第七章串行數(shù)據(jù)通信

7-1串行通信基礎(chǔ)知識(shí)7-2串行口及控制寄存器7-3串行通信工作方式7-4串行口的應(yīng)用第7章串行數(shù)據(jù)通信7-1串行通信基礎(chǔ)知識(shí)一、串行通信基本原理： 并行 數(shù)據(jù)傳送 同步(SYNC)

串行異步(ASYNC)（用于單片機(jī)中）

并行數(shù)據(jù)傳送串行數(shù)據(jù)傳送原理各數(shù)據(jù)位同時(shí)傳送數(shù)據(jù)位按位順序進(jìn)行優(yōu)點(diǎn)傳送速度快、效率高最少只需一根傳輸線即可完成：成本低缺點(diǎn)數(shù)據(jù)位數(shù)→傳輸線根數(shù)：成本高速度慢應(yīng)用傳送距離＜30米，用于計(jì)算機(jī)內(nèi)部幾米～幾千公里，用于計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間異步通信的雙方需要兩項(xiàng)約定：1.字符格式：一幀字符位數(shù)的規(guī)定：數(shù)據(jù)位，校驗(yàn)位，起始位和停止位。2.波特率-Baudrate(位/秒)即數(shù)據(jù)傳送速率的規(guī)定：例：要求每秒傳送120個(gè)字符，每幀為10位。解：傳送的波特率為：B=120字符/ｓ×10ｂ／字符=1200波特（b/s)

每位代碼的傳送時(shí)間Td=0.83ms(二)同步通信：

以一串字符為一個(gè)傳送單位，字符間不加標(biāo)識(shí)位，在一串字符開始用同步字符（常約定１～２個(gè)）標(biāo)識(shí)，硬件要求高，通訊雙方須嚴(yán)格同步。二、串行通信的基本方式：(一)異步通信：以字符為傳送單位用起始位和停止位標(biāo)識(shí)每個(gè)字符的開始和結(jié)束字符，間隔不固定，只需字符傳送時(shí)同步即可。異步通訊常用格式：一個(gè)字符幀D0D1D2D3D4D5D6D7停止位起始位在同步傳送中，當(dāng)檢測到規(guī)定的同步字符后，就連續(xù)按順序傳送數(shù)據(jù)，直到通信告一段落；同步傳送時(shí)，字符與字符之間眉宇間隙，也不用起始位和停止位，僅在數(shù)據(jù)塊開始時(shí)用同步字符來表示．同步字符的插入可以是單同步字符或雙同步字符，然后是連續(xù)的數(shù)據(jù)塊；同步字符可以是由用戶約定，也可以采用ASCII碼中規(guī)定的同步字符SYNC代碼，即16Ｈ．在同步傳送時(shí)，要求用時(shí)鐘來實(shí)現(xiàn)通信雙方的同步，因此發(fā)送方除傳送數(shù)據(jù)外，還要同時(shí)傳送時(shí)鐘信號(hào)．因此硬件要求較高三、串行接口功能：（1）發(fā)送器：并串?dāng)?shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，添加標(biāo)識(shí)位和校驗(yàn)位，一幀發(fā)送結(jié)束，設(shè)置結(jié)束標(biāo)志，申請中斷。（2）接收器：串并數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，檢查錯(cuò)誤，去掉標(biāo)識(shí)位，保存有效數(shù)據(jù)，設(shè)置接收結(jié)束標(biāo)志，申請中斷。（3）控制器：接收編程命令和控制參數(shù)，設(shè)置工作方式：同步/異步、字符格式、波特率、校驗(yàn)方式、數(shù)據(jù)位與同步時(shí)鐘比例等。四、串行通信的傳輸方式：1、單工通訊：數(shù)據(jù)單向傳送。（1條數(shù)據(jù)線，單向）2、半雙工通訊：數(shù)據(jù)可分時(shí)雙向傳送。（2條數(shù)據(jù)線，雙向）3、全雙工通訊：可同時(shí)進(jìn)行發(fā)送和接收。（1條或2條數(shù)據(jù)線，雙向）發(fā)送器接收器地線數(shù)據(jù)線發(fā)送接收器接收發(fā)送器地線數(shù)據(jù)線發(fā)送接收器接收發(fā)送器地線數(shù)據(jù)線五、異步串行通信的信號(hào)形式：1、遠(yuǎn)距離直接傳輸數(shù)字信號(hào)，信號(hào)會(huì)發(fā)生畸變，因此要把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槟M信號(hào)再進(jìn)行傳送?？衫霉饫|、專用通信電纜或電話線。方法：通常使用頻率調(diào)制法（頻帶傳送方式）。通常：“1”：1270Hz或2225Hz；“0”：1070Hz或2025Hz。2、因通信時(shí)（有干擾）信號(hào)要衰減，所以常采用RS232電平負(fù)邏輯，拉開“0”和“1”的電壓檔次，以免信息出錯(cuò)：RS232Ｃ負(fù)邏輯（EIA電平）：“0”：+3V—+25V；“1”：-3V—-25V。最大傳輸信息的長度為15米。TTL正邏輯：“0”：0—2.4V；“1”：3.6V—+5V；高阻：2.4V—3.6V。TTL電平直接傳輸距離一般不超過1.5米。RS232負(fù)邏輯：“0”：+5V—+15V；“1”：-5V—-15V。最大傳輸信息的長度為15米。RS-232C(電平轉(zhuǎn)換芯片為MAX232)RS-422RS-4857-2 串行口及控制寄存器串行接口輸入/輸出引腳：TXD(P3.1)、RXD(P3.0)數(shù)據(jù)格式：按不同方式，一幀數(shù)據(jù)位數(shù)8/10/11

