第6章 单片机串行口

单片机串行口在当今科技飞速发展的时代，单片机作为一种重要的嵌入式系统控制核心，广泛应用于各种智能化设备中。

而单片机的串行口，作为其与外部设备进行通信的重要通道，发挥着至关重要的作用。

要理解单片机串行口，首先得知道什么是串行通信。

简单来说，串行通信就是数据一位一位地依次传输，就像我们排队过独木桥一样，一个一个来。

与之相对的是并行通信，并行通信就像是大家一起并排走宽敞的大路，可以同时传输多位数据。

但并行通信往往需要更多的线路，成本高且复杂，所以在很多情况下，串行通信更受青睐。

单片机的串行口就是专门用于实现串行通信的接口。

它让单片机能够与其他设备，比如传感器、显示器、计算机等进行有效的数据交换。

想象一下，如果单片机是一个聪明的“大脑”，那么串行口就是它与外界“交流”的“嘴巴”和“耳朵”。

串行口通常具有发送数据和接收数据的功能。

当单片机要向外发送数据时，它会把要发送的数据按照一定的格式和顺序，一位一位地通过串行口发送出去。

而当有外部数据进来时，串行口又会一位一位地接收这些数据，并传递给单片机进行处理。

在串行通信中，有几个重要的概念需要了解。

比如波特率，它就像是数据传输的“速度”。

波特率越高，数据传输的速度就越快，但同时对通信双方的同步要求也更高。

如果波特率不匹配，就可能导致数据接收错误，就好像两个人说话速度不一样，很容易出现误解。

还有数据的格式，通常包括起始位、数据位、校验位和停止位。

起始位就像是一个“敲门砖”，告诉接收方数据要来了；数据位就是真正要传输的信息；校验位用于检查数据传输过程中是否出错；停止位则表示这一组数据的结束。

单片机串行口的通信方式也有多种，常见的有同步通信和异步通信。

异步通信相对简单，通信双方不需要严格的时钟同步，只要按照约定的格式和波特率进行通信就行。

而同步通信则需要通信双方有一个共同的时钟信号，来保证数据传输的准确性和同步性。

在实际应用中，单片机串行口可以实现很多有趣和实用的功能。

单片机原理及应用第2版课后答案第6章习题答案1．异步通信和同步通信的主要区别是什么？MCS-51串行口有没有同步通信功能？答案：异步通信因为每帧数据都有起始位和停止位，所以传送数据的速率受到限制。

但异步通信不需要传送同步脉冲，字符帧的长度不受限制，对硬件要求较低，因而在数据传送量不很大。

同步通信一次可以连续传送几个数据，每个数据不需起始位和停止位，数据之间不留间隙，因而数据传输速率高于异步通信。

但同步通信要求用准确的时钟来实现发送端与接收端之间的严格同步。

MCS-51串行口有同步通信功能。

2．解释下列概念：(1)并行通信、串行通信。

(2)波特率。

(3)单工、半双工、全双工。

(4)奇偶校验。

答案：（1）并行通信：数据的各位同时进行传送。

其特点是传送速度快、效率高，数据有多少位，就需要有多少根传输线。

当数据位数较多和传送距离较远时，就会导致通信线路成本提高,因此它适合于短距离传输。

串行通信：数据一位一位地按顺序进行传送。

其特点是只需一对传输线就可实现通信，当传输的数据较多、距离较远时，它可以显著减少传输线，降低通信成本，但是串行传送的速度慢。

（2）波特率：每秒钟传送的二进制数码的位数称为波特率（也称比特数），单位是bp（bitperecond），即位/秒。

（3）单工：只允许数据向一个方向传送，即一方只能发送，另一方只能接收。

半双工：允许数据双向传送，但由于只有一根传输线，在同一时刻只能一方发送，另一方接收。

全双工：允许数据同时双向传送，由于有两根传输线，在A站将数据发送到B站的同时，也允许B站将数据发送到A站。

（4）奇偶校验：为保证通信质量，需要对传送的数据进行校验。

对于异步通信，常用的校验方法是奇偶校验法。

采用奇偶校验法，发送时在每个字符（或字节）之后附加一位校验位，这个校验位可以是“0”或“1”，以便使校验位和所发送的字符（或字节）中“1”的个数为奇数——称为奇校验，或为偶数——称为偶校验。

接收时，检查所接收的字符（或字节）连同奇偶校验位中“1”的个数是否符合规定。

第6章单片机串行通信系统习题解答一、填空题1．在串行通信中，把每秒中传送的二进制数的位数叫波特率。

2．当SCON中的M0M1=10时，表示串口工作于方式 2 ，波特率为 fosc/32或fosc/64 。

3．SCON中的REN=1表示允许接收。

4．PCON 中的SMOD=1表示波特率翻倍。

5．SCON中的TI=1表示串行口发送中断请求。

6．MCS-51单片机串行通信时，先发送低位，后发送高位。

7．MCS-51单片机方式2串行通信时，一帧信息位数为 11 位。

8．设T1工作于定时方式2，作波特率发生器，时钟频率为11.0592MHz，SMOD=0，波特率为2.4K时，T1的初值为 FAH 。

9．MCS-51单片机串行通信时，通常用指令 MOV SBUF,A 启动串行发送。

10．MCS-51单片机串行方式0通信时，数据从 P3.0 引脚发送/接收。

二、简答题1．串行口设有几个控制寄存器？它们的作用是什么？答：串行口设有2个控制寄存器，串行控制寄存器SCON和电源控制寄存器PCON。

其中PCON 中只有PCON.7的SMOD与串行口的波特率有关。

在SCON中各位的作用见下表：2．MCS-51单片机串行口有几种工作方式？各自的特点是什么？答：有4种工作方式。

各自的特点为：3．MCS-51单片机串行口各种工作方式的波特率如何设置，怎样计算定时器的初值？ 答：串行口各种工作方式的波特率设置：工作方式O ：波特率固定不变，它与系统的振荡频率fosc 的大小有关，其值为fosc/12。

