89C51串口通信的四种方式及特点

RB8 停止位
RI（中断标志）
接收时，数据从右边移入输入移位寄存器。当位检测逻辑 采样到RXD上的负跳变，便开始接收1帧数据。在接收完第九 位数据后，满足下列条件，才能真正接收到1个字符。
当RI=0，且SM2=0（或接收到的第9位数据为1）时，接收到 的数据装入接收缓冲器SBUF和RB8（接收数据的第9位）， 置RI=1，向CPU请求中断。如果条件不满足，则数据丢失， 且不置位RI，继续搜索RXD引脚的负跳变。
❖解：设数据的发送不采用串行口，即用一段程序模拟 串口方式0的操作，选择用P2.1传数据，P2.0传时钟。
DOUT CLK
BIT P2.1 BIT P2.0
DP12: MOV R2, #8 MOV A, @R0
DP13: RLC A MOV DOUT, C CLR CLK SETB CLK DJNZ R2, DP13 RET
先输出低位吗？
能改变吗？
开始 循环次数设置 取显示数据 数据码左移一位 送一位数据至P2.1 输出一个移位脉冲
够8次了？ Y
RET
读图练习--实验六的原理图
D
PY
1 a
2
a
b
3
c
f
b
4
g
d
5
ee
c
6 f
d dp
7 g d p
8
2
0
D
PY
1 a
2
a
b
3
c
f
b
4
g
d
5
ee
c
6 f
d dp
7 g d p
方式2和方式3
方式2或方式3时为11位数据的异步通信口。TXD为数据发

单片机原理及应用期末考试试题汇总1、单片机是将微处理器、一定容量的 RAM 和ROM以及(I/O)口、定时器等电路集成在一块芯片上而构成的微型计算机.2、单片机89C51片内集成了(4)KB的FLASH ROM,共有（5)个中断源。

3、两位十六进制数最多可以表示（256）个存储单元。

4、89C51是以下哪个公司的产品?（ C ）A、INTELB、AMDC、ATMELD、PHILIPS5、在89C51中，只有当EA引脚接（高)电平时，CPU才访问片内的Flash ROM.6、是非题：当89C51的EA引脚接低电平时，CPU只能访问片外ROM，而不管片内是否有程序存储器。

T7、是非题:当89C51的EA引脚接高电平时,CPU只能访问片内的4KB空间。

F8、当CPU访问片外的存储器时，其低八位地址由(P0)口提供，高八位地址由（P2)口提供，8位数据由(P0)口提供。

9、在I/O口中,(P0）口在接LED时，必须提供上拉电阻,(P3)口具有第二功能。

10、是非题：MCS-51系列单片机直接读端口和读端口锁存器的结果永远是相同的.F11、是非题：是读端口还是读锁存器是用指令来区别的。

T12、是非题:在89C51的片内RAM区中,位地址和部分字节地址是冲突的。

F13、是非题：中断的矢量地址位于RAM区中.F14、MCS-51系列单片机是属于(B）体系结构.A、冯诺依曼B、普林斯顿C、哈佛D、图灵15、89C51具有（ 64 ） KB的字节寻址能力.16、是非题：在89C51中,当CPU访问片内、外ROM区时用MOVC指令，访问片外RAM区时用MOVX指令，访问片内RAM区时用MOV 指令。