發(fā)送/接收時(shí)，數(shù)據(jù)皆低位在前。一幀字符發(fā)送/接收結(jié)束，置位標(biāo)志位(TI/RI)，并申請串行中斷。

中斷控制：中斷允許位ES、總允許EA；中斷入口：0023H。D0D1D2D3D4D5D6D7停止位起始位D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D8停止位起始位D71個(gè)全雙工串行接口，可同時(shí)進(jìn)行發(fā)送和接收。7-2-1 MCS-51串行接口一、串行接口控制：

1.數(shù)據(jù)緩沖器SBUF：串行口緩沖器SBUF是可直接尋址的特殊功能寄存器,其內(nèi)部RAM字節(jié)地址是99H。在物理上,它對(duì)應(yīng)著兩個(gè)獨(dú)立的寄存器,一個(gè)發(fā)送寄存器,一個(gè)接收寄存器。發(fā)送時(shí),就是CPU寫SBUF的時(shí)候（51系列單片機(jī)沒有專門的啟動(dòng)發(fā)送狀態(tài)的指令）;接收時(shí),就是讀取SBUF的過程,接收寄存器是雙緩沖的,以避免在接收下一幀數(shù)據(jù)之前,CPU未能及時(shí)響應(yīng)接收器的中斷,沒有把上一幀數(shù)據(jù)讀走,而產(chǎn)生兩幀數(shù)據(jù)重疊的問題。2.節(jié)電控制寄存器（或電源控制寄存器）PCON：

SMOD（PCON.7）：波特率加倍控制位。

SMOD=1，波特率加倍；

SMOD=0，則不加倍。

SMOD：波特率倍增位。當(dāng)SMOD=1時(shí)，波特率加倍；當(dāng)SMOD=0時(shí)，波特率不加倍。SM0、SM1：選擇串行口4種工作方式。REN：允許接收控制位，REN=1，允許接收；

REN=0，禁止接收。TB8：發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)位，可用作校驗(yàn)位和地址/數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)位。RB8：接收的第9位數(shù)據(jù)位或停止位。TI：發(fā)送中斷標(biāo)志，發(fā)送一幀結(jié)束，TI=1，必須軟件清零；RI：接收中斷標(biāo)志，接收一幀結(jié)束，RI=1，必須軟件清零。3.串行口控制/狀態(tài)寄存器SCON(98H)：9FH9EH9DH9CH9BH9AH99H98H位地址位符號(hào)表7.2串行口操作模式選擇SM0SM1模式功能波特率0001101101238位同步移位寄存器

10位UART11位UART11位UARTfOSC/12可變(T1溢出率)fOSC/64或fOSC/32可變(T1溢出率)SM2：多機(jī)控制位，用于多機(jī)通訊。

在模式2和3中,若SM2=1,且接收到的第9位數(shù)據(jù)（RB8）是0,則接收中斷標(biāo)志（RI）不會(huì)被激活。在模式1中,若SM2=1且沒有接收到有效的停止位,則RI不會(huì)被激活。在模式0中,SM2必須是0。7-3串行通信工作方式（1）方式0（SM0=0SM1=0)：同步移位寄存器方式用于擴(kuò)展并行I/O接口。

1.一幀8位，無起始位和停止位。

2.RXD（P3.0）：數(shù)據(jù)輸入/輸出端。

TXD（P3.1）：同步移位脈沖輸出端，每個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)位。

3.波特率B＝fosc/12

如：fosc＝12MHz，B＝1MHz，每位數(shù)據(jù)占1s。

4.發(fā)送過程：寫入SBUF，啟動(dòng)發(fā)送.(MOVSBUF,A)

一幀發(fā)送結(jié)束，TI＝1。接收過程：REN=1且RI=0，啟動(dòng)接收，(MOVA,SBUF)

一幀接收完畢，RI＝1。發(fā)送、接收的是8位數(shù)據(jù)，低位在先。SM0、SM1選擇四種工作方式。

發(fā)送時(shí)序?qū)懭隨BUFRXD輸出TXDTID0D1D2D3D4D5D6D7寫REN=1RI=0RXD輸入RI

接收時(shí)序(a)(b)時(shí)序圖：（1）方式0輸出（發(fā)送）串行數(shù)據(jù)通過RxD（P3.0）輸出，而在TxD（P3.1）輸出移位時(shí)鐘脈沖。當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)寫入串口數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖器時(shí)，就開始發(fā)送。發(fā)送控制器送出移位信號(hào)。直到最高位（D7）數(shù)字移出后，停止發(fā)送數(shù)據(jù)和移位時(shí)鐘脈沖。完成一幀數(shù)據(jù)的發(fā)送過程，并置TI為1（申請中斷）。若CPU響應(yīng)中斷，則從0023H單元開始執(zhí)行串口中斷服務(wù)程序。