工作方式1和方式3：波特率是可变的，波特率=（2SMOD/32）×定时器T1的溢出率 工作方式2：波特率有两种固定值。

当SM0D=1时，波特率=（2SM0D/64）×fosc=fosc/32当SM0D=0时，波特率=（2SM0D/64）×fosc=fosc/64计算定时器的初值计算：4．若fosc = 6MHz ，波特率为2400波特，设SMOD =1，则定时/计数器T1的计数初值为多少？并进行初始化编程。

单片机第6章 MCS-51单片机的串行口在单片机的世界里，MCS-51 单片机的串行口是一个非常重要的组成部分。

它就像是单片机与外部世界进行信息交流的一条特殊通道，让单片机能够与其他设备高效地交换数据。

首先，咱们来了解一下串行通信的基本概念。

简单来说，串行通信就是数据一位一位地按顺序传送。

相比于并行通信，它的数据线数量少，所以硬件成本低，而且适合远距离传输。

MCS-51 单片机的串行口正是为了实现这种串行通信而设计的。

MCS-51 单片机的串行口有四种工作方式，这就像是它具备的四种不同的“技能”。

方式 0 是同步移位寄存器方式。

在这种方式下，数据以 8 位为一帧，低位在前，高位在后，没有起始位和停止位。

它主要用于扩展并行输入或输出口，使用起来比较简单直接。

方式 1 是 8 位异步通信方式。

这是最常用的一种方式，有一个起始位，8 个数据位和一个停止位。

波特率可以由定时器 1 来设置，灵活性比较高。

方式 2 和方式 3 则是 9 位异步通信方式。

它们比方式 1 多了一个第9 位数据位，可以用于多机通信中的地址/数据标识位。

接下来，咱们看看串行口的控制寄存器。

SCON 寄存器就像是串行口的“指挥官”，它决定了串行口的工作方式、接收和发送的状态等。

比如说，通过设置SM0 和SM1 这两位，可以选择串行口的工作方式；而通过 RI 和 TI 这两位，可以知道接收和发送是否完成。

还有一个重要的寄存器是 PCON。

它里面的最高位 SMOD 可以用来控制波特率是否加倍。

再来说说波特率。

波特率就是串行通信的速度，就好比我们说话的快慢。

MCS-51 单片机串行口的波特率可以通过多种方式来设定。

在方式 0 时，波特率是固定的；在方式 1 和方式 3 时，可以通过定时器 1的溢出率来计算波特率；而在方式 2 时，波特率是固定的，由晶振频率和 SMOD 位共同决定。

在实际应用中，MCS-51 单片机的串行口用途广泛。

比如可以实现单片机与计算机之间的通信，让我们能够通过计算机来控制单片机或者读取单片机的数据；还可以用于多个单片机之间的通信，组成一个小小的网络，协同完成复杂的任务。

第六章80C51的串行口习题及答案1、80C51单片机串行口有几种工作方式？如何选择？简述其特点？答：80C51单片机串行口有4种工作方式。

各方式的特点：方式0: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。

波特率固定为晶振频率的1/12。

方式1:为10位数据异步通信口。

波特率可变。

方式2或方式3:为11位数据的异步通信口。

方式2波特率固定，相对于固定的晶振频率只有两种波特率。

方式3波特率可变。

使用时，根据需要和各方式的特点配合选择。

2、串行通信的接口标准有哪几种？答：串行通信接口标准有：1.RS_232C接口；2.RS_422A接口；3. RS_485接口。

3、在串行通信中，通信速率与传输距离之间的关系如何？答：在串行通信中，传输距离与传输速率的关系：当传输线使用每0.3m （约1ft）有50pF电容的非平衡屏蔽双绞线时，传输距离随传输速率的增加而减小。

5、利用单片机串行口扩展24个发光二极管和8个按键，要求画出电路图并编写程序，使24个发光二极管按照不同的顺序发光（发光的时间间隔为1s）o 答：实现电路图如下：扩展I/O 口时使用方式0,波特率固定，实现程序如下:BOOT:CLR EAMOV SCON,#10HCLR P1.0 ;关闭I0 扩展口CLR P1.1CLR P1.2CLR P1.3 ;对键盘扩展芯片165 使能MAIN: SETB P1.0 ;对第一个扩展IO 口芯片使能ACALL DISPLAYCLR P1.0SETB P1.1 ;第一个扩展IO 口顺序显示完毕，对第二个扩展IO 芯片使能ACALL DISPLAYCLR P1.1SETB P1.2ACALL DISPLAYCLR P1.2SJMP MAIN ;循环显示DISPLAY: MOV A,#00000001b ;从第一个开始MOV R4,#8 ;送显示长度LOOP:MOV SBUF, ACALL DELAY1SDJNZ R4, LOOPRETEND6、编制图6.30 的中断方式的数据接收程序。