单片机应用技术串行口控制寄存器SCON

单片机原理及应用第6章80C51单片机的串行口80C51单片机是一种基于哈佛架构的8位单片机，具有强大的串行口功能。

串行口是一种通信接口，可以通过单根线传输数据。

本章将介绍80C51单片机的串行口原理及其应用。

一、80C51单片机的串行口原理80C51单片机的串行口包含两个寄存器，分别是SBUF（串行缓冲器）和SCON（串行控制寄存器）。

SBUF寄存器用来存储待发送或接收到的数据，SCON寄存器用来配置和控制串行口的工作模式。

80C51单片机的串行口有两种工作模式：串行异步通信模式和串行同步通信模式。

1.串行异步通信模式串行异步通信是指通信双方的时钟频率不同步，通信的数据按照字符为单位进行传输，字符之间有起始位、数据位、校验位和停止位组成。

80C51单片机的串行口支持标准的RS-232通信协议和非标准通信协议。

在串行异步通信模式下，SCON寄存器需要配置为相应的工作模式。

首先，需要选择串行口的工作模式。

80C51单片机支持第9位，即扩展模式，可以用来检测通信错误。

其次，需要设置波特率。

波特率是指数据每秒传输的位数，用波特率发生器（Baud Rate Generator，BRGR）来控制。

然后，需要设置起始位、数据位和停止位的配置，包括数据长度（5位、6位、7位或8位）、停止位的个数（1位或2位）。

在发送数据时，将待发送的数据通过MOV指令传送到SBUF寄存器，单片机会自动将数据发送出去。

在接收数据时，需要检测RI（接收中断）标志位，如果RI为1，表示接收到数据，可以通过MOV指令将接收到的数据读取到用户定义的变量中。

2.串行同步通信模式串行同步通信是指通信双方的时钟频率同步，在数据传输时需要时钟信号同步。

80C51单片机的串行同步通信支持SPI（串行外设接口）和I2C（串行总线接口）两种协议。

在串行同步通信模式下，SCON寄存器需要配置为相应的工作模式。

首先，需要选择串行口的工作模式。

80C51单片机支持主从模式，可以作为主设备发送数据，也可以作为从设备接收数据。

习题 11.1 单项选择题（1） A （2）C （3）C1.2 填空题（1）硬件系统、软件系统（2）时钟电路、复位电路（3）XTAL1、XTAL2、RESET、EA（4）晶振1.3 问答题什么是单片机？它由哪几部分组成？什么是单片机应用系统？答：单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）简称单片机，是指集成在一个芯片上的微型计算机，它的各种功能部件，包括CPU（Central Processing Unit）、存储器（memory）、基本输入/输出(Input/Output，简称I/O)接口电路、定时/计数器和中断系统等，都制作在一块集成芯片上，构成一个完整的微型计算机。

单片机应用系统是以单片机为核心，配以输入、输出、显示等外围接口电路和控制程序，能实现一种或多种功能的实用系统。

1.4 上机操作题（1）参考程序：#include <reg51.h> //包含头文件reg51.h，定义了51单片机的专用寄存器//函数名：delay//函数功能：实现软件延时//形式参数：无符号整型变量i，控制空循环的循环次数//返回值：无void delay(unsigned int i) //延时函数{unsigned int k;for(k=0;k<i;k++);}void main() //主函数{while(1){P1=0x00;delay(20000); //调用延时函数，实际参数为20000P1=0xff;delay(20000); //调用延时函数，实际参数为20000}}（2）参考程序：#include <reg51.h> //包含头文件reg51.h，定义了51单片机的专用寄存器//函数名：delay//函数功能：实现软件延时//形式参数：无符号整型变量i，控制空循环的循环次数//返回值：无void delay(unsigned int i) //延时函数{unsigned int k;for(k=0;k<i;k++);}void main() //主函数{while(1){P1=0x55;delay(20000); //调用延时函数，实际参数为20000P1=0xff;delay(20000); //调用延时函数，实际参数为20000}}习题 22.1 单项选择题（1）C （2）A （3）A （4）A （5）A （6）D （7）C （8）A （9）A （10）C 2.2 填空题（1）外部程序存储器、外部数据存储器、内部程序存储器、内部数据存储器（2）程序存储器（3）工作寄存器组、位寻址区、用户RAM（4）1us、2us（5）按键复位、上电复位（6）2、高2.3 回答题（1）P3口的第二功能是什么？答：P3口各引脚的第二功能如下表。