RxD8051TxDD1D274LS164CLKD7D6D5D4D3D2D1D0例如:在并行輸出口接８支發(fā)光二極管，利用其串入并出功能，把發(fā)光管從左到右依次點(diǎn)亮，并反復(fù)循環(huán)．（假定發(fā)光管為共陰極型，共陰端接地）程序：MOVSCON,#00HMOVA,#80HDELR:MOVSBUF,AJNBTI,$ACALLDELAYCLRTIRRAAJMPDELR（2）方式0輸入（接收）此時(shí)RxD端為數(shù)據(jù)輸入端，TxD端為移位時(shí)鐘信號(hào)輸出。REN＝0，禁止接收。REN＝1，允許接收。當(dāng)滿足方式0，且REN＝1，且RI＝0的條件時(shí)，就會(huì)啟動(dòng)一次接收過程。在接收過程開始后的第10個(gè)機(jī)器周期，SCON中的RI位被置位，（中斷申請）。至此，完成了一幀數(shù)據(jù)的接收過程。若CPU響應(yīng)中斷，就去執(zhí)行由0023H作為入口地址的中斷服務(wù)程序。

RxD8051TxDQ74LS165CLKD7D6D5D4D3D2D1D0說明：方式0發(fā)送或接收完8位數(shù)據(jù)后由硬件置位發(fā)送中斷標(biāo)志TI或接收中斷標(biāo)志RI。CPU響應(yīng)中斷請求轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序時(shí)并不清TI或RI。中斷標(biāo)志TI或RI要用程序來清0。具體做法：

CLR

TI

CLR

RI或ANL

SCON，＃0FEH

ANL

SCON，＃0FDH來實(shí)現(xiàn)。以方式0工作時(shí)SM2位（多機(jī)通信控制位）必須為0.(2)方式1：8位數(shù)據(jù)異步通訊方式1.一幀10位：8位數(shù)據(jù)位，1個(gè)起始位(0)，1個(gè)停止位(1)。2.RXD：接收數(shù)據(jù)端。

TXD：發(fā)送數(shù)據(jù)端。3.波特率：用T1作為波特率發(fā)生器，

B=(2SMOD/32)×T1溢出率。4.發(fā)送：寫入SBUF，同時(shí)啟動(dòng)發(fā)送，一幀發(fā)送結(jié)束，TI=1。接收：REN=1，允許接收。接收完一幀，若RI=0且停止位為1(或SM2=0)，將接收數(shù)據(jù)裝入SBUF，停止位裝入RB8，并使RI=1；否則丟棄接收數(shù)據(jù)，不置位RI。

當(dāng)REN=1，CPU開始采樣RXD引腳負(fù)跳變信號(hào)，若出現(xiàn)負(fù)跳變，才進(jìn)入數(shù)據(jù)接收狀態(tài)，先檢測起始位，若第一位為0，繼續(xù)接收其余位；否則，停止接收，重新采樣負(fù)跳變。數(shù)據(jù)采樣速率為波特率16倍頻，在數(shù)據(jù)位中間，用第7、8、9個(gè)脈沖采樣3次數(shù)據(jù)位，并3中取2保留采樣值。T1的時(shí)間常數(shù)計(jì)算：X＝2N－所需定時(shí)時(shí)間/計(jì)數(shù)周期＝2N－計(jì)數(shù)頻率/所需頻率（溢出率）返回寫入SBUF采樣（a）發(fā)送時(shí)序圖TXD數(shù)據(jù)輸出TID0D1D2D3D4D5D6D7停止位起始位RXD輸入數(shù)據(jù)（b）接收時(shí)序圖D0D1D2D3D4D5D6D7停止位起始位RI檢測負(fù)跳變時(shí)序圖：方式1的兩種形式：（1）方式1發(fā)送CPU執(zhí)行任何一條以SBUF為目標(biāo)寄存器的指令，就啟動(dòng)發(fā)送。當(dāng)發(fā)送完數(shù)據(jù)位時(shí)，置位中斷標(biāo)志位TI。（2）方式1接收當(dāng)檢測到RxD引腳上由1到0的跳變時(shí)開始接收過程，并復(fù)位內(nèi)部16分頻計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)同步。將1位時(shí)間等分成16份，在第7，8，9個(gè)計(jì)數(shù)狀態(tài)時(shí)采樣RxD的電平，保證排除噪聲干擾。8位數(shù)據(jù)進(jìn)入SBUF，停止位進(jìn)入RB8，且置位中斷標(biāo)志RI。例：假定甲、乙機(jī)以方式1進(jìn)行串行數(shù)據(jù)通信，其波特率為1200，時(shí)鐘6MHz。甲機(jī)發(fā)送，發(fā)送數(shù)據(jù)在外部RAM4000~401FH單元中。乙機(jī)接收，并把接收到的數(shù)據(jù)塊首末地址及數(shù)據(jù)依次存入外部RAM5000H開始的區(qū)域中。假設(shè)晶振頻率為6MHz，按1200波特率，計(jì)算定時(shí)器1的計(jì)數(shù)初值：

