單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目式教程課件：串行口技術(shù)

單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目式教程—基于Proteus和KeilCSINGLE-CHIP

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TECHNOLOGY

串行通信技術(shù)串行通信基礎(chǔ)知識(shí)01STC15W4K32S4單片機(jī)串行口控制寄存器02STC15W4K32S4單片機(jī)串行口的工作方式03STC15W4K32S4單片機(jī)串行口通信技術(shù)應(yīng)用04知識(shí)要點(diǎn)

串行通信技術(shù)STC15W4K32S4單片機(jī)串行口控制寄存器的設(shè)置01串口通信波特率的選擇與設(shè)計(jì)02掌握簡(jiǎn)單流水燈的設(shè)計(jì)和編程03掌握開(kāi)關(guān)量指示電路的設(shè)計(jì)04學(xué)習(xí)要求掌握主從多級(jí)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)05教學(xué)內(nèi)容走近科學(xué)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，并且具備短報(bào)文通信能力，已經(jīng)初步具備區(qū)域?qū)Ш?、定位和授時(shí)能力，定位精度為分米、厘米級(jí)別，測(cè)速精度0.2米/秒，授時(shí)精度10納秒。2020年7月31日上午，北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開(kāi)通。中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，也是繼GPS、GLONASS之后的第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）和美國(guó)GPS、俄羅斯GLONASS、歐盟GALILEO，是聯(lián)合國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航委員會(huì)已認(rèn)定的供應(yīng)商。北斗衛(wèi)星走近科學(xué)

第一步，建設(shè)北斗一號(hào)系統(tǒng)。1994年，啟動(dòng)北斗一號(hào)系統(tǒng)工程建設(shè)；2000年，發(fā)射2顆地球靜止軌道衛(wèi)星，建成系統(tǒng)并投入使用，采用有源定位體制，為中國(guó)用戶提供定位、授時(shí)、廣域差分和短報(bào)文通信服務(wù)；2003年發(fā)射第3顆地球靜止軌道衛(wèi)星，進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)性能。

第二步，建設(shè)北斗二號(hào)系統(tǒng)。2004年，啟動(dòng)北斗二號(hào)系統(tǒng)工程建設(shè)；2012年年底，完成14顆衛(wèi)星（5顆地球靜止軌道衛(wèi)星、5顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和4顆中圓地球軌道衛(wèi)星）發(fā)射組網(wǎng)。北斗二號(hào)系統(tǒng)在兼容北斗一號(hào)系統(tǒng)技術(shù)體制基礎(chǔ)上，增加無(wú)源定位體制，為亞太地區(qū)用戶提供定位、測(cè)速、授時(shí)和短報(bào)文通信服務(wù)。

第三步，建設(shè)北斗三號(hào)系統(tǒng)。2009年，啟動(dòng)北斗三號(hào)系統(tǒng)建設(shè)；2018年年底，完成19顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng)，完成基本系統(tǒng)建設(shè)，向全球提供服務(wù)；計(jì)劃2020年年底前，完成30顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng)，全面建成北斗三號(hào)系統(tǒng)。北斗三號(hào)系統(tǒng)繼承北斗有源服務(wù)和無(wú)源服務(wù)兩種技術(shù)體制，能夠?yàn)槿蛴脩籼峁┗緦?dǎo)航（定位、測(cè)速、授時(shí)）、全球短報(bào)文通信、國(guó)際搜救服務(wù)，中國(guó)及周邊地區(qū)用戶還可享有區(qū)域短報(bào)文通信、星基增強(qiáng)、精密單點(diǎn)定位等服務(wù)。發(fā)展歷程走近科學(xué)

2012-2021年，我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值從810億元上升至4690億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到了21.55%。北斗系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于重點(diǎn)運(yùn)輸過(guò)程監(jiān)控、公路基礎(chǔ)設(shè)施安全監(jiān)控、港口高精度實(shí)時(shí)定位調(diào)度監(jiān)控等領(lǐng)域。