SCON（Serial Control Register)串行口控制寄存器，用于控制串行通信的方式选择、接收和发送，指示串口的状态。

SCON既可以字节寻址，也可以位寻址，其字节地址为98H，地址位为98H~9FH。

[1]结构SCON寄存器各位定义D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H工作方式（SM0 SM1）（1）方式0（ SM0 SM1 :0 0）：串行口的工作方式0为移位寄存器I/O方式，可外接移位寄存器，一扩展I/O口，也可外接同步I/O设备。

发送操作：当执行一条“MOV SBUF,A”指令时，启动发送操作，由TXD 输出移位脉冲，由RXD串行SBUF中的数据。

发送完8位数据后自动置TI=1.请求中断。

要继续发送时，TI 必须有指令清零。

接收操作：REN是串行口接收允许控制位。

REN=0时禁止接收；REN=1时允许接收。

当软件将REN置“1”时，即开始从RXD端口以fosc/12波特率输入数据，当接收到8位数据时，将中断标志RI置“1”。

再次接收数据之前，必须用软件将RI清0。

（2）方式1 （ SM0 SM1 :0 1）：串行口位10位通用异步接口。

发送或接收一帧数据信息为10位，包括1位起始位“0”、8位数据位、1位停止位“1”。

发送数据：数据从TXD端口输出，当数据写入发送缓冲器SBUF时，就启动发送器发送。

发送完一帧数据后，置中断标志TI=1，申请中断，通知CPU可以发送下一个数据了。

接收数据：首先使REN=1（允许接收数据），串行口从RXD接收数据，当采样到1至0跳变时，确认是起始位“0”，就开始接收一帧数据，当接收完一帧数据时，置中断标志RI=1，申请中断，通知CPU从SBUF取走接收到的数据。

（3）方式2 （ SM0 SM1 :1 0）：串行口为11位异步通信接口。

《单片机应用技术》填空题题库x《单片机应用技术》习题库答案一、填空题第一、二章1．计算机中最常用的字符信息编码是（ASCII码）。

2．MCS-51系列单片机为（ 8 ）位单片机。

3．计算机三总线分别为：（数据）总线；（地址）总线；（控制）总线。

4．单片机与普通计算机的不同之处在于其将CPU 、存储器和I/O 三部分集成于一块芯片上。

5．能在紫外线照射下擦除和重写的存储器是(EPROM )型存储器,能够直接在线路中快速写入和读出的存储器是(EEPROM)型存储器。

6．8031、8051的主要区别是8051有 4 k内部ROM。

7．MCS-51单片机片内共有128 字节单元的RAM。

8．8031内部有RAM（ 128 ）字节、8751内部有ROM（ 4K ）。

9．MCS-51系列单片机8031、8051、89S52在内部存储器的设置上主要区别是：8031内部（无）程序存储器，8051内部（ 4K ）程序存储器，89C52内部（ 8K ）程序存储器。

10．8031构成的单片机应用系统必须扩展程序存储器。

11．M CS-51单片机片内RAM区中有128 个可寻址位。

12．8051单片机片内RAM区80H－0FFH属于特殊功能寄存器（SFR）区。

13．M CS-51单片机存储器结构的主要特点是程序存储器与数据存储器的寻址空间是分开的。

14．M CS－51单片机的存储器配置在物理结构上有4 个存储空间。

15．M CS-51单片机的存储器在逻辑上分为 3 个存储器地址空间16．当MCS-51单片机的EA引脚保持低电平时，CPU只访问片外的程序存贮器17．当EA接地时，MCS-51单片机将从外部程序存储器的地址0000H开始执行程序。