T17、在89C51中，片内RAM分为地址为 00H～7FH 的真正RAM区，和地址为80H～FFH的特殊功能寄存器（SFR）区两个部分。

18、在89C51中，通用寄存器区共分为（4)组，每组（8）个工作寄存器，当CPU复位时,第（0)组寄存器为当前的工作寄存器。

第6章 89C51串行数据通信单片机在工作过程中，不可避免的总要和外围设备进行信息和数据的交换，即通信。

在数码管动态显示电路中，P0口输出的8位段码数据，利用8根传输线同时传送，采用的是并行通信方式。

这8位数据还可以只用一根传输线，一位一位的按顺序传送，即采用串行通信。

和并行通信相比，串行通信具有节省传输线的优点，但传送效率低。

例如：传送一个字节，并行通信只需要1T的时间，而串行通信至少需要8T的时间。

由此可见，串行通信适合于长距离、低速率的数据传送；并行通信适合于短距离、高速率的数据传送。

随着计算机外围设备使用的越来越多，设备的串行口化趋势明显，大家熟悉的USB接口就是串行接口。

本章就讨论89C51单片机的串行接口及其应用。

6.1 89C51单片机的串行口89C51单片机内部有一个功能很强的串行口，不仅可以进行串行通信，还可以用来扩展I/O口，使用起来非常方便。

6.1.1 89C51单片机串行口内部结构89C51单片机串行口利用P3.0和P3.1（P3口第二功能）进行数据的传送。

其结构框图如图6-1所示，内部有两个独立的缓冲器SBUF，一个为发送SBUF，一个为接收SBUF。

当利用串行口传输数据时，无论发送还是接收，都必须经过缓冲器SBUF完成。

当CPU 发送数据时，需要将待发数据写到发送SBUF；当串行口接收数据完毕时，CPU通过读取接收SBUF的内容获取数据。

所以，虽然两个缓冲器共用一个字节地址0x99H，但使用时也不会引起混淆。

读是对接收缓冲器的操作，写是对发送缓冲器的操作。

例如：语句“SUBF=outdata”就是将数据送至发送缓冲器SBUF；语句“getdata=SBUF;”，就是读取接收缓冲器的数据。

图6-1 89C51串行口结构框图6.1.2 串行口控制寄存器SCONSCON是串行通信中最重要的一个寄存器，该寄存器字节地址为0x98，可以进行位寻址。

SCON的格式如下：位D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SCON SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI位地址9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H SCON各位的功能为：SM0、SM1：用于定义串行口的工作方式，见表6-1 ，各方式的功能和详见以后章节。

②信号线的连接和应用 ► 使用MODEM连接 适用于远距离通信（15米以上） 通过专用的电话线通信
采用Modem(DCE)和电话网通信时的信号连接
采用专用线通讯时的信号连接
► 直接连接
不使用MODEM，近距离传送 简单只需3条线（TXD,RXD,SG） 也可采用反馈与交叉结合的连接法
当通信速率低于20Kb/s时，RS-232C所能直接连接的最 大物理距离为15m；使用特制的低电容电缆可以达到 150m。
1.RS-232C标准的信号线
①RS-232C信号线的定义 ► 传送信息信号 发送数据TXD:由发送端向接收端发送数据 接收数据RXD:用来接收发送端输出的数据 ► 联络信号 请求传送信号RTS:表示DTE请求DCE发送数据 清除发送CTS：表示DCE准备好接收DTE发来数据
数传机就绪DSR： DCE向DTE发送的联络信号， 为1时，DCE处于就绪状态。 数据终端就绪DTR：DTE向DCE发送的联络信号， 为1时，DTE处于就绪状态。 数据载波检出信号DCD:表示DCE已接通通信链路。 振铃指示信号RI：这是DCE向DTE发的状态信号， 为1时，表示已被呼叫。
►
由MAX232构成的电平转换电路
二、RS-422接口标准 ► RS-422标准是一种平衡方式传输（双端接收 和双端发送） ► 当AA的电平高于BB线的电平200MV表示逻辑 1 ► 当AA的电平低于BB线的电平200MV表示逻辑 0 ► RS－422最大传输速率 10MB/S(15M),90KB(1200M)
数据 字符2
… …
数据 字符n
CRC1
CRC2
（b）双同步字符帧结构
在同步通信中，同步字符可采用统一的标准格式， 也可以由用户在传送之前相互约定好。在单同步通 信字符帧结构中，如图（a）所示，同步字符通常采 用ACSII码中规定的SYN(同步)（即16H）代码；在双 同步通信字符帧结构中，同步字符一般采用国际通 用标准代码EB90H。 优点：同步通信的数据传输速率较高，通常可达到 56Mbps或更高。 缺点：要求发送时钟和接收时钟保持严格同步。

