• 通信方向

在串行通信中，把通信接口只能發(fā)送或接收的單向傳送辦法叫單工傳送；把數(shù)據(jù)能雙向傳遞稱為雙工傳送。半雙工傳送兩機(jī)之間不能同時(shí)進(jìn)行發(fā)送和接收，任一時(shí)該，只能發(fā)或者只能收信息。全雙工傳送是能同時(shí)發(fā)送接收。

串行接口結(jié)構(gòu)

• 51單片機(jī)一個(gè)可編程的全雙工串行通信接口?？捎米鳟惒酵ㄐ欧绞剑║ART），與串行傳送信息的外部設(shè)備相連接?；蛴糜谕ㄟ^同步或異步標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議進(jìn)行全雙工的8051多機(jī)系統(tǒng)，使用TTL或CMOS移位寄存器來擴(kuò)充I/O口。

• 8051單片機(jī)通過管腳RXD（P3.0，串行數(shù)據(jù)接收端）和管腳TXD（P3.1，串行數(shù)據(jù)發(fā)送端）與外界通信。SBUF是串行口緩沖寄存器，包括發(fā)送寄存器和接收寄存器。它們有相同名字和地址空間，但不會(huì)出現(xiàn)沖突，因?yàn)樗鼈儍蓚€(gè)一個(gè)只能被CPU讀出數(shù)據(jù)，一個(gè)只能被CPU寫入數(shù)據(jù)。

串行口的控制與狀態(tài)寄存器

串行口控制寄存器 SCON

用于定義串行口的工作方式及實(shí)施接收和發(fā)送控制，字節(jié)地址為98H

SM0、SM1：串行口工作方式選擇位

串行口的工作方式

• 方式0

  ○  為移位寄存器輸入/輸出方式?？赏饨右莆患拇嫫饕詳U(kuò)展I/O口，也能外接同步輸入/輸出設(shè)備。8位串行數(shù)據(jù)者是從RXD輸入或輸出，TXD用來輸出同步脈沖。
  ○  輸出：發(fā)送完畢后終端標(biāo)志T1硬件置位。（同其他）
  ○  輸入：當(dāng) RI =0和REN =1同時(shí)滿足開始接收，接收到第八位后數(shù)據(jù)移至寄存器，硬件置位RI。

• 方式1

  ○  為波特率可變的10位異步通信方式。
  ○  輸出：當(dāng)執(zhí)行一條指令將數(shù)據(jù)寫入發(fā)送緩沖SBUF時(shí)，就啟動(dòng)發(fā)送，發(fā)送完一幀硬件置位T1
  ○  輸入：檢測1-0跳變，使用前用軟件清零RI和SM2

• 方式2

  ○  為固定波特率的11位UART方式。它比方式1增加了一位可程控為1或0的第9位數(shù)據(jù)。
  ○  輸出：11位，附加第九位是SCON的TB8位，可作為多機(jī)通信中地址/數(shù)據(jù)信息標(biāo)志位、奇偶校正位。別的同其他
  ○  輸入：123同

• 方式3

為波特率可變的11位UART方式。除波特率外，其余與方式2相同。

波特率選擇

方式0：方式0的波特率固定為主振頻率的1/12。

方式2：

波特率由 PCON 中的SMOD位決定

波特率=2SOMD/64*fosc，SMOD=0或1

方式1和3：

波特率=

定時(shí)器T1溢出率

T1溢出率= T1計(jì)數(shù)率/產(chǎn)生溢出所需的周期數(shù)

T1計(jì)數(shù)率取決于它工作在定時(shí)器狀態(tài)還是計(jì)數(shù)器狀態(tài)。

  ○  當(dāng)工作于定時(shí)器狀態(tài)時(shí)，T1計(jì)數(shù)率為fosc/12;
  ○  當(dāng)工作于計(jì)數(shù)器狀態(tài)時(shí)，T1計(jì)數(shù)率為外部輸入頻率，此頻率應(yīng)小于fosc/24。

產(chǎn)生溢出所需周期與定時(shí)器T1的工作方式、T1的預(yù)置值有關(guān)。

  ○  定時(shí)器T1工作于方式0：溢出所需周期數(shù)=8192-x
  ○  定時(shí)器T1工作于方式1：溢出所需周期數(shù)=65536-x
  ○  定時(shí)器T1工作于方式2：溢出所需周期數(shù)=256-x

因?yàn)榉绞?為自動(dòng)重裝入初值的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器模式，所以用它來做波特率發(fā)生器最恰當(dāng)。