18．在只使用外部程序存储器时，51系列单片机的EA 管脚必须接地。

第1页共9页19．在只使用内部程序存储器时，51系列单片机的EA 管脚必须接高电平。

20．当使用8031单片机时，需要扩展外部程序存储器，此时/EA 应接低电平。

一，串行口控制寄存器SCON它用于定义串行口的工作方式及实施接收和发送控制。

字节地址为98H，其各位定义如下表：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RISM0、SM1：串行口工作方式选择位，其定义如下：SM0、SM1 工作方式功能描述波特率0 0 方式0 8位移位寄存器 Fosc/120 1 方式1 10位UART 可变1 0 方式2 11位UART Fosc/64或fosc/32 1 1 方式3 11位UART 可变其中fosc为晶振频率SM2：多机通讯控制位。

在方式0时，SM2一定要等于0。

在方式1中，当（SM2）=1则只有接收到有效停止位时，RI才置1。

在方式2或方式3当（SM2）=1且接收到的第九位数据RB8=0时，RI才置1。

REN：接收允许控制位。

由软件置位以允许接收，又由软件清0来禁止接收。

TB8: 是要发送数据的第9位。

在方式2或方式3中，要发送的第9位数据，根据需要由软件置1或清0。

例如，可约定作为奇偶校验位，或在多机通讯中作为区别地址帧或数据帧的标志位。

RB8：接收到的数据的第9位。

在方式0中不使用RB8。

在方式1中，若（SM2）=0，RB8为接收到的停止位。

在方式2或方式3中，RB8为接收到的第9位数据。

TI：发送中断标志。

在方式0中，第8位发送结束时，由硬件置位。

在其它方式的发送停止位前，由硬件置位。

TI置位既表示一帧信息发送结束，同时也是申请中断，可根据需要，用软件查询的方法获得数据已发送完毕的信息，或用中断的方式来发送下一个数据。

TI必须用软件清0。

RI：接收中断标志位。

在方式0，当接收完第8位数据后，由硬件置位。

在其它方式中，在接收到停止位的中间时刻由硬件置位（例外情况见于SM2的说明）。

RI置位表示一帧数据接收完毕，可用查询的方法获知或者用中断的方法获知。

RI也必须用软件清0。

二，串行口的工作方式8051单片机的全双工串行口可编程为4种工作方式，现分述如下：1，方式0为移位寄存器输入/输出方式。

串行口控制寄存器（SCON）SCON就是MCS-51单片机得一个可位寻址得专用寄存器，用于串行数据通信得控制。

单元地址为98H，位地址为98H～9FH。

寄存器得内容及位地址表示如下：各位得说明如下：1） SM0 、SM1——串行口工作方式选择位其状态组合与对应工作方式为：SM0 SM1工作方式0 0 方式00 1 方式11 0 方式21 1 方式32） SM2——允许方式2、3得多机通信控制位在方式2与3中，若SM2＝1且接收到得第九位数据（RB8）为1，才将接收到得前8位数据送入接收SBUF中，并置位RI产生中断请求；否则丢弃前8位数据。

若SM2＝0，则不论第九位数据（RB8）为1还就是为0,都将前8位送入接收SBUF中，并产生中断请求。

方式0时，SM2必须置0。

3） REN——允许接收位REN＝0 禁止接收数据REN＝1 允许接收数据4） TB8——发送数据位8在方式2、3时，TB8得内容就是要发送得第9位数据，其值由用户通过软件来设置。

5） RB8——接收数据位8在方式2、3时，RB8就是接收得第9位数据。

在方式1时，RB8就是接收得停止位在方式0时，不使用RB86） TI——发送中断标志位在方式0时，发送完第8位数据后，该位由硬件置位在其它方式下，于发送停止位之后，由硬件置位。