(单片机原理及应用)第8章 at89c51串行通信及其应用
目录
• at89c51简介 • at89c51串行通信原理 • at89c51串行通信应用实例 • at89c51串行通信编程 • at89c51串行通信常见问题及解决方案
01 at89c51简介
at89c51单片机简介
at89c51是一种基于CMOS技术 的8位微控制器，由Atmel公司
解决方案
针对信号干扰问题，可以采取增加信 号线屏蔽、优化电源滤波等措施；针 对通信协议不匹配问题，需要统一发 送和接收设备的通信协议；针对数据 校验不通过问题，可以在数据传输过 程中加入校验码，并在接收端进行校 验。
串行通信接口电路设计问题
总结词
接口电路设计不合理可能导致串行通信性能下降或通信失败。
波特率设置
波特率是数据传输的速率， 需要根据实际情况进行合理 设置，以保证数据传输的稳
定性和正确性。
数据校验
为了防止数据传输过程中出 现错误，需要进行数据校验 ，常用的校验方法有奇偶校
验和CRC校验等。
硬件流控制
当数据传输速率较高时，可 以采用硬件流控制来保证数 据传输的稳定性，常用的硬 件流控制方式有RTS/CTS流 控制和XON/XOFF流控制。
串行通信的基本概念
串行通信是一种数据传输方式，数据在单条线路上按顺序一位一位 地传输，具有线路简单、成本低等优点。
at89c51的串行通信接口
at89c51单片机内置一个全双工的串行通信接口，可以同时进行数 据的发送和接收。
串行通信协议
包括起始位、数据位、奇偶校验位和停止位等，用于规定数据的传 输格式和顺序。
一个6向量两级中断结构。
片内振荡器和时钟电路。

89C51系列单片机串口通信的四种方式极其特点89C51系列单片机串口通信的四种方式极其特点80C51串行通信共有4种工作方式,由串行控制寄存器SCON中SM0SM1决定.方式0是同步移位寄存器方式,帧格式8位,波特率固定:fosc/12;方式1是8位异步通信方式,帧格式10位,波特率可变:T1溢出率/n(n=32或16);方式2是9位异步通信方式,帧格式样11位,波特率固定:fosc/n(n=64或32);方式3是9位异步通信方式,帧格式11位,波特率可变:T1溢出率/n(n=32或16);方式1,2,3的区别方要表现在帧格式及波特率两个方面.方式1与方式2帧格式相同波特率不同:方式1波特率可变与T1溢出率有关;方式2波特率固定.方式1与方式3波特率相同帧格式不同:方式1帧格式10位;方式3帧格式11位.方式1,2,3通信过程完全相同,均为异步通信方式.简述8051单片机串口通信的四种方式极其特点?方式0 移位寄存器作同步传输方式，波特率固定，方式1、2 异步通信，波特率可变，应用范围广方式3 应用于多机通信89C51单片机串口通信串行窗口，是看不见敲进去的字符的。

要想看见，须再用一个串行窗口。

简述MCS-51单片机串口通信的四种方式及其特点方式0 ：这种工作方式比较特殊，与常见的微型计算机的串行口不同，它又叫同步移位寄存器输出方式。

在这种方式下，数据从RXD 端串行输出或输入，同步信号从 TXD 端输出，波特率固定不变，为振荡率的 1/12 。

该方式是以 8 位数据为一帧，没有起始位和停止位，先发送或接收最低位。

方式 2 ：采用这种方式可接收或发送 11 位数据，以 11 位为一帧，比方式 1 增加了一个数据位，其余相同。

第 9 个数据即 D8 位具有特别的用途，可以通过软件搂控制它，再加特殊功能寄存器SCON 中的SM2 位的配合，可使 MCS-51 单片机串行口适用于多机通信。

方式 2 的波特率固定，只有两种选择，为振荡率的1/64 或1/32 ，可由PCON 的最高位选择。

从本质上说，所有的串行接口电路都是以并行数据形式与
CPU连接，以串行数据形式与外部逻辑设备连接。它们的基 本功能是从外部逻辑设备接收串行数据，转换成并行数据后
传送给CPU，或从CPU接收并行数据，转换成串行数据后输
出到外部逻辑设备。
19
89C51具有一个全双工串行通信接口。
作用：
●作为UART使用。
也可以用作地址／数据帧的标识位，D8＝1表示该帧信息传 送的是地址，D8＝0表示传送的是数据。两帧信息之间可以
无间隔，也可以有间隔，且间隔时间可任意改变，间隔用
空闲位“1”来填充。
6
异步通信
图
异步通信数据格式
7
奇偶校验
是一种校验代码传输正确性的方法。根据被传
输的一组二进制代码的数位中“1”的个数是奇数或
0 1 1
1 0 1
1 2 3
9位UART，波特率可变（由T1或T2溢出率
决定）
28
（3）串行通信工作方式
方式0
方式0时，串行口为同步移位寄存器的输入输出方式。
主要用于扩展并行输入或输出口。数据由RXD（P3.0）引脚
输入或输出，同步移位脉冲由TXD（P3.1）引脚输出。发送 和接收均为8位数据，低位在先，高位在后。波特率固定为
23
●SM2，多机通信控制位，主要用于方式2和方式3。当接收机
的SM2=1时可以利用收到的RB8来控制是否激活RI（RB8＝0时不
激活RI，收到的信息丢弃；RB8＝1时收到的数据进入SBUF，并 激活RI，进而在中断服务中将数据从SBUF读走）。当SM2=0时，
不论收到的RB8为0和1，均可以使收到的数据进入SBUF，并激
从低位开始串行输出，数据的低位在右高位在左，在具体应用

