1、第5章单片机的定时/计数器与串行接口,作业： P129思考题 1、2、3设计、编程 5、6,第5章单片机的定时/计数器与串行接口,5.1 定时/计数器T0、T15.1.1 定时/计数器的结构和工作原理5.1.2 定时/计数器的寄存器5.1.3 定时器的四种工作方式5.1.4 定时计数器的应用程序设计5.1.5 小 结 5.2 串行接口,5-3,5.1 定时/计数器T0、T1,51系列单片机有2个16位定时/计数器：T0和T1 ；2个定时器都有定时或事件计数的功能，可用于定时控制、延时、对外部事件计数和检测等场合；定时/计数器实际上是16位加1计数器。T0由2个8位持殊功能寄存器TH0和TL0构
2、成，T1由2个8位持殊功能寄存器TH1和TL1构成。T0和T1都可由软件设置为定时或计数工作方式；T0和T1受2个特殊功能寄存器TMOD和TCON控制。,5.1.1 定时/计数器的结构和工作原理,方式REG,控制REG,5-4,定时/计数器T0(或T1)的内部结构和控制信号,S开关: S打向上，定时； S 打向下，计数。计数满，标志置位，产生中断。K开关：GATE=0时，TR0=1，定时/计数器启动工作；GATE=1时， 和TR0 同时为1时，启动工作。,内部控制,外部控制,8,5-5,5.1.1 定时/计数器的结构和工作原理,定时工作方式时，定时器脉冲由单片机内部振荡器经12分频后产生的。
3、每经过一个机器周期定时器(T0或T1)的数值加1，直至计数满产生溢出。例如：当8051采用12MHz晶体时，每个机器周期为1s，计5 个计数周期即为5 s，即定时5 s 。,1、定时工作方式,5-6,5.1.1 定时/计数器的结构和工作原理,计数工作方式时，计数脉冲信号来自T0(P3.4)和T1(P3.5)引脚。 当输入脉冲信号产生由1至0的下降沿时，定时器的值加1；在每个机器周期CPU采样T0和T1的输入电平。若前一个机器周期采样值为高，下一个采样周期值为低，则计数器加 1。 检测跳变需要2个机器周期，故最高计数频率f=fosc/24。 为了确保某个电平在变化之前至少被采样一次，要求电平保持
4、时间至少是一个完整的机器周期。,2. 计数工作方式,5-7,寄存器有2个：控制寄存器TCON（88H)工作方式寄存器TMOD(89H),1、工作方式寄存器TMOD(89H),TMOD用于控制T0和T1的操作方式。其各位的定义如下：,定时器T0,定时器T1,5.1.2 定时/计数器的寄存器,5-8,GATE：门控位GATE=0，TRx=1时，即可启动定时器工作 ；GATE=1，INTx=1且TRx=1时，才可启动定时器工作。,M1 M0：工作方式 选择位M1M0=00 工作方式0（13位方式）。M1M0=01 工作方式1（16位方式）。M1M0=10 工作方式2（8位自动再装入方式）。M1M0=
5、11 工作方式3（T0为2个8位方式）。,4,5-9,2. 控制寄存器TCON(88H),5-10,TF1：T1溢出中断请求标志。TF1=1，T1有溢出中断请求。TF1=0，T1无溢出中断请求。TR1：T1运行控制位。TR1=1，启动T1工作。TR1=0，停止T1工作。,TF0：T0溢出中断请求标志。TF0=1，T0有溢出中断请求。TF0=0，T0无溢出中断请求。TR0：T0运行控制位。TR0=1，启动T0工作。TR0=0，停止T0工作。,5-11,1、方式 0 M1M0=00T0（或T1）工作于13位定时、计数方式。16位寄存器(THX+TLX)只用13位，TLX的高3位未用。,5.1.3
6、定时器的四种工作方式,对TMOD寄存器的M1、M0位的设置，可选择工作方式03； 下面用THX、TLX（X=0或1）表示TH1、TL1、TH0、TL0。,8位,低5位,5-12,当TLX的低5位溢出时，向THX进位；而THX溢出时，硬件置位TFX。定时、计数溢出否，可查询TFx是否置位；如果开中断则产生溢出中断。方式0 最大计数值为 213 8192个脉冲；用于定时工作时，定时时间为：t(213一Tx初值) 机器周期,5.1.3 定时器的四种工作方式,5-13,2 、方式1 M1M0=01 （与方式0类似）16位定时计数方式，寄存器THx和TLx以16位参与操作。最大计数 21665536(个