因此，TI＝1表示帧发送结束，其状态既可供软件查询使用，也可请求中断。

TI由软件清“0”。

7） RI——接收中断标志位在方式0时，接收完第8位数据后，该位由硬件置位。

在其它方式下，于接收到停止位之时，该位由硬件置位。

因此，RI＝1表示帧接收结束，其状态既可供软件查询使用，也可请求中断。

RI由软件清“0”。

SCON：串行口控制寄存器寄存器地址98H，位寻址9FH～98H。

位地址9F9E9D9C9B9A9998位符号SM0SM1SM2REN TB8RB8TI RISM0、SM1：串行口工作方式选择位SM2：多机通信控制位REN：允许/禁止串行口接收得控制位TB8：在方式2与方式3中，就是被发送得第9位数据，可根据需要由软件置1或清零，也可以作为奇偶校验位，在方式1中就是停止位。

单片机编程与实训试题题库填空题（选择题）1、单片机的中断源优先级别的高低是由中断优先级寄存器的置位状态决定的。

同一级别中断源的优先顺序是由自然优先级顺序决定的。

2、LED数码显示按显示过程分为静态、显示和动态显示2种。

3、半导体存储器的最重要的两个指标是存储容量和存储速度。

4、计算机的系统总线有地址总线、控制总线和数据总线。

5、P0、P1、P2、P3四个均是8位的并行口(填“串行”还是“并行”)，其中P0的功能是地址/数据分时复接口。

6、在串行通信中,根据数据传送方向分为单工、半双工和全双工三种方式.7、中断请求信号有电平触发和边沿触发两种触发方式。

8、键盘的结构形式一般有两种：独立式键盘和矩阵式键盘。

9、单片机与普通计算机的不同之处在于其将CPU、存储器和输入/输出接口部分集成于一块芯片之上。

10、串行通信按信息的格式可分为同步通信和异步通信两种方式。

11、在单片机中，通常将一些中间计算结果放在累加器中。

12、计算机能直接识别的语言是机器语言。

13、采用8031单片机必须扩展程序存储器。

14、定时/计数器有４种工作模式，它们由TMOD寄存器中的M1 M0状态决定。

15、P0口作数据线和低8位地址线时不能做I/O口。

16、对于8031单片机，其内部RAM既可位寻址又可字节寻址。

17、单片机能直接运行的程序叫目标程序。

18、单片机的复位操作是高电平（填高电平/低电平）。

19、单片机中，常用作地址锁存器的芯片是74HC373，常用作地址译码器芯片是74HC138。

20、单片机程序的入口地址是0000H，外部中断1的入口地址是0013H。

21、单片机的内部RAM区中，可以位寻址的地址范围是20H~2FH，特殊功能寄存器中，可位寻址的地址是能被8整除的地址80H~F0H。

22、8051最多可以有32个并行输入输出口，最少也可以有 8 个并行口。

23、十六进制数AA转换为十进制数的结果是170，二进制数10110110转换为十六进制数的结果是B6H。

单片机应用技术试题参考答案及评分标准(四)第一部分笔试题（本部分共4道题，总分60分，考试时间60分钟）一、填空题（每空1分，共20分）1、MCS-51单片机扩展程序存储器所用的控制信号为（），扩展数据存储器所用的控制信号为（）和（）。

