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1、单片机实训,执行校长,单片机实训(第一讲下),教学内容,串行通信的基本概念51单片机的串行口的功能与结构51单片机的串行口的工作方式51单片机的串行口的波特率设置多机通信,重点、难点,重点工作方式 多机通信难点多机通信,串行通信的基本概念,通信的基本方式：并行和串行通信两种并行通信是构成一组数据的各位同时进行传送。串行通信是数据一位接一位地顺序传送。串行通信分为：异步传送和周步传送。异步传送方式： 在异步通信中，数据是以帧为单位传送的。在帧格式中，一个字符由四个部分组成：起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。首先是一个起始为（0），然后是5位-8位数据（规定低位在前，高位在后），接下来是奇偶校验
2、位（可省略），最后是停止位（1）。,串行通信的基本概念,异步通信数据格式,51单片机的串行口的功能与结构,单片机串行口的功能：强大的全双工，可同时接收和发送数据。接收和发送均可工作在查询或中断方式。能方便地与其它计算机式串行传送信息的外部设备实现双机、多机通信。单片机串行口的结构：主要由发送数据缓冲器、发送控制器、输出控制门、接收控制器、输入移位寄存器等组成。,51单片机的串行口的功能与结构,串行口的功能特殊功能寄存器：串行口控制寄存器SCON：,51单片机的串行口的功能与结构,SM0和SM1串行口工作方式选择位。两个选择位对应4种通信方式，如下表所示。其中，fosc是振荡频率。SM2多机通信
3、控制位，主要用于方式2和方式3。 当SM2=1，则接收到的第9位数据(RB8)为0时，不启动接收中断标志，并将接收到的前8数据数据丢弃。RB8=1时才将接收的前8位数据送入SBUF，并置位RI，产生中断请求。 当SM2=0，不论第9位数据为0或1，都将接收到的数据送入SBUF，并产生中断请求。在方式0时，SM2必须为0。,51单片机的串行口的功能与结构,REN允许接收控制位。 当REN1时才允许接收，当REN0，则禁止接收，该位软件置1或清0，是串行接收的开关。TB8发送数据的D8位 在方式2或方式3中，TB8为要发送数据的第9位。 在多机通信中，以此位的状态表示主机发送的是地 址还是数据：T
4、B8=0为数据，TB8=1为地址；也可用作奇偶校验位。RB8接收数据的第9位。 在方式2或方式3中，接收到的第9位数据放在RB8中。可作为奇偶校验位，或是地址或数据标识位。,51单片机的串行口的功能与结构,RI接收中断标志位 当一帧数据接收完成后，由内部硬件使RI置位，向CPU请求中断。中断响应后必须用软件清0。RI也可供查询使用。TI 发送中断标志位 当一帧数据发送结束后，由内部硬件使TI置位，向CPU请求中断。中断响应后必须用软件清0。TI也可供查询使用。,51单片机的串行口的功能与结构,电源控制寄存器PCON PCON的最高位SMOD是串行口波特率系数控制位。SMOD=1时，波特率加倍。
5、其它位与串口无关。,51单片机的串行口的工作方式,工作方式0 方式0为同步移位寄存器输入/输出方式，常用于扩展I/O口。工作方式1方式1为8位异步通信方式；一帧由10位组成；波特率可变。为了接受准确无误，控制器将1位的传送时间分为16等份，在第7，第8及第9等份，在信号中央采样三次，至少两次相同的值作为数据。这样能较好地消除干扰的影响。,51单片机的串行口的工作方式,数据接收的有效性：如果RI=0、SM2=0，则接收的数据送入SBUF，停止位送入RB8，置RI=1；向CPU申请中断。如果RI=0、SM2=1，那么只有停止位为1才发生上述操作。如果RI=0、SM2=1，且停止位为0，则接收的数据
6、丢弃。如果RI=1，则接收的数据在任何情况下都不装入SBUF，即数据丢失。,51单片机的串行口的工作方式,方式2与方式3方式2和方式3均为9位异步通信格式，每帧由11位组成。在方式2和方式3时，发送、接收数据的过程和方式1基本相同，所不同的是对第9位数据的处理：发送时：第9位数据由SCON中的TB8位提供；接收时：当第9位数据进入移位寄存器后，将前8位数据送入SBUF中，第9位装入SCON中的RB8。方式2与方式3仅波特率不同。,51单片机的串行口的波特率设置,串口的4种工作方式对应3种波特率模式。方式0：波特率是固定值，为fosc/12方式2：波特率为fosc2SMOD/64方式1和方式3：
7、 波特率为：T1溢出率2SMOD/32 由前可知：T1溢出率= (fosc/12)/(256-初值) 则波特率为：2SMOD(fosc/12)/(256-初值) /32 则初值为：256-fosc(SMOD+1)/384/波特率,多机通信,多机通信时必须使用串口的方式2或方式3主从式多机通信是多机通信中应用最广，也是最简单的一种。主从式通信中只能有一台主机，从机可以有多台。主机发送的信息可以传送到所有从机或指定从机；而从机发送的信息只能被主机接收，各从机之间不能直接通信，各从机之间的通信必须通过主机进行。,多机通信,在主从模式中，主机发出的信息分两类：一类为地址，用来确定需要和主机通信的从机，特征是串行通信中第9位数据为1。另一类为数据，特征为串行通信中第9位数据为0。,多机通信,主从多机通信的过程：使所有的从机的SM2位置1，以便接收主机发来的地址。主机发出地址信息，前8位为从机地址，第9位为1从机接收完成后与本机地址相比较，对地址相同的从机，使SM2=0以接收主机随后的所有信息；地址不同的主机，保持SM2=1，对主机随后的数据不予理睬，直至发送新的地址帧。主机给已被寻址的从机发送控制指令和数据(数据帧的第9位为0)。,Thank You !,