7、外部脉冲) 定时工作方式时，定时时间为： t(216一Tx初值) 机器周期,5.1.3 定时器的四种工作方式,5-14,3、方式2 M1M0=108位的可自动重装载的定时/计数方式。16位的计数器被拆成两个8位，其中TLx用作8位计数器， THx用以保持计数初值。当TLx计数溢出，置位TFx，THx中的初值自动装入TLx，继续计数，循环重复计数。,5.1.3 定时器的四种工作方式,5-15,3、方式2 M1M0=10最大计数值为：28256(个外部脉冲)。 定时工作方式时，定时时间为： t(256一Tx初值) 机器周期这种工作方式可省去用户重装常数，并可产生精确的定时时间，特别适用作串行口波待
8、率发生器。,5.1.3 定时器的四种工作方式,5-16,TL0和TH0被分成为两个互相独立的8位计数器。,4、方式3 M1M0=11 仅适用于T0,TH0只能用作定时功能，占用定时器1的控制位TR1和中断标志位TF1，其启动和关闭仅受TRl的控制。这种情况下,T1仍可工作于方式0、1、2，但不能使用中断方式。只有将T1用做串行口的波特率发生器时，T0才工作在方式3，以便增加一个定时器。,5-17,定时/计数器0（方式3）：2个8位计数器。,4、方式3 M1M0=11 仅适用于T0,5-18,如：采用12MHZ晶振时，MC=1us；6MHZ晶振， MC=2us。,1、定时/计数器的初值的计算和装
9、入定时器/计数器不同工作方式，其最大计数值（模值）不同，由于采用加1计数，因此计数初值应为负值，计算机中用有符号数采用补码表示。,初值的求法：定时方式： 初值 = t / MC补 =模t / MC,计数方式：初值 =模要计数的值X通常也可将初值设为0,5.1.4 定时计数器的应用程序设计,5-19,例 计算T0 计数100个脉冲的初值,方式1 (16位方式):初值=（-64H）=10000H-64H=FF9CH用指令装入计数初值：MOV TH0，#0FFHMOV TL0，#9CH,用指令装入初值：,MOV TH0，#0FCH； MOV TL0，#1CH；(xxx用0填入),方式0（ 13位方式
10、）:初值=（-64H）=2000H64H=1F9CH1F9CH0001 1111 1001 1100 B,5-20,方式2（8位自动再装入方式）初值=（64H）=100H64H=9CH初值既要装入TH0，也要装入TL0：MOV TH0，#9CHMOV TL0，#9CH,5-21,定时计数器的初始化编程步骤： 1）根据定时时间要求，计算计数器初值； 2）设置工作方式控制字，送TMOD寄存器； 3）设置初值，送到THX和TLX寄存器中； 4）启动定时（或计数），即置位TRX。如果工作于中断方式，需要置位EA（中断总开关）及ETX（允许定时/计数器中断），并编中断服务程序。,定时/计数器是可编程部件
11、，使用前应先对其内部寄存器进行设置-这称为初始化编程。,2、定时/计数器的初始化编程,5-22,例5-1 如图所示： P1中接有八个发光二极管，编程使八个管轮流点亮，每个管亮100ms，设晶振为6MHz。,3、应用编程举例,5-23,分析 ： 利用T1完成100ms的定时，当P1口线输出1时，发光二极管亮，每隔100ms，1左移一次。,采用方式1定时，先计算计数初值：6MHz晶体，机器周期 MC=2s 计数值: 100ms/2s =50000=C350H 定时器初值：（C350H）补 =10000H-C350H=3CB0H,T1 方式1 ：TMOD=10H,5-24,ORG 00HMOV TM
12、OD，#10H ；T1工作于定时方式1MOV A，#01H ；置初值，第一个LED亮 NEXT：MOV P1，A MOV TH1，#3CHMOV TL1，#0B0H ； 定时100ms SETB TR1 AGAI: JBC TF1，SHI ； 100ms到转SHI,并清TF1SJMP AGAI SHI： RL ASJMP NEXT,程序如下,查询方式,5-25,ORG 0030H ；主程序 MAIN：MOV A，#01H MOV P1，A ；置初值，第一个LED亮MOV TMOD，#10H ；T1工作于定时方式1MOV TH1，#3CHMOV TL1，#0B0H ；定时100msSETB EA