2、关于堆栈类操作的两条指令分别是（）、（），操作遵循（）原则。

3、（）寄存器的作用是用来保存程序运行过程中的各种状态信息。

若累加器A中的数据为01110010B，则PSW中的P=（）。

4、若MCS-51 单片机采用12MHz 的晶振，它的机器周期（），ALE 引脚输出正脉冲频率为（），。

5、要使MCS-51 单片机从片内的地址0000H 开始执行程序。

那么EA应（）。

6、在片外扩展一片2764程序存储器芯片要( )地址线。

7、外部中断1(INT1)的中断入口地址为（）；定时器1的中断入口地为（）。

8、8751有两个16位可编程定时/计数器，T0和T1。

它们的功能可由控制寄存器（）、（）的内容决定，且定时的时间或计数的次数与（）、（）两个寄存器的初值有关。

9、欲使P1口的低4位输出0，高4位不变，应执行一条（）命令。

10、串行口的控制寄存器SCON中，REN的作用是( )。

二、判断题（每题1分，共10分）1、指令字节数越多，执行时间越长。

（）2、内部寄存器Rn（n=0-7）作为间接寻址寄存器。

（）3、当MCS—51上电复位时,堆栈指针SP=00H。

（）4、CLR R0（）5、EPROM的地址线为11条时，能访问的存储空间有4K。

（）6、51单片机只能做控制用，不能完成算术运算。

（）7、为了消除按键的抖动，常用的方法只有硬件方法（）8、必须有中断源发出中断请求，并且CPU开中断，CPU才可能响应中断。

（）9、8155的复位引脚可与89C51的复位引脚直接相联。

( )10、MCS—51的串行接口是全双工的。

( )三、简述题（每题4分，共16分）1、为什么外扩存储器时，P0口要外接锁存器，而P2口却不接？2、已知一MCS51单片机系统使用12MHZ的外部晶体振荡器，计算：1）该单片机系统的状态周期与机器周期各为多少？2）当单片机的定时器0（T0）工作在方式2时，T0的最大定时时间为多少？3、、在由8031CPU芯片设计的系统中，若规定外部中断0为电平触发方式，高优先级，此时，特殊功能寄存器TCON、IE、IP为多少？4、执行下列程序段中第一条指令后：(P1.7)=（）， (P1.3)=（）（P1.2)=（）；执行第二条指令后：(P1.5)=（），(P1.4)=（），(P1.3)=（）。

单片机应用技术-课后习题参考答案习题1答案1.2填空题（1）单片级应用系统是由硬件系统、软件系统组成的（2）除了单片机和电源外，单片机最小系统包括时钟电路、复位电路（3）除了电源和电线引脚外，某TAL1、某TAL2、RST、EA引脚信号必须连接相应电路（4）51系列单片机的存储器主要有4个物理存储空间，即片内数据存储器、片内程序存储器、片外数据存储器、片外程序存储器（5）51系列单片机的某TAL1和某TAL2引脚是时钟电路（6）51系列单片机的应用程序一般存放在程序存储器（7）片内RAM低128单元，按其用途划分为工作寄存器组、位寻址区、用户RAM区（8）但振荡脉冲频率为12MHz时，一个机器周期为1u，当振荡脉冲频率为6MHz时，一个机器周期为2u（9）51系列单片机的复位电路有两种，即上电复位电路、按键复位电路（10）输入单片机的复位信号需延续2个机器周期以上的高电平即为有效。

1.3（4）什么是机器周期？机器周期和晶振频率有何关系？当晶振频率为6MHz时，机器周期是多少？答：规定一个机器周期的宽度为12个振荡脉冲周期，因此机器周期就是振荡脉冲的十二分频。

当振荡脉冲频率为6MHz时，一个机器周期为2μ。

（5）51系列单片机常用的复位方法有哪几种？画电路图并说明其工作原理答：（a）上电复位电路（b）按键复位电路单片机常见的复位电路图（a）为上电复位电路，它是利用电容充电来实现的。

在接电瞬间，RST端的电位与VCC相同，随着充电电流的减少，RST的电位逐渐下降。

只要保证RST为高电平的时间大于两个机器周期，便能正常复位。

图（b）为按键复位电路。

该电路除具有上电复位功能外，若要复位，只需按图（b）中的RESET键，此时电源VCC经电阻R1、R2分压，在RST端产生一个复位高电平。

习题3答案3.2填空题（2）用C51编程访问51单片机的并行I/O口是，可以按字节，寻址操作，还可以按位操作（4）C51中定义一个可位寻址变量FLAG访问P3口的P3.1引脚的方法是bitFLAG=P3^1;（10）下面的while循环执行了无限次空语句。

