MCS-51单片微型计算机及其应用：第7章 串行通讯口.ppt

【串行通讯口概述】 串行通讯是一种通信方式，它通过单根通讯线逐位传输数据，相较于并行通讯（多位同时传输），虽然速度较慢，但成本更低、硬件要求简单。串行通讯广泛应用于微型计算机系统，如MCS-51单片机中。 在串行通讯中，数据通常按照特定的帧格式进行传输，包括起始位、数据位、奇偶校验位（可选）和停止位。例如，异步通讯（ASYNC）采用这种帧格式，以确保接收端能够正确解析数据。同步通讯（SYNC）则依赖于同步字符和时钟信号来确保数据的准确同步，适合高速数据传输，但硬件要求较高。 【串行口结构与工作原理】 MCS-51单片机的串行口包含数据寄存器（SBUF）、控制寄存器（SCON）以及定时器（通常用作波特率发生器）。SCON寄存器用于配置串行口的工作模式和控制位，如SM0和SM1选择工作模式，RI和TI表示接收和发送中断标志，TB8和RB8用于9位数据传输。 【波特率设计】 波特率定义了每秒钟传输的二进制位数，是衡量串行通讯速度的重要参数。例如，如果每秒传输120个字符，每个字符包括1个起始位、8个数据位和1个停止位，那么波特率为1200波特。波特率可以通过定时器来设定，如MCS-51的定时器0或定时器1，通过调整预设值来生成所需的时钟频率。 【串行通讯工作方式】 MCS-51单片机的串行口支持四种工作方式： 1. 方式0：8位移位寄存器，波特率固定，由定时器1的溢出率决定。 2. 方式1：8位UART（通用异步收发传输器），波特率可变，由TH1和TL1中的计数值确定。 3. 方式2：9位UART，第9位用于奇偶校验或多机通讯。 4. 方式3：9位UART，功能与方式2类似，但数据传输可双向。 【串行口应用举例】 串行口常用于连接外部设备，如打印机、显示器或传感器。例如，通过编程设置TMOD寄存器选择定时器1为方式1，并计算合适的TH1和TL1初始值以得到所需的波特率。然后，通过控制TR1启动定时器，实现数据的发送和接收。 【多机串行通讯技术】 多机串行通讯允许多个设备通过串行接口相互通信。通常采用主从结构，主设备发起通讯，从设备响应。MCS-51的串行口提供了多机通讯功能，通过SCON寄存器的SM2位来控制。当SM2为1时，单片机可以作为从机，接收来自主机的特定同步字符来建立通讯链路。 MCS-51单片机的串行通讯口是实现设备间通信的关键组成部分，理解其工作原理、波特率设计和各种工作模式对于有效利用串行接口至关重要。通过编程控制，可以实现不同速率、不同格式的串行数据传输，满足各种应用场景的需求。