13、 ；中断总允许SETB TR1 ；启动T1工作SETB ET1 ；允许T1中断 WAIT：SJMP WAIT ；等待中断,中断方式,ORG 0000H AJMP MAIN ；单片机复位后从0000H开始执行ORG 001BH ；T1中断入口AJMP TIME1 ；转到T1 中断服务程序,5-26,TIME1：RL A ；左移一位 MOV P1，A ；下一个发光二极管亮MOV TH1，#3CHMOV TL1，#0B0H ；重装计数值RETI ；中断返回,中断服务程序,以上程序执行结果，八个LED一直循环轮流点亮。,Ex5_1.sdn,5-27,例5-2 在P1.7端接一个发光二极管LED，要求利
14、用定时控制使LED亮一秒灭一秒，周而复始，设fosc=6MHZ。,分析：16位定时最大 65536*2us=131.072ms，显然不能满足要求，可用以下两种方法解决。,5-28,两个定时/计数器均采用查询方式:,方法1:用一个定时，另一个计数,采用T0产生周期为200ms脉冲，即P1.0每100ms取反一次作为T1的计数脉冲，T1对下降沿计数，因此T1计5个脉冲正好1s。如图,T0定时、方式1：初值 X0= 65536100*103/2 得：X=3CB0 H； T1计数、采用方式2：计数初值X1 =2565=FBH,TMOD=61H； TH0=3CH TL0=0B0HTH1=TL1=0FBH
15、,5-29,流程图,5-30,程序中用JBC指令对定时/计数溢出标志位进行检测，当标志位为1时跳转并清标志。,方法一、程序如下,ORG 0000H MAIN：CLR P1.7SETB P1.0MOV TMOD，#61HMOV TH1，#0FBHMOV TL1，#0FBHSETB TR1 LOOP1:CPL P1.7,LOOP2：MOV TH0，#3CHMOV TL0，#0B0HSETB TR0LOOP3: JBC TF0，LOOP4SJMP LOOP3LOOP4：CPL P1.0JBC TF1，LOOP1AJMP LOOP2END,Ex5_2.sdn,5-31,方法2：,T0每隔100ms中断
16、一次，利用软件对T0的中断次数进行计数，中断10次即实现了1秒的定时。,ORG 00HAJMP MAIN ；主程序ORG 000BH ；T0中断服务程序入口 AJMP TIMER0,5-32,ORG 0030H ；主程序开始MAIN： CLR P1.7MOV TMOD，#01HMOV TH0，#3CH ；T0定时100msMOV TL0，#0B0HSETB ET0SETB EAMOV R4，#0AH ；中断10次计数器SETB TR0SJMP ；等待中断,方法二：主程序,5-33,TIMER0： DJNZ R4，RET0MOV R4，#0AH ；重置10次计数值CPL P1.7 ；LED取反
17、RET0： MOV TH0，#3CH ；定时初值重装载MOV TL0，#0B0H；SETB TR0RETI,方法二：中断服务程序,Ex5_2.sdn,5-34,5.1.5 小 结,定时/计数器应用非常广泛，如定时采样、时间测量、产生音响、作脉冲源、制作日历时钟、测量波形的频率和占空比、检测电机转速等。因此应很好掌握。51系列单片机有两个16位的定时/计数器，有四种不同的工作方式，归纳于表中(P105) 。使用定时/计数器前要先初始化，设置方式控制字TMOD，计数初值THx，TLx；启动工作TRx；中断方式，还需开中断（EA和ETx）。定时/计数器是加1计数，初值为负数，用补码表示。计数产生溢出
18、（计数初值寄存器回零），置位TFx , 可以通过程序查询；如果允许中断，会产生中断。本章应重点掌握定时/计数器的应用设计。,5-35,5.2.1 概述 5.2.2 单片机串行口的结构与工作原理 5.2.3 串行口的控制寄存器 5.2.4 串行口的工作方式 5.2.5 串行口的应用编程,5.2 串行接口,作业 P129 11、13,5-36,5.2.1 概述,数据通信方式有两种：并行通信与串行通信； 并行通信：所传送数据的各位同时发送或接收。 特点： 速度快，成本高，适合近距离传输。如计算机并口，打印机。,5-37,5.2.1 概述,串行通信：所传送数据的各位按顺序一位一位地发送或接收。如：只需