X＝256－fosc*2smod/(384*波特率)＝256－6*106*1/(384*1200)＝243＝0F3Hsmod＝0，波特率不倍增，則應(yīng)使PCON＝00H串行發(fā)送的內(nèi)容包括數(shù)據(jù)塊的首末地址和數(shù)據(jù)兩部分內(nèi)容。對(duì)數(shù)據(jù)塊首末地址的傳送以查詢方式進(jìn)行，而數(shù)據(jù)則以中斷方式傳送。因此在程序中要先禁止串行中斷，后允許串行中斷。

甲機(jī)：首末地址的發(fā)送采用查詢法數(shù)據(jù)的發(fā)送采用中斷法乙機(jī)：首末地址的接收采用查詢法數(shù)據(jù)的接收采用中斷法下面是發(fā)送和接收的參考程序：甲機(jī)發(fā)送主程序：

ORG 0023H

LJMP ACINT ORG 0100H MOV TMOD,#20H ;設(shè)置定時(shí)器1工作方式2

MOV TL1,#0F3H ;定時(shí)器1計(jì)數(shù)初值

MOV TH1,#0F3H ;計(jì)數(shù)重裝值

SETB EA ;中斷總允許

CLR ES ;禁止串行中斷

MOV PCON,#00H ;波特率不倍增

SETB TR1 ;啟動(dòng)定時(shí)器1 MOV SCON,#40H ;設(shè)置串行口方式1，REN＝0 MOV SBUF,#40H ;發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)首地址高位SOUT1:JNB TI,$ ;等待一幀發(fā)送完畢

CLR TI ;清發(fā)送中斷標(biāo)志

MOV SBUF,#00H ;發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)首地址低位SOUT2:JNB TI,$ ;等待一幀發(fā)送完畢續(xù)： CLR TI ;

MOV SBUF,#40H ;發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)末地址高位SOUT3:JNB TI,$ ;等待一幀發(fā)送完畢

CLR TI ;清發(fā)送中斷標(biāo)志

MOV DPTR,#4000H;數(shù)據(jù)區(qū)地址指針

MOV R7,#20H ;數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)

SETB ES ;開放串行中斷

MOV SBUF,#1FH ;發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)末地址低位AHALT:AJMP$ ;甲機(jī)中斷服務(wù)程序：

ORG 8100H

ACINT:MOVXA,@DPTR ;讀數(shù)據(jù)

CLR TI ;清發(fā)送中斷續(xù)： MOV SBUF,A ;發(fā)送字符

CJNE R7,#00H,AEND1 ;未發(fā)送完轉(zhuǎn)AEND1

CLR ES ;禁止串行中斷

CLR TR1 ;定時(shí)器1停止計(jì)數(shù)

AJMP AEND2 ;發(fā)送完轉(zhuǎn)AEND2AEND1: INC DPTR ;

DEC R7

AEND2:RETI ;中斷返回乙機(jī)接收主程序：

ORG 0023H

LJMP BCINT

ORG 0100H MOV TMOD,#20H ;設(shè)置定時(shí)器1工作方式2

MOV TH1,#0F2H ;計(jì)數(shù)重裝值

MOV TL1,#0F2H ;定時(shí)器1計(jì)數(shù)初值

SETB EA ;中斷總允許

CLR ES ;禁止串行中斷續(xù)： MOV PCON,#00H ;波特率不倍增

SETB TR1 ;啟動(dòng)定時(shí)

MOV SCON,#50H ;設(shè)置串行口方式1，REN＝1

MOV DPTR,#5000H;數(shù)據(jù)存放首地址

MOV R7,#24H ;接收數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)SIN1: JNB RI,$ ;等待

CLR RI ;清接收中斷標(biāo)志

MOV A,SBUF ;接收數(shù)據(jù)區(qū)首地址高位

MOVX@DPTR,A ;存首地址高位

INC DPTR ;地址指針增量SIN2: JNB RI,$ ;

CLR RI MOV A,SBUF ;接收數(shù)據(jù)區(qū)首地址低位

MOVX@DPTR,A ;存首地址低位

INC DPTRSIN3: JNB RI,$ ;

CLR RI續(xù)： MOV A,SBUF ;接收數(shù)據(jù)區(qū)末地址高位

MOVX@DPTR,A ;存末地址高位

INC DPTR ;地址指針增量SIN4: JNB RI,$ ;

CLR RI MOV A,SBUF ;接收數(shù)據(jù)區(qū)末地址低位

MOVX@DPTR,A ;存末地址低位

INC DPTR SETB ES ;開放串行中斷BHALT:AJMP$ ;等待中斷乙機(jī)中斷服務(wù)程序：

ORG 8100HBCINT:MOV A,SBUF ;接收數(shù)據(jù)