2021年國(guó)內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航定位終端產(chǎn)品總銷量超5.1億臺(tái)，其中具有衛(wèi)星導(dǎo)航定位功能的智能手機(jī)出貨量達(dá)到3.43億臺(tái)，汽車導(dǎo)航后裝市場(chǎng)終端銷量達(dá)到477萬(wàn)臺(tái)，汽車導(dǎo)航前裝市場(chǎng)終端銷量達(dá)到681萬(wàn)臺(tái)，各類監(jiān)控終端銷量達(dá)到317萬(wàn)臺(tái)。在交通領(lǐng)域，目前全國(guó)超過(guò)780萬(wàn)道路營(yíng)運(yùn)車輛、4萬(wàn)多輛郵政快遞干線車輛、47000多艘船舶應(yīng)用北斗系統(tǒng)；長(zhǎng)江干線北斗增強(qiáng)系統(tǒng)基準(zhǔn)站和水上助導(dǎo)航設(shè)施數(shù)量超過(guò)13106座；近500架通用航空器應(yīng)用北斗系統(tǒng)，建成全球最大的營(yíng)運(yùn)車輛動(dòng)態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)，有效提升了監(jiān)控管理效率和道路運(yùn)輸安全水平。行業(yè)及區(qū)域應(yīng)用5.1串行口的結(jié)構(gòu)并行通信通常是將數(shù)據(jù)字節(jié)的各位用多條數(shù)據(jù)線同時(shí)進(jìn)行傳送。并行通信的特點(diǎn)：控制簡(jiǎn)單、傳輸速度快；由于傳輸線較多，長(zhǎng)距離傳送時(shí)成本高且接收方的各位同時(shí)接收存在困難。1.并行通信圖1并行通信方式5.1串行口的結(jié)構(gòu)串行通信是將數(shù)據(jù)字節(jié)分成一位一位的形式在一條傳輸線上逐個(gè)地傳送。串行通信的特點(diǎn)：傳輸線少，長(zhǎng)距離傳送時(shí)成本低，且可以利用電話網(wǎng)等現(xiàn)成的設(shè)備，但數(shù)據(jù)的傳送控制比并行通信復(fù)雜。2.串行通信圖2

串行通信方式5.1串行口的結(jié)構(gòu)1）串行通信的分類5.1串行口的結(jié)構(gòu)同步通信是要建立發(fā)送方時(shí)鐘對(duì)接收方時(shí)鐘的直接控制，使雙方達(dá)到完全同步。①同步時(shí)鐘②同步字符SYN（1）同步通信圖3同步通信方式5.1串行口的結(jié)構(gòu)異步通信是指通信的發(fā)送與接收設(shè)備使用各自的時(shí)鐘控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收過(guò)程。為使雙方的收發(fā)協(xié)調(diào)，要求發(fā)送和接收設(shè)備的時(shí)鐘盡可能一致。異步通信方式的一幀信息由四部分組成：起始位、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位和停止位。異步通信的特點(diǎn)：不要求收發(fā)雙方時(shí)鐘的嚴(yán)格一致，實(shí)現(xiàn)容易，設(shè)備開(kāi)銷較小，但每個(gè)字符要附加2～3位用于起止位，各幀之間還有間隔，因此傳輸效率不高。（2）異步通信圖4

異步通信方式圖5異步通信數(shù)據(jù)幀格式5.1串行口的結(jié)構(gòu)波特率，即數(shù)據(jù)傳送率，表示每秒傳送二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)，它的單位是波特（位/秒）。在串行通信中，波特率是一個(gè)很重要的指標(biāo)，它反映了串行通信的速率，波特率越高，數(shù)據(jù)傳輸速率越快，假如在異步傳送方式中，數(shù)據(jù)的傳送率是240字符/秒，每個(gè)字符由一個(gè)起始位、八個(gè)數(shù)據(jù)位和一個(gè)停止位組成，則傳送波特率為：10×240=2400位/秒=2400波特一般異步通信的波特率在50~9600波特之間；一般同步通信可達(dá)56K波特或更高。（3）波特率5.1串行口的結(jié)構(gòu)2）串行通信的制式在單工制式下，通信線的一端接發(fā)送器，一端接接收器，只允許一個(gè)方向傳輸數(shù)據(jù)，不能實(shí)現(xiàn)反向傳輸。單工（simpleduplex）在半雙工制式下，系統(tǒng)的每個(gè)通信設(shè)備都由一個(gè)發(fā)送器和一個(gè)接收器組成，使用一條（或一對(duì)）傳輸線。半雙工（halfduplex）全雙工制式通信系統(tǒng)的每端都有發(fā)送器和接收器，使用兩條（或兩對(duì)）傳輸線，允許兩個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。全雙工（fullduplex）5.1串行口的結(jié)構(gòu)3）串行口的結(jié)構(gòu)圖6UART串行口的結(jié)構(gòu)5.1.1串行口控制寄存器1.串行口1表1