19、2根数据，1根地线，共3根即可实现双向通信。 特点：成本低，硬件方便，适合远距离通信，传输速度低。如：RS-232C ,RS-485,5-38,通信协议：通信的双方的通信约定，什么时候开始发送，什么时候发送完毕，同步方式，纠错方式；帧：串行通信一次完整的通信过程。从开始到结束的数据称一帧数据。串行通信的分类：按帧信息的格式分同步通信和异步通信。异步串行通信一帧数据格式：一个起始位0表示字符的开始，然后是58位数据即该字符的代码，规定低位在前，高位在后，接下来是奇偶校验位(可省略)，最后以停止位1表示字符的结束。,1、同步和异步通信方式,5-39,优点：硬件结构简单。 缺点：传输速度慢。,异步串
20、行通信过程：,5-40,同步通信 在同步通信中，发送方在数据开始处就用同步字符(常约定12个字节)指示一帧的开始 ，由时钟来实现发送端和接收端同步。接收方一旦检测到与规定的同步字符符合，下面就连续按顺序传送若干个数据 ，最后发校验字节。,特点：数据传送效率高。没有起始、结束标志，一次传送多个数据对硬件(时钟严格同步)要求较高。,5-41,2、通信方向,按通信方向分类：单工、半双工、全双工通信方式 单工方式: 只能发送/接收，这种单向传送方式称单工方式。如：通信的一端只有发送器，或只有接收器。,半双工方式 能双向传送的通信方式称双工方式。数据可以双向传送，但不能同时发送和接收，只能分时接收或发送
21、的通信方式，称为半（准）双工 。,5-42,全双工方式 能同时发送和接收数据的通信方式称全双工。,如：通信双方用两个独立的收/发器单独连接。,如：每端口有一个发送器和一个接收器，通过开关连接在线路上，要通过换向器转换方向。,5-43,3、串行接口的基本任务,（1）进行串行数据、并行数据的转换因为CPU处理的是并行数据， 在发送端，接口将CPU送出的并行数据串行数据； 在接收端， 将接收到串行数据并行数据，送往CPU处理。,（2）实现数据格式化 接口电路应实现不同串行通信方式下的数据格式化任务。,如：自动生成起始、终止方式的帧数据格式-异步方式； 在待传送的数据块前加上同步字符-同步方式。,5-
22、44,（3）控制数据的传输速率接口应具备对数据传输速率（波特率）的控制选择能力，即具有波特率发生器。,51系列单片机内有一个全双工的异步通信接口，通过对串行接口写控制字可以选择其数据格式，同时内部有波特率发生器，提供可选的波特率，可完成双机通信或多机通信。,（4）进行传送错误检测在发送时，对传送的数据自动生成校验位或校验码；在接收端，能检查校验位或校验码，确定传送中是否有误码。,5-45,波特率（Baud Rate）通信中用以表示数据传送速率。单位时间内传送的信息量。以每秒传送的二进制位数bps。 例如：100字符/秒，1个字符11位（起始、停止、校验、数据） 波特率为：10011=1100
23、bps 平均每位传送占用时间: Td = 1/1100=0.909ms,4、波特率和发送/接收时钟,发送/接收时钟 发送时，在发送时钟的作用下将移位寄存器的数据串行移出； 接收时，在接收时钟的作用下将通信线上的数据移入移位寄存器， 能产生发送时钟和接收时钟的电路称波特率发生器。,为了提高采样的分辨率，准确定位数据的上升沿下降沿，时钟频率总是高于波特率的若干倍，这个倍数称为波特率因子。,5-46,5、通信线的连接,通信速率和通信距离与传输线的电气特性有关； 通信速率和通信距离这两个方面是相互制约的，降低通信速率，可以提高通信距离。 不同的通信距离，串行通信电路有不同的连接方法。,近距离通信电路,