MOVX@DPTR,A ;存數(shù)據(jù)

CLR RI ;清接收中斷標(biāo)志

CJNE R7,#00H,BEND1;未接收完轉(zhuǎn)BEND1續(xù)：

AJMP BEND2 ;接收完轉(zhuǎn)BEND2BEND1:INC DPTR

DEC R7BEND2:RETI ;中斷返回(3)

方式2和方式3：9位數(shù)據(jù)異步通訊方式1.一幀為11位：9位數(shù)據(jù)位，1個(gè)起始位(0)，1個(gè)停止位(1)。 第9位數(shù)據(jù)位在TB8/RB8中，常用作校驗(yàn)位和多機(jī)通訊標(biāo)識(shí)位。2.RXD：接收數(shù)據(jù)端，

TXD：發(fā)送數(shù)據(jù)端。3.波特率：方式2：B=(2SMOD/64)×fosc。 方式3：B=(2SMOD/32)×T1溢出率(與方式1相同)。4.發(fā)送：先裝入TB8，寫入SBUF并啟動(dòng)發(fā)送，發(fā)送結(jié)束，TI=1。接收：REN=1，允許接收。接收完一幀，若RI=0且第9位為1(或SM2=0)，將接收數(shù)據(jù)裝入接收SBUF，第9位裝入RB8，使RI=1；否則丟棄接收數(shù)據(jù)，不置位RI。（a）發(fā)送時(shí)序圖寫入SBUFTXD輸出TIRXD輸入（b）接收時(shí)序圖RID0D1D2D3D4D5D6TB8停止位起始位D7D0D1D2D3D4D5D6RB8停止位起始位D7檢測負(fù)跳變時(shí)序圖：（4）計(jì)算波特率：方式0為固定波特率：B=fosc/12 方式2可選兩種波特率：B=(2SMOD

/64)×fosc 方式1、3為可變波特率，用T1作波特率發(fā)生器。

B=(2SMOD/32)×T1溢出率T1為方式2的時(shí)間常數(shù)：X=28-t/T溢出時(shí)間：t=(28-X)T=(28-X)×12/foscT1溢出率=1/t=fosc/[12×(2n-X)]

波特率B=(2SMOD

/32)×fosc/[12×(28-X)]串行口方式1、3，根據(jù)波特率選擇T1工作方式，計(jì)算時(shí)間常數(shù)。T1選方式2：TH1=X=28-fosc/12×2SMOD/(32×B)T1選方式1用于低波特率，需考慮T1重裝時(shí)間常數(shù)時(shí)間。也可選工作方式3。4種方式比較：方式波特率傳送位數(shù)發(fā)送端接收端用途01/12fosc（固定不變）8（數(shù)據(jù)）RXDRXD接移位寄存器，擴(kuò)充并口12SMOD/32T1溢出率10（起始位、8位數(shù)據(jù)位、停止位）TXDRXD單機(jī)通訊22SMOD/64fosc11（第9位為1：地址；為0：數(shù)據(jù)）TXDRXD多機(jī)通訊32SMOD/32T1溢出率11位（同方式2）TXDRXD多機(jī)通訊7-4串行口的應(yīng)用

串行口初始化編程格式：

SIO：MOVSCON，#控制狀態(tài)字；寫方式字且TI=RI=0 (MOVPCON，#80H) ；波特率加倍

(MOVTMOD，#20H) ；T1作波特率發(fā)生器

(MOVTH1，#X) ；選定波特率

(MOVTL1，#X) (SETBTR1) (SETBEA) ；開串行口中斷

(SETBES)發(fā)送程序：1、查詢方式：TRAM： MOV A，@R0

；取數(shù)據(jù)

MOV SBUF，A ；發(fā)送一個(gè)字符WAIT： JBC TI，NEXT ；等待發(fā)送結(jié)束

SJMP WAITNEXT： INC R0

；準(zhǔn)備下一次發(fā)送

SJMP TRAM2、中斷方式：

ORG 0023H ；串行口中斷入口

AJMPSINTMAIN： … ；初始化編程TRAM： MOV A，@R0

；取數(shù)據(jù)

MOV SBUF，A ；發(fā)送第一個(gè)字符

H： SJMP H ；其它工作

SINT： CLRTI ；中斷服務(wù)程序

INC R0 MOV A，@R0

；取數(shù)據(jù)

MOV SBUF，A

；發(fā)送下一個(gè)字符

RETI先發(fā)送一個(gè)字符，等待TI=1后再發(fā)送下一個(gè)字符。接收程序：1.查詢方式：

WAIT： JBC RI，NEXT ；查詢等待

SJMP WAITNEXT： MOV A，SBUF ；讀取接收數(shù)據(jù)

MOV @R0，A ；保存數(shù)據(jù)

INCR0

；準(zhǔn)備下一次接收

SJMP WAIT2.中斷方式：

ORG 0023H AJMP RINTMAIN： … ；初始化編程

H： SJMP H ；其它任務(wù)