单片机原理与应用专项作业-判断题1. TI是串行口控制寄存器SCON的发送中断标志位。

[单选题] *A.是(正确答案)B.否2. 数码管动态显示方式接口编程容易，但是占用的口线较多。

[单选题] *A.是B.否(正确答案)3. AT89S51单片机支持在线编程。

[单选题] *A.是(正确答案)B.否4. AT89S51单片机片内有256B的数据储存器。

[单选题] *A.是B.否(正确答案)5. AT89系列单片机的中断优先级控制寄存器是IE。

[单选题] *A.是B.否(正确答案)6. 定时器T0有4种工作方式。

[单选题] *A.是(正确答案)B.否7. 单片机时序中的最小单位是机器周期。

[单选题] *A.是(正确答案)B.否8. 8位二进制数构成一个字节，一个字节所能表达的数的范围是0-255。

[单选题] *A.是(正确答案)B.否9. 8051中的工作寄存器就是内部RAM中的一部份。

[单选题] *A.是(正确答案)B.否10. 8051中特殊功能寄存器(SFR)就是内部RAM中的一部份。

[单选题] *A.是B.否(正确答案)11. SP称之为堆栈指针，堆栈是单片机内部的一个特殊区域，与RAM无关。

[单选题] *A.是B.否(正确答案)12. 89C51单片机片外数据存储器与扩展I/O口统一编址。

[单选题] *A.是(正确答案)B.否13. 单片机上电复位后，PC指针向0000H单元。

[单选题] *A.是(正确答案)B.否14. 定时器T1有4种工作方式。

[单选题] *B.否(正确答案)15. AT89S51单片机的定时器控制寄存器是TMOD。

[单选题] *A.是B.否(正确答案)16. 定时器T0工作在方式2时，中断程序需要编写重装初值程序。

[单选题] *A.是B.否(正确答案)17. 单片机是单片微型计算机的简称。

[单选题] *A.是(正确答案)B.否18. 8031片内有4KB的程序储存器。

MCS-51单⽚机的串⾏⼝及串⾏通信技术数据通信的基本概念串⾏通信有单⼯通信、半双⼯通信和全双⼯通信3种⽅式。

单⼯通信：数据只能单⽅向地从⼀端向另⼀端传送。

例如，⽬前的有线电视节⽬，只能单⽅向传送。

半双⼯通信：数据可以双向传送，但任⼀时刻只能向⼀个⽅向传送。

也就是说，半双⼯通信可以分时双向传送数据。

例如，⽬前的某些对讲机，任⼀时刻只能⼀⽅讲，另⼀⽅听。

全双⼯通信：数据可同时向两个⽅向传送。

全双⼯通信效率最⾼，适⽤于计算机之间的通信。

此外，通信双⽅要正确地进⾏数据传输，需要解决何时开始传输，何时结束传输，以及数据传输速率等问题，即解决数据同步问题。

实现数据同步，通常有两种⽅式，⼀种是异步通信，另⼀种是同步通信。

异步通信在异步通信中，数据⼀帧⼀帧地传送。

每⼀帧由⼀个字符代码组成，⼀个字符代码由起始位、数据位、奇偶校验位和停⽌位4部分组成。

每⼀帧的数据格式如图7-1所⽰。

⼀个串⾏帧的开始是⼀个起始位“0”，然后是5〜8位数据（规定低位数据在前，⾼位数据在后），接着是奇偶校验位（此位可省略），最后是停⽌位“1”。

起始位起始位"0”占⽤⼀位，⽤来通知接收设备，开始接收字符。

通信线在不传送字符时，⼀直保持为“1”。

接收端不断检测线路状态，当测到⼀个“0”电平时，就知道发来⼀个新字符，马上进⾏接收。

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。

数据位数据位是要传送的数据，可以是5位、6位或更多。

当数据位是5位时，数据位为D0〜D4；当数据位是6位时，数据位为D0〜D5；当数据位是8位时，数据位为D0〜D7。

奇偶校验位奇偶校验位只占⼀位，其数据位为D8。

当传送数据不进⾏奇偶校验时，可以省略此位。

此位也可⽤于确定该帧字符所代表的信息类型，“1"表明传送的是地址帧，“0”表明传送的是数据帧。

停⽌位停⽌位⽤来表⽰字符的结束，停⽌位可以是1位、1.5位或2位。

停⽌位必须是⾼电平。

接收端接收到停⽌位后，就知道此字符传送完毕。