24、5-47,较远距离传送电路,5-48,远距离传送电路,发送：数字信号通过调制器（Modem）变成模拟信号通过电话线传送到对方; 接收：接收方通过解调器将模拟信号转换成数字信号接收。,5-49,6、串行通信接口总线标准,测控系统中，计算机通信主要采用异步串行通信方式，常用的异步总线标准有三种： RS-232C RS 449（RS-422 RS-423 RS-485） 20mA电流环这里重点介绍RS-232C 传输速率与距离：RS-232C：速率：20Kbit/S，最大通信距离 ： 15mRS-422： 10Mbit/s， : 300m90Kbit/s， ：1200m,5-50,抗干扰能力采用标准
25、的通信接口，本身具有一定的抗干扰能力，但是工业现场的情况往往很恶劣，因而要根据具体情况进行选择。RS-232C：一般场合，常用在实验室；RS-422： 抗共模信号比较强（差动输入）；光纤： 抗电磁干扰较强。,5-51,7、RS-232C接口标准,基本的数据传送引脚TXD：数据发送引脚；RXD：数据接收引脚；GND：信号地。,美国电子工业协会（EIA）公布的一种异步通信标准。RS232C标准是： 设备之间通信的距离不大于15米； 最大传输速率20KB/S 采用负逻辑：1：-3V -15V0：+3V +15V连接器：9针D型连接器（早期25针）；,5-52,7、RS-232C接口标准,握手信号RT
26、S：请求发送信号，输出；CTS：清除传送，对RTS的响应，输入；DCD：载波检测，输入；DSR：数据通信准备就绪，输入；DTR：数据终端就绪，输出。RS-232C的EIA电平与TTL电平的转换当计算机采用RS-232标准时必须通过电平变换，如： MC1488/1489、MAX232,5-53,电平转换集成电路电路如: MC1488 TTL RS-232CMC1489 RS232C TTL,由于MC1488需要采用12V电源，一般在单片机系统中大量使用的是只需要+5V电源； 具有发送和接收的一体化芯片，如：MAX232、ICL232等。,5-54,7、RS-232C接口标准,MAX232 是EI
27、A和TTL双向电平转换芯片。内部具有电压提升电路，并有两路接收器和发送器。只需单一+5V电源。,5-55,8、单片机间的双机通信连接,5-56,9、单片机与PC机间的通信连接,5-57,5.2.2 单片机串行口的结构与工作原理,一、串行口的结构,51单片机有一个可编程的全双工异步串行通信接口， 它可作UART（异步接收和发送器）用，也可作同步移位寄存器，其帧格式可有8位、10位或l l位，并能设置各种波特率。,单片机通过引脚RXD(P3.0)数据接收端和引脚TXD(P3.l)数据发送端与外界进行通信。有两个物理上独立的接收、发送缓冲器SBUF，它们占用同一地址99H，可同时发送、接收数据。发送
28、缓冲器只能写入，不能读出，CPU写SBUF，一方面修改发送寄存器，同时启动数据串行发送；接收缓冲器只能读出、不能写入。读SBUF，就是读接收寄存器。,如下图所示,5-58,5-59,串行控制寄存器 SCON存放串行口的控制和状态信息，通过设置、读取寄存器的位信息管理串行通信的。如：设置通信方式、中断标志； 电源控制寄存器PCON的最高位SMOD为串行口波特率的倍增控制位。 波特率发生器 可以有两种选择： 1. 定时器T1作波特率发生器，改变计数初值就可以改变串行通信的速率，称为可变波特率。 2. 以内部时钟的分频器作波特率发生器，因内部时钟频率一定，称为固定波特率。,5-60,甲方发送时，CP
29、U执行指令 MOV SBUF , A ，数据并行送入SBUF ，启动了发送过程，在发送时钟 shift的控制下由低位到高位一位一位发送。乙方在接收时钟 shift 的控制下由低位到高位顺序进入移位寄存器SBUF ；甲方一帧数据发送完毕，SBUF为空，置位发送中断标志TI，,二、工作原理,5-61,可作为查询标志（或引起中断），CPU可再发送下一帧数据 。 乙方收到一帧数据，即接收缓冲器满，置位接收中断标志RI，该位可作为查询标志（或引起接收中断），CPU通过 MOV A ,SBUF 指令将这帧数据并行读入。 由上述可知： 甲、乙方的移位时钟频率应相同，即应具有相同的波特率，否则会造成数据丢失。