RINT： CLR RI

；清中斷標(biāo)志

MOV A，SBUF

；讀取接收數(shù)據(jù)

MOV @R0，A

；保存數(shù)據(jù)

INC R0

RETIREN=1、RI=0等待接收，當(dāng)RI=1，從SBUF讀取數(shù)據(jù)。（一）串行口方式0：串行口通過接口74LS164實(shí)現(xiàn)：串行→并行的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換(顯示器接口);

通過接口74LS165實(shí)現(xiàn)：并行→串行的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

用于接移位寄存器擴(kuò)充并口。程序：

MOV R7，#20 ；送入20個(gè)字節(jié)

MOV R0，#20H ；送首地址為20HRCV0：CLR P1.0

；P1.0=0（并行置入數(shù)據(jù)）

SETB P1.0

；P1.0=1（允許串行移位）

MOVSCON，#10H ；允許方式0接收

JNB RI，＄ ；等待RI=1，順序執(zhí)行

CLR RI ；RI=0為下一幀數(shù)據(jù)的接收準(zhǔn)備

MOV A，SBUF ；取數(shù)

MOV @R0，A INC R0RCV2：DJNZ R7，RCV0 ；R7－1=0？≠0跳（判是否已讀入預(yù)定字節(jié)數(shù)）

………. ；對(duì)讀入數(shù)據(jù)進(jìn)行處理ORG0000hAjmpmain

ORG0023H

；串行口中斷入口

AJMPTRANIMAIN：MOV SCON，#80H；串行口初始化

MOV PCON，#80H；波特率

SETB EA SETB ES

；開串行口中斷

MOV R0，#50H ；設(shè)數(shù)據(jù)指針

MOV R7，#10H

；數(shù)據(jù)長度LOOP： MOV A，@R0

；取一個(gè)字符

MOV C，P ；加奇偶校驗(yàn)

MOV TB8，C MOV SBUF，A

；啟動(dòng)一次發(fā)送HERE： SJMP HERE ；CPU執(zhí)行其它任務(wù)（二）異步通訊程序舉例：

1.發(fā)送程序：將片內(nèi)RAM50H起始單元的16個(gè)數(shù)由串行口發(fā)送。要求發(fā)送波特率為系統(tǒng)時(shí)鐘的32分頻，并進(jìn)行奇偶校驗(yàn)。 TRANI： PUSH A ；保護(hù)現(xiàn)場

PUSH PSW CLR TI ；清發(fā)送結(jié)束標(biāo)志

DJNZ R7，NEXT ；是否發(fā)送完？

CLR ES ；發(fā)送完，關(guān)閉串行口中斷

SJMP TEND NEXT： INC R0

；未發(fā)送完，修改指針

MOV A，@R0

；取下一個(gè)字符

MOV C，P ；加奇偶校驗(yàn)

MOV TB8，C MOV SBUF，A ；發(fā)送一個(gè)字符

POP PSW ；恢復(fù)現(xiàn)場

POP A TEND： RETI ；中斷返回2.接收程序：RECS： MOV SCON，#50H；串行口方式1允許接收

MOV TMOD，#20H；T1方式2定時(shí)

MOV TL1，#0F4H；寫入T1時(shí)間常數(shù)

MOV TH1，#0F4H SETBTR1 ；啟動(dòng)T1

MOV R0，#50H ；設(shè)數(shù)據(jù)指針

MOV R7，#10H ；接收數(shù)據(jù)長度

WAIT: JBC RI，NEXT ；等待串行口接收

SJMPWAIT NEXT: MOV A，SBUF ；讀取接收字符

MOV @R0，A ；保存一個(gè)字符

CLR RI INC R0

；修改指針

DJNZR7，WAIT ；全部字符接收完? RET串行輸入16個(gè)字符，存入片內(nèi)RAM的50H起始單元，串行口波特率為2400(設(shè)晶振為11.0592MHz)。(采用方式1）3.接收程序：RECS： MOV SCON，#0D0H；串行口方式3允許接收

MOV TMOD，#20H；T1方式2定時(shí)

MOV TL1，#0F4H ；寫入T1

時(shí)間常數(shù)

MOV TH1，#0F4H SETBTR1 ；啟動(dòng)T1

MOV R0，#50H ；設(shè)數(shù)據(jù)指針

MOV R7，#10H ；接收數(shù)據(jù)長度

WAIT: JBC RI，NEXT ；等待串行口接收

SJMPWAIT NEXT: MOV A，SBUF ；取一個(gè)接收字符

JNB P，COMP ；奇偶校驗(yàn)

JNB RB8，ERR ；P≠RB8，數(shù)據(jù)出錯(cuò)

SJMPRIGHT ；P=RB8，數(shù)據(jù)正確COMP: JB RB8，ERR RIGHT: MOV @R0，A ；保存一個(gè)字符

CLR RI INC R0

；修改指針

DJNZR7，WAIT ；全部字符接收完? CLR F0 ；F0=0，接收數(shù)據(jù)全部正確

RETERR： SETBF0 ；F0=1，接收數(shù)據(jù)出錯(cuò)