第5部分89C51串行口及串行通讯技术第5部分 89C51串行口及串行通讯技术1、什么是串行异步通信，它有哪些作用？答：在异步通信中，数据和字符是一帧一帧地传送。

在帧格式中，一个字符由4个部分组成：起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。

首先起始位（0）信号只占一位，用来通知接收设备一个待接收的字符开始到达；然后是5位～8位数据（规定低位在前，高位在后）；下来是奇偶校验位（可省略），也可用这一位（1/0）来确定这一帧中的字符所代表信息的性质（地址/数据等）；最后是停止位（1），用来表征字符的结束，是一位高电位，可以是1位、1.5位、2位。

通讯采用帧格式，无需同步字符；存在空闲位也是异步通讯的特征之一。

2、89C51单片记得串行口由哪些功能部件组成？各有什么作用？答：89C51单片机的串行接口由发送缓冲器SBUF、接收缓冲器SBUF、输入移位寄存器、串行接口控制寄存器SCON、定时器T1构成的波特率发生器等部件组成。

由发送缓冲器SBUF发送数据，接收缓冲器SBUF接收数据，串行接口通讯的工作方式选择、接收和发送控制及状态标志等均由串行接口控制寄存器SCON控制和指示，定时器T1产生串行通讯所需的波特率。

3、简述串行口接收和发送数据的过程。

答：串行接口的接收和发送是对同一地址(99H)两个物理空间的特殊功能寄存器SBUF进行读或写的。

当向SBUF发“写”命令时（执行“MOV SBUF，A”指令），即向发送缓冲器SBUF 装载并开始由TXD 引脚向外发送一数据，发送完便使发送中断标志位TI=1。

在满足串行接口接收中断标志位RI（SCON.0）=0的条件下,置允许接收位REN(SCON.4)= 1，就会接收一帧数据进入移位寄存器，并装载到接收SBUF中，同时使RI=1，当发读SBUF命令时（执行“MOV A，SBUF”指令），便由接收缓冲器SBUF取出信息通过8051内部总线送CPU。

4、89C51串行口有几种工作方式？有几种帧格式？各工作方式的波特率如何确定？答：串行接口的工作方式有4种工作方式：方式0（8位同步移位寄存器），方式1（10位异步收发），方式2（11位异步收发），方式3（11位异步收发）。

89C51 单片机I/O 口模拟串行通信的实现方法·严天峰·目前普遍采用的MCS51 和PIC 系列单片机通常只有一个（或没有）UART异步串行通信接口，在应用系统中若需要多个串行接口（例如在多机通信系统中，主机既要和从机通信又要和终端通信）的情况下，通常的方法是扩展一片8251 或8250 通用同步/异步接收发送芯片（USART），需额外占用单片机I/O 资源。

本文介绍一种用单片机普通I/O 口实现串行通信的方法，可在单片机的最小应用系统中实现与两个以上串行接口设备的多机通信。

1．串行接口的基本通信方式．串行接口的有异步和同步两种基本通信方式。

异步通信采用用异步传送格式，如图1 所示。

数据发送和接收均将起始位和停止位作为开始和结束的标志。

在异步通信中，起始位占用一位（低电平），用来表示字符开始。

其后为7 或8 位的数据编码，第8 位通常做为奇偶校验位。

最后为停止位（高电平）用来表示字符传送结束。

上述字符格式通常作为一个串行帧，如无奇偶校验位，即为常见的N.8.1帧格式。

串行通信中，每秒传送的数据位称为波特率。

如数据传送的波特率为1200 波特，采用N.8.1 帧格式（10 位），则每秒传送字节为120 个，而字节中每一位传送时间即为波特率的倒数：T=I/1200=0.833ms。