30、 发送方：先发数据，再查标志TI；（先发后查）接收方：先查标志RI，再收数据。（先查后收）,3. CPU通过指令和SBUF并行交换数据，但不能控制数据的串行移位（自动进行），只能查询标志位来确定数据的移位是否完成。,5-62,5.2.3 串行口的控制寄存器,51单片机串行口是一个可编程接口，通过两个特殊功能寄存器控制：串行口控制寄存器SCON(98H)电源控制寄存器 PCON(97H),5.2.3.1 串行口的控制寄存器SCON8XX51串行通信的方式选择、接收和发送控制指示串行口的标志； 其格式如下:,5-63,SM0 SM1：串行口工作方式控制位。0 0-方式0, 0 1-方式11 0-方
31、式2, 1 1-方式3REN：串行接收允许位。0-禁止接收, 1-允许接收,TI: 发送中断标志位。发送前必须用软件清零，发送完一帧数据后，由硬件置1，如果再发送，必须用软件再清零。,RI: 接收中断标志位。接收前,必须用软件清零，接收到一帧数据后由硬件自动置1。如果再接收，必须用软件清零。,5-64,RB8：第9位数据 在方式2,3中，RB8是接受机收到的第9位数据。该数据来自发送机的TB8。TB8：第9位数据在方式2,3中，要发送的第9位数据。0： 数据 1：地址,5-65,SM2：多机通信控制位，仅用于方式2和方式3。当选择方式2或方式3时：发送机（主机）设置SM2=1，发送TB8=1
32、地址帧寻找从机 TB8=0 数据帧；从机初始化时设置SM2=1，若接收到的第九位数据RB8=0，不置位RI，即不引起接收中断，亦既不接收数据帧，继续监听；若接收到的RB8=1，置位RI，引起接收中断，中断程序中判断所接收的地址帧和本机的地址是否符合，若不符合，维持SM2=1，继续监听；若符合，则清SM2，接收对放发来的后续信息。,5-66,综上所述,SM2的作用为:在方式2,3中，发送机SM2=1(程序设置) 接收机SM2=1，若RB8=1，激活RI，引起接收中断；RB8=0，不激活RI，不引起接断。SM2=0，无论RB8=1还是RB8=0均激活RI引起 接收中断。方式1： 当接收时SM2=1
33、, 则只有收到有效停止位才激活RI；方式 0： SM2应置为0。,5-67,GF1、GF0：通用标志位；,PCON的格式如下：串行通信只用其中的最高位SMOD,SMOD : 波特率加倍位。在串行方式 1、 2、 3计算波特率时，SMOD 0 不加倍; SMOD 1 加倍。,5.2.3.2 电源控制寄存器PCON,PD：掉电方式。PD=1时，激活掉电工作方式。,IDL：待机方式。IDL=1时，激活待机工作方式。,PCON无位地址，只能按字节寻址。初始化时SMOD=0。,5-68,51系列单片机的串行通信有四种工作方式，通过编程进行选择,各工作方式的特点如下: 1、方式0（移位寄存器方式）,RXD
34、为串行数据的发送端或接收端, TXD输出时钟脉冲，频率为fosc/12。,方式0的数据格式为8位，低位在前，高位在后；,5.2.4 串行口的工作方式,波特率固定为fosc/12 (fosc为单片机晶振频率),发送过程以写SBUF开始，当8位数据传送完毕，TI置1，方可发送下一帧数据。,接收方必须先设置REN=1和RI=0，当8位数据接收完毕，RI置1，此时，可通过读SBUF指令，将数据读入CPU。,5-69,2、方式1（波特率可变，10位异步通信方式）,以TXD为串行数据的发送端，RXD为数据的接收端；每帧数据由1个起始位0，八个数据位 和1个停止位1 共10位构成，其中起始位和停止位在发送时
35、是自动插入的。T1提供移位时钟，是波特率可变方式。,波特率=(2SMOD/32)(T1的溢出率)X为T1的计数初值。,5-70,发送过程以写SBUF开始，当数据传送完毕，TI置1，申请中断。接收方必须先设置REN=1和RI=0，当8位数据接收完毕，RI置1，此时，可通过读SBUF指令，将数据读入CPU。上述情况只有在同时满足下列2个条件，才会产生：（1）RI=0，即上一帧数据接收完成发出的中断请求已经被响应，SBUF中的数据已经被取走；（2）SM2=0或接收到的停止位=1。上述2个条件都满足时，停止位进入RB8，数据进入SBUF，RI=1；任一不满足，数据就会丢失，RI=0。,5-71,3、方
