2022年单片机串口.ppt

单片机串行通信是单片机与外部设备进行数据交换的重要方式，尤其在远距离传输和节省硬件成本的情况下更为适用。MCS-51单片机，也称为8051，内置了一个全双工的串行通信口，可以在P3.0和P3.1引脚进行UART（通用异步接收/发送器）操作，同时也能作为同步移位寄存器使用。 串行通信主要分为两种类型：异步通信和同步通信。同步通信以数据块为单位，需要发送和接收时钟严格同步，数据传输速率高但实现较为复杂。异步通信则以字符为单位，每个字符包含起始位和停止位，传输速率相对较低但可靠性高且设备简单。 串行通信中的波特率（Baud）定义为每秒传送的信号数量，通常与比特率（bps）相等，因为单片机串行通信中传输的是二进制信号。例如，若以120字符/秒的速度传送10位数据的字符，波特率就是1200bps。 MCS-51单片机的串行口包含了两个物理独立的接收/发送缓冲寄存器SBUF，用于数据的输入和输出。通过指令如`MOV SBUF, A`可以启动发送，而`MOV A, SBUF`则用于接收数据。此外，串行口还包括两个特殊功能寄存器SCON和PCON，用于初始化配置串行通信参数。SCON寄存器中包含控制位如RI（接收中断标志位）、TI（发送中断标志位）、TB8、RB8、SM0、SM1等，这些位控制着串行口的工作模式、数据长度和中断处理。 RI标志位表示数据接收完成，TI标志位表示数据发送结束。在方式0下，RI和TI会在接收或发送完第8位数据时由硬件自动置位，而在其他工作方式中，它们在接收到停止位或发送完停止位时被置位。TB8和RB8在方式2和3中用于奇偶校验或地址帧/数据帧的识别。REN位用于控制接收是否开启。 MCS-51串行口的波特率可以通过内部的波特率发生器调整，例如使用定时器T1配合适当的预分频系数来设定。串行口还可以工作在四种不同的方式，每种方式对应不同的帧格式和功能，如方式0是最简单的8位非归零位，方式1支持可变波特率，方式2和3则支持9位数据传输和奇偶校验。 MCS-51单片机的串行通信机制提供了灵活的配置选项，能够适应多种通信场景，从简单的串行数据传输到复杂的多机通信和网络通信，都可以通过合理配置和编程实现。理解和掌握这些知识点对于单片机开发人员来说至关重要，因为它直接关系到数据通信的效率和可靠性。