同样，如数据传送的波特率为9600 波特，则字节中每一位传送时间为T=1/9600=0.104 ms。

根据数据传送的波特率即字节中每一位的传送时间，我们便可用普通I/O 口来模拟实现串行通信的时序。

2．硬件电路89C51 单片机通过普通I/O 口与PC 机RS232 串口实现通信的硬件接口电路如图2 所示。

由于PC 系列微机串行口为RS232C 标准接口，与输入、输出均采用TTL 电平的89C51 单片机在接口规范上不一致，因此TTL电平到RS232 接口电平的转换采用MAXIM 公司的MAX232 标准RS232接口芯片，该芯片可以用单电压（+5V）实现RS232接口逻辑“1”（-3V～15V）和逻辑“0”（+3V～15V）的电平转换。

图7-2 串行通信中的数据传送方式
7.1 串行通信基本知识
7.1.1 数据通信 7.1.2 串行通信的传输方式 7.1.3 异步通信和同步通信 7.1.4 串行通信的过程及通信协议
7.1.3异步通信和同步通信
• 串行通信有两种基本通信方式，即异步通信 和同步通信。
1、异步通信 在异步通信中，数据是一帧一帧（包括一 个字符代码或一字节数据）传送的，每一 帧的数据格式如图7-3所示
10b／字符×120字符／s＝1200b／s
3、波特率（Baud rate）
• 每一位代码的传送时间Td为波特率的倒数。 Td＝1b／（1）＝0.833ms
• 异步通信的传送速率在50b/s--19200b/s之 间，常用于计算机到终端机和打印机之间 的通信、直通电报以及无线电通信的数据 发送等。
• 串行通信指数据是一位一位按顺序传送的通信方式。 • 它的突出优点是只需一对传输线（利用电话线就可
作为传输线），这样就大大降低了传送成本，特别 适用于远距离通信；
• 其缺点是传送速度较低。假设并行传送N位数据所 需时间位T，那么串行传送的时间至少为NT,实际上 总是大于NT的。
7.1 串行通信基本知识
2、同步通信
• 同步通信中，在数据开始传送前用同步字
符来指示（常约定1个--2个），并由时钟来 实现发送端和接收端同步，即检测到规定 的同步字符后，下面就连续按顺序传送数 据，直到通信告一段落。
• 同步传送时，字符与字符之间没有间隙， 也不用起始位和停止位，仅在数据块开始 时用同步字符SYNC来指示，其数据格式如 图7-4所示。
（2）设备同步
• 进行串行通信的两台设备必须同步工作才能 有效地检测通信线路上的信号变化，从而采 样传送数据脉冲。

返回
2013年7月31日星期三 24
图7-5
返回
2013年7月31日星期三 25
图7-6 返回
2013年7月31日星期三 26
（2）设备同步
• 进行串行通信的两台设备必须同步工作才 能有效地检测通信线路上的信号变化，从 而采样传送数据脉冲。 • 设备同步对通信双方有两个共同要求：
一是通信双方必须采用统一的编码方法； 二是通信双方必须能产生相同的传送速率。
此，全双工配置是一对单向配置，它要求两端的通信
设备都具有完整和独立的发送和接受能力。 • 图7-2所示为串行通信中的数据传送方式。
返回
2013年7月31日星期三 10
图7-2 串行通信中的数据传送方式
返回
2013年7月31日星期三 11
7.1.3异步通信和同步通信
• 串行通信有两种基本通信方式，即异步通信和同步通信。 1、异步通信 在异步通信中，数据是一帧一帧（包括一个字符代码或 一字节数据）传送的，每一帧的数据格式如图7-3所示
返回
2013年7月31日星期三 15
1、异步通信
• 图7-3（a）表示一个字符紧接一个字符传送的情况，上一个字符的停止位和 下一个字符的起始位是紧邻的；
• 图7-3（b）则是两个字符间有空闲位的情况，空闲位为1，线路处于等待状态。 存在空闲位正是异步通信的特征之一。 • 例如，规定用ASCII编码，字符为七位，加一个奇偶校验位、一个起始位、 一个停止位，则一帧共十位。
返回
2013年7月31日星期三 16
2、同步通信 •
同步通信中，在数据开始传送前用同步字符来指示（常 约定1个--2个），并由时钟来实现发送端和接收端同步， 即检测到规定的同步字符后，下面就连续按顺序传送数据， 直到通信告一段落。