RET串行輸入16個(gè)字符，串行口波特率為2400(設(shè)晶振為11.0592MHz)進(jìn)行奇偶校驗(yàn)。（采用方式3）4.主從分布式微機(jī)系統(tǒng)：也叫集散控制系統(tǒng)：從機(jī)（單片機(jī)）作數(shù)據(jù)采集或?qū)崟r(shí)控制，主機(jī)（PC機(jī)）作數(shù)據(jù)處理、中央管理等。應(yīng)用：過程控制、儀器儀表、生產(chǎn)自動(dòng)化和企業(yè)管理等方面。直接傳送串行通信接法PC機(jī)調(diào)用的中斷指令為：INT14H①單機(jī)通信：7-5多機(jī)通信技術(shù)典型應(yīng)用：校園卡系統(tǒng)、智能樓宇、自動(dòng)溫控蔬菜大棚、大型糧庫、工廠自動(dòng)化；1＃打卡機(jī)2＃打卡機(jī)3＃打卡機(jī)……n＃打卡機(jī)通信過程所有從機(jī)的SM2=1，處于只接收地址幀狀態(tài)所有同學(xué)坐著聽講主機(jī)發(fā)地址信息，以第9位TB8=1表示發(fā)送的是地址老師喊同學(xué)名字從機(jī)接收到地址幀后與本機(jī)地址比較所有同學(xué)聽到名字與自己的名字比較被尋址從機(jī)SM2=0，其作從機(jī)SM2=1不變名字相符的同學(xué)站起來(SM2=0)主機(jī)發(fā)數(shù)據(jù)信息(TB8=0)，對(duì)已被尋址的從機(jī)因SM2=0，可以接收主機(jī)發(fā)來的信息。其余從機(jī)因SM2=1不理睬主機(jī)。老師與站起的同學(xué)進(jìn)行提問,課堂交流,TB8=0.被尋址的從機(jī)SM2置1.主機(jī)可另發(fā)地址幀與其它從機(jī)通信時(shí)。回答問題的同學(xué)坐下(SM2=1)②多機(jī)通信系統(tǒng)：PC機(jī)要對(duì)某一指定了地址編號(hào)的單片機(jī)通訊，就必須作好聯(lián)絡(luò)。①PC機(jī)處于發(fā)送狀態(tài)，各單片機(jī)的串行口均處于接收狀態(tài)并使其SM2=1，作好接收地址信息的準(zhǔn)備。②PC機(jī)發(fā)出要通訊的那臺(tái)單片機(jī)的地址編號(hào)，然后發(fā)送通訊數(shù)據(jù)，發(fā)地址時(shí)必須使第9位信息為1，發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)必須使第9位數(shù)據(jù)為0。③各單片機(jī)收到PC機(jī)發(fā)來的地址信息后，因此此時(shí)各SM2=1，所以將引起各單片機(jī)的中斷。在中斷服務(wù)程序中，判斷PC機(jī)發(fā)來的地址是否是自身的地址編號(hào)，僅有符合地址編號(hào)的那臺(tái)才使其SM2=0，其它不符合者仍是SM2=1。④隨著PC機(jī)信息的發(fā)出（第9位信息為0），因?yàn)榉系刂肪幪?hào)的那臺(tái)單片機(jī)此時(shí)已是SM2=0，所以這臺(tái)單片機(jī)將再次進(jìn)入中斷，并在中斷服務(wù)程序中接收PC機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)。那些地址不符者，不能進(jìn)入中斷（因SM2=1），也就不能接收串行來的數(shù)據(jù)。SM2、RB8與從機(jī)動(dòng)作關(guān)系SM2RB8從機(jī)動(dòng)作10此時(shí)不能接收數(shù)據(jù)11能收到主機(jī)發(fā)的數(shù)據(jù)（地址信息）00進(jìn)入串口中斷，對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理01進(jìn)入串口中斷,對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理2．多機(jī)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)

設(shè)多機(jī)通信系統(tǒng)主、從機(jī)晶振為6MHz，波特率為1200bps，以方式3進(jìn)行多機(jī)串行通信。0#為主機(jī)、其他為從機(jī)，主機(jī)向某從機(jī)發(fā)出起始地址和終止地址，要求把該地址范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)塊由所指定的從機(jī)片外數(shù)據(jù)存貯器中傳送到主機(jī)片外RAM之相應(yīng)單元，起始地址的高低兩字節(jié)分別存放在各機(jī)片內(nèi)RAM的70H和71H單元，終止地址在72H和73H中，主機(jī)74H單元存放欲呼叫的從機(jī)號(hào)。1#從機(jī)89c510#……2#從機(jī)n#從機(jī)圖1多機(jī)通信系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)1簡單通信協(xié)議

主機(jī)采用查詢方式，從機(jī)采用中斷方式通信，以確保及時(shí)收到主機(jī)的通信信息。主機(jī)的串口設(shè)為方式3，允許接收，并置TB8為1，因?yàn)橹挥幸粋€(gè)主機(jī)，所以主機(jī)SCON中的SM2不置1，故控制字為11011000，即D8H.。主機(jī)與從機(jī)的通信程序流程圖如圖2、3所示。