36、式2 （波特率固定，11位异步通信方式）,以TXD为串行数据的发送端，RXD为数据的接收端；每帧数据由11位构成：1个起始位0，8个数据位 ，1个可编程位(第9数据位) 和1个停止位。发送时，第9数据位（TB8）可设置为0或1；接收时，第9数据位进入SCON的RB8。波特率固定：,波特率,发送过程以写SBUF开始，当数据传送完毕，TI置1，申请中断。（与方式1类似）,5-72,4、方式3 （波特率可变，11位异步通信方式）数据格式同方式2，所不同的是波特率可变，计算方式同方式 1。,接收方必须先设置REN=1和RI=0，当9位数据接收完毕，移位寄存器内容装入SBUF和RB8，并且RI置1，此时
37、，可通过读SBUF指令，将数据读入CPU。上述情况只有在同时满足下列2个条件，才会产生：（1）RI=0，即上一帧数据接收完成发出的中断请求已经被响应，SBUF中的数据已经被取走；（2）SM2=0或接收到的第9位数据=1。（与方式1不同）上述2个条件都满足时，第9位数据进入RB8，8位数据进入SBUF，RI=1；任一不满足，数据就会丢失，RI=0。,5-73,5.2.5 串行口的应用编程,串行通信程序的编程要点：,波特率设置：串行口的波特率有两种方式：固定波特率（方式0、2） 可变波特率（方式1、3） 注意：使用可变波特率时，先确定T1的计数初值，并对T1进行 初始化。 设置控制字（SCON、P
38、CON） 串行通信的工作方式：查询/中断 查询方式: 查RI、TI 是否为1。 中断方式：如果预先开了中断，当TI、RI 为“1”，会自动产生中断。 注意：两种方式中当发送或接受数据后都要清TI或RI 。,5-74,5.2.5.1 查询方式,对于波特率可变的方式1和方式3 ，查询方式发送流程图和接收流程图见下页,5-75,查询方式发送流程图,5-76,查询方式接收流程图,5-77,5.2.5.2 中断方式,中断方式对定时器T1和SCON寄存器的初始化编程与查询方式相同； 不同的是要开中断，即置位EA和ES，并要编写中断服务程序。,中断方式串行通信的程序流程见下图：,5-78,中断方式发送流程图
39、,一般不清,5-79,中断方式接收流程图,中断服务程序,数据接收完毕？,中断返回,REN=EA=ES=0,修改地址指针 和块长度计数器,清RI=0,接收数据,Y,N,一般不清,5-80,例: 接线如图，编一个自发自收程序，检查单片机的串行口是否完好。,解：设fosc=12MHz，波特率600，取SMOD0。依据公式波特率求得,5.2.5.3 串行通信编程实例,5-81,汇编语言编程,ORG 0000HMOV TMOD,#20H ;T1 方式2MOV TH1, #0CCHMOV TL1, #0CCH ; 设定波特率SETB TR1MOV SCON, #50H ；方式1 REN=1 ABC: CL
40、R TIMOV P1, #0FEH ; LED灭ACALL DAY ; 延时MOV A, #OFFH ；MOV SBUF, A ; 发送数据FFHJNB RI, $ ;RI 1等待,5-82,CLR RI MOV A, SBUF ; 接收数据，MOV P1, A ; A=FFH，灯亮JNB TI, $ ;TI 1等待 ACALL DAY ; 延时SJMP ABC DAY: MOV R0, #0 ；延时子程序 DAL: MOV R1, #0DJNZ R1, $DJNZ R0, DAL RET,如果发送接收正确，可观察到P1.0接的发光二极管闪亮。,Ex5_3.sdn,5-83,5.2.6 小 节
41、,1、在长距离通信中，采用串行传送方式，具有成本低，通信可靠的优点； 2、掌握串行通信的基本概念、接口标准； 3、51系列单片机内有一个全双工的异步通信接口，有4种工作方式。P128 4、在串行通信的编程中，先对串行口初始化，发送：先发送，检查TI状态，再发送；接收：先检查RI状态，接收。RI和TI要靠软件清除。,5-84,程序更正 P119 中断方式,P118 例5-7,中断发送程序 SCOM: CLR TI DJNZ R7,SENDRETI SEND: INC R0MOV SBUF,R0 ;发送数据RETI,中断接收程序 RCOM: CLR RIMOV R0,SBUF ;接收数据INC R0RETI,