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
2
重点、难点
重点
工作方式 多机通信
难点
多机通信
3
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
10
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。其它位与串口无关。
11
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。
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），接下来是奇偶校验位（可省略），最后是停止位（1）。
4
串行通信的基本概念
异步通信数据格式
5
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。

B=1MHz，每位数据占1s。
4. 发送过程：写入SBUF，启动发送，一帧发送结束，TI=1。 接收过程：REN=1且RI=0，启动接收，一帧接收完毕，RI=1。
TXD 发 写入 (a) 送 SBUF 时 序 RXD输出
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
TI 接 (b) 收 写REN=1 时 RI=0 序 RXD输入 RI
3.节电控制寄存器PCON
SMOD(PCON.7)：波特率加倍控制位。 SMOD=1，波特率加倍， SMOD=0，则不加倍。
1.3 串行接口的工作方式
SM0，SM1选择四种工作方式。
一、方式0：同步移位寄存器方式。用于扩展并行I/O接口。
1. 一帧8位，无起始位和停止位。
2. RXD：数据输入/输出端。 TXD：同步脉冲输出端，每个脉冲对应一个数据位。 3. 波特率B = fosc/12 如： fosc=12MHz，
5. 移位寄存器方式举例
数据从RXD（P3.0）引脚串行输出，低位在先，高位
在后；TXD（P3.1）引脚输出移位脉冲，其频率为foc/12；
发送完毕后，中断标志位TI为1。如要发送数据，如下所示： MOV SCON,#00H ；串行口方式0 MOV SBUF,A JNB TI,$ ；将数据送出 ；等待数据发送完毕
四 串行数据传送方向
单工通讯：数据单向传送。 半双工通讯：数据可分时双向传送。 全双工通讯：可同时进行发送和接收。
发送2 串行口控制寄存器
一、1个全双工串行接口，可同时进行发送和接收。 串行接口输入/输出引脚：TXD(P3.1)、RXD(P3.0) 数据格式(P.237图)：按不同方式，一帧位数 8/10/11 发送/接收时，数据皆低位在前。

图7-3 （1）SMOD—波特率选择位
例如：方式1的波特率的计算公式为：
方式1波特率=（2SMOD/32）×定时器T1的溢出率
也称SMOD位为波特率倍增位。
（2）GF1、GF0—通用标志位 这两个标志位可供用户使用，可用软件置1或清0。两个标志位
用户应充分利用。 （3）PD—掉电方式位 若PD=1，单片机进入掉电工作方式。
（4）IDL—待机方式位 IDL=1，单片机进入待机工作方式。
7.2 串行口的4种工作方式 7.2.1 方式0 同步移位寄存器方式，常用于外接移位寄存器，以扩展并行I/O
口。 8位数据为一帧，不设起始位和停止位，先发送或接收最低位。
波特率固定为fosc/12。
帧格式如下：
1．方式0发送 当CPU执行一条将数据写入发送缓冲器SBUF的指令时，产生一个
响。若fosc=12MHz，波特率为fosc/12即1Mb/s。 （2）方式2波特率=（2SMOD/64）×fosc
若fosc=12MHz: SMOD=0 波特率=187.5kb/s； SMOD=1 波特率=375kb/s
（3）方式1或方式3时，波特率为： 波特率=（2SMOD/64）×T1的溢出率
图7-1 控制寄存器共两个：特殊功能寄存器SCON和PCON。 7.1.1 串行口控制寄存器SCON 字节地址98H，可位寻址，格式如图7-2所示。
图7-2
（1）SM0、SM1——串行口4种工作方式的选择位
表7-1 串行口的4种工作方式
SM0 SM1 方式
功能说明
0 0 0 同步移位寄存器方式（用于扩展I/O口）
RETI
；中断返回
2．方式2接收
SM0、SM1=10，且REN=1。数据由RXD端输入，接收11位信息。当 位检测到RXD从1到0的负跳变，并判断起始位有效后，开始收 一帧信息。在接收器完第9位数据后，需满足两个条件，才能 将接收到的数据送入SBUF。