主機(jī)呼叫從機(jī)和發(fā)送地址值用查詢方式，接收數(shù)據(jù)采用中斷方式ORG0000HAJMPMASTERORG0023HAJMPRECEIVMASTER:MOVTMOD,#21HMOVTL1,#0F2H;波特率設(shè)置

MOVTH1,#0F2HMOVPCON,#00HSETBTR1MOVSCON,#0D8H；

MOVR0,#74H；從機(jī)號(hào)所在的地址單元

MOVSBUF,@R0；發(fā)從機(jī)機(jī)號(hào)

JNBTI,$MOVTH0,#27H；定時(shí)器T0定時(shí)10msMOVTL0,#10HSETBTR0JNBTF0,$CLRTR0CLRTF0JNBRI,ERR

;若未接收到，則轉(zhuǎn)出錯(cuò)處理

CLRRI

MOVA,SBUF；讀從機(jī)應(yīng)答信號(hào)

CJNEA,74H,ERR1；若應(yīng)答非所呼叫則轉(zhuǎn)ERR1(比如重發(fā)）

CLRTB8；若是所呼叫從機(jī)，則清TB8，接下來發(fā)送數(shù)據(jù)LOOP:CLRTI

DECR0

MOVSBUF,@R0；發(fā)送地址值

JNBTI,$

CJNER0,#70H,LOOP

CLRTI

SETBEA；打開中斷

SETBESHERE:SJMP$ERR:……ERR1:MOVSBUF,@R0

………主機(jī)接收數(shù)據(jù)程序（中斷）RECEIV:PUSHDPHPUSHDPLPUSHACCMOVDPH,70H;建立數(shù)據(jù)指針（高字節(jié)）

MOVDPL,71H；（低字節(jié)）

MOVA,SBUF；接收數(shù)據(jù)

MOVX@DPTR,A；存入主機(jī)的片外RAMCLRRIMOVA,72H;讀末地址高字節(jié)

CJNEA,DPH,GOON；數(shù)據(jù)塊尚未傳完？

MOVA,73H；讀末地址低字節(jié)

CJNEA,DPL,GOON；數(shù)據(jù)尚未傳完？

CLRTR1CLRESTOMAIN:POPACCPOPDPLPOPDPHRETIGOON:INCDPTRMOV70H,DPHMOV71H,DPLAJMPTOMAINEND從機(jī)軟件設(shè)計(jì)-----通信子程序

圖3從機(jī)通信程序流程圖

數(shù)據(jù)？接收并保存數(shù)據(jù)YN

清接收數(shù)據(jù)標(biāo)志準(zhǔn)備收地址信息接收地址

呼本機(jī)？準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)Y清中斷標(biāo)志返回

開始N從機(jī)：從機(jī)（假設(shè)是２號(hào)機(jī)）發(fā)送和接收均采用中斷方式從機(jī)主程序：ORG0000HAJMPSLAVE2ORG0023HAJMPSLV2ORG0100HSLAVE2:MOVTMOD,#20HMOVTH1,#0F2H;波特率設(shè)置1200bPSMOVTL1,#0F2HSETBTR1MOVSCON,#0F0H;SM1=1REN=1工作方式３

SETBEASETBESHERE:SJMP$

SLV2:PUSHACCJNBRI,XMT;非接收，轉(zhuǎn)發(fā)送中斷處理

MOVA,SBUF；讀接收結(jié)果

CLRRIJNBRB8,ADDR；非代碼轉(zhuǎn)地址接收

CJNEA,#2,NOT；非呼叫本機(jī)號(hào)

CLRSM2；是清SM2MOVSBUF,#2；向主機(jī)發(fā)應(yīng)答信號(hào)

CLRES；關(guān)中斷

JNBTI,$；等待發(fā)送結(jié)束再開中斷

CLRTISETBESMOVR0,#74H；建立地址指針ADDR1:DECR0POPACCRETINOT:SETBSM2；配合主機(jī)ＥＲＲ１處理（主機(jī)再次發(fā)送從機(jī)號(hào)）

POPACCRETI

續(xù)：ADDR:MOV@R0,A；存接收的地址值

CJNER0,#74H,ADDR1；地址字節(jié)接受完？

MOVSCON,#0C0H；SM2=0TB8=0REN=0準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)

XMT:PUSHDPH

PUSHDPL

MOVDPH,70H；建立數(shù)據(jù)指針

MOVDPL,71H

MOVXA,@DPTR；由片外ＲＡＭ讀數(shù)據(jù)

CLRTI

MOVSBUF,A；發(fā)送數(shù)據(jù)

MOVA,72H；讀末地址高字節(jié)

CJNEA,DPH,AGAIN；數(shù)據(jù)塊發(fā)送完？

MOVA,73H；讀末地址低字節(jié)

CJNEA,DPL,AGAIN；數(shù)據(jù)塊發(fā)送完？

CLRES

JNBTI,$；等待最后字節(jié)發(fā)送

CLRTI；清標(biāo)志