同步通信
• 同步字符的插入可以是单同步字符方式或双同步字符方式， 然后是连续的数据块。同步字符可以由用户约定，也可采 用ASCII码中规定的SYNC代码，即16H。按同步方式通 信时，先发送同步字符，接收方检测到同步字符后，即准 备接收数据。
• 在同步传送时，要求用时钟来实现发送端与接收端之间的 同步。为了保证接收正确无误，发送方除了传送数据外， 还要同时传送时钟信号。
串行通信
• 串行通信指数据是一位(bit)一位按顺序传送的通信方式。
• 优点：只需一对传输线（利用电话线就可作为传输线）， 大大降低了传送成本，特别适用于远距离通信；
• 缺点：传送速度较低。假设并行传送N位数据所需时间为T， 那么串行传送的时间至少为NT，实际上总是大于NT。
接收设备
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
串行口控制寄存器SCON
SCON（98H）
• ①SM0和SM1（SCON.7，SCON.6）——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。
SM0 0 0 1 SM1 0 1 0 工作方式 方式0 方式1 方式2 说明 同步移位寄存器 10位异步收发 11位异步收发 波特率 fosc/12 定时器T1控制 fosc/32或fosc/64
中断标志位TI=1。
• 在满足串行口接收中断标志位RI（SCON.0）=0的条件下，置允许接收位 REN（SCON.4）=1就会接收一帧数据进入移位寄存器，并装载到接收
SBUF中，同时使RI=1。当发读SBUF命令时（执行‚MOV A,SBUF”命
令），便由接收缓冲器（SBUF）取出信息通过89C51内部总线送CPU。 • 对于发送缓冲器，因为发送时CPU是主动的，不会产生重叠错误，一般

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7.1 串行通信基本知识
7.1.1 数据通信 7.1.2 串行通信的传输方式 7.1.3 异步通信和同步通信 7.1.4 串行通信的过程及通信协议
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7.1.1数据通信
• 在实际工作中，计算机的CPU与外部设备之间常常要进 行信息交换，一台计算机与其他计算机之间也往往要交 换信息，所有这些信息交换均可称为通信。
• 起始位后面紧接着是数据位，它可以是5位（D0--D4）、6位、7位或8位（D0--D7）。 • 奇偶校验（D8）只占一位，但在字符中也可以规定不用奇偶校验位，则这一位就可省去。
也可用这一位（1/0）来确定这一帧中的字符所代表信息的性质（地址/数据等）。 • 停止位用来表征字符的结束，它一定是高电位（逻辑1）。停止位可以是1位、1.5位或2位。
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图7-1 数据通信方式
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7.1.2串行通信的传输方式
• 串行通信的传送方向通常有三种： 1. 单向（或单工）配置，只允许数据向一个方向传送； 2. 半双向（或半双工）配置，允许数据向两个方向中的 任一方向传送，但每次只能有一个站点发送； 3. 全双向（全双工）配置，允许同时双向传送数据，因 此，全双工配置是一对单向配置，它要求两端的通信 设备都具有完整和独立的发送和接受能力。
• 在接收数据时，来自通信线路的串行数据被压入 移位寄存器，满8位后并行送到计算机内部。 如 图7-6所示。
• 在串行通信控制电路中，串--并、并--串转换逻辑 被集成在串行异步通信控制器芯片中。89C51单 片机的串行口和IBM-PC相同。
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1、异步通信
• 起始位（0）信号只占用一位，用来通知接收设备一个待接收的字符开始到达。线路上在不 传送字符时应保持为1。接收端不断检测线路的状态，若连续为1以后又测到一个0，就知道 发来一个新字符， 应马上准备接收。字符的起始位还被用作同步接收端的时钟，以保证以 后的接收能正确进行。
器用。 • 使用串行接口可以实现89C51单片机系统之间点对点的单机通信和
89C51与系统机（如IBM-PC机等）的单机或多机通信。
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7.2 串行口及应用
• 7.2.1 89C51串行口 • 7.2.2 89C51串行口的工作方式及应用
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7.2.1 89C51串行口
约定1个--2个），并由时钟来实现发送端和接收端同步， 即检测到规定的同步字符后，下面就连续按顺序传送数据， 直到通信告一段落。
• 同步传送时，字符与字符之间没有间隙，也不用起始位和 停止位，仅在数据块开始时用同步字符SYNC来指示，其 数据格式如图7-4所示。
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图7-4 异步通信数据格式
• 同步传送可以提高传输速率（达56kb/s或更高），但硬件比较复杂。
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3、波特率（Baud rate）
• 波特率，即数据传送速率，表示每秒钟传送二进制代码的 位数，它的单位是b/s。
• 波特率对于CPU与外界的通信是很重要的。 • 假设数据传送速率是120字符/s，而每个字符格式包含1个
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1、串←→并转换与设备同步