串行口1相關(guān)的特殊功能寄存器地址B7B6B5B4B3B2BlB0復(fù)位值

98HSM0/FESM1SM2RENTB8RB8TIRI00000000SCON99H串行口1數(shù)據(jù)緩沖器xxxxxxxxSBUF87HSMODSMOD0LVDFPOFGF1GF0PDIDL00110000PCON8EHT0x12T1x12UART_M0x6T2RT2_C/T2x12EXTRAMS1ST200000000AUXR8AHT1的低8位00000000TL18BHT1的高8位00000000TH1D7HT2的低8位00000000T2LD6T2的高8位00000000T2H89HGATEC/MlM0GATEC/M1M000000000TMOD88HTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT000000000TCONA8HEAELVDEADCESET1EXIET0EX000000000IEB8HPPCAPLVDPADCPSPT1PX1PT0PX000000000IPA2HS1_S1S1_S0CCP_S1CCP_S0SPI_S1SPI_S00DPS00000000P_SW1(AUXR1)與串行口1有關(guān)的特殊功能寄存器包括：串行口1的控制寄存器、與波特率設(shè)置有關(guān)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（T1/T2）相關(guān)寄存器以及與中斷控制相關(guān)的寄存器。5.1.1串行口控制寄存器1）串行口1控制寄存器SCON表1

串行口1相關(guān)的特殊功能寄存器串行口1控制寄存器SCON用于設(shè)定串行口1的工作方式、允許接收控制以及設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志。字節(jié)地址為98H，可進(jìn)行位尋址。單片機(jī)復(fù)位時(shí)，所有位全為“0”。如表1。地址B7B6B5B4B3B2B1B0復(fù)位值SCON98HSM0/FESM1SM2RENTB8RB8TIRI000000005.1.1串行口控制寄存器1）串行口1控制寄存器SCONSM0SM1工作方式功 能波特率00方式08位同步移位寄存器fsys/12或fsys/201方式110位UART可變，取決于T1或T2的溢出率10方式211位UARTfsys/64或fsys/3211方式311位UART可變，取決于T1或T2的溢出率表2串行口1方式選擇位SM0/FE、SM1：PCON寄存器中的SMOD0位為“1”時(shí)，SM0/FE用于幀錯(cuò)誤檢測(cè)。當(dāng)檢測(cè)到一個(gè)無(wú)效停止位時(shí)，通過(guò)UART接收器設(shè)置該位，它由軟件清零。PCON寄存器中的SMOD0為“0”時(shí)，SM0/FE和SM1一起指定串行通信的工作方式。如表2。地址B7B6B5B4B3B2B1B0復(fù)位值SCON98HSM0/FESM1SM2RENTB8RB8TIRI000000005.1.1串行口控制寄存器1）串行口1控制寄存器SCONSM2：多機(jī)通信控制位，用于方式2和方式3。在方式2和方式3處于接收狀態(tài)時(shí)，若SM2=1，且接收到的第9位數(shù)據(jù)RB8為“0”時(shí)，不激活RI；若SM2=1，且RB8=1，置位RI標(biāo)志。在方式2、方式3處于接收狀態(tài)時(shí)，若SM2=0，不論接收到的第9位RB8為“0”還是為“1”，RI都以正常方式被激活。REN：允許串行接收控制位。由軟件置位或清零。REN=1時(shí)，啟動(dòng)接收；REN=0時(shí)，禁止接收。TB8：在方式2和方式3中，串行發(fā)送數(shù)據(jù)的第9位，由軟件置位或復(fù)位，可作為奇偶校驗(yàn)位。在多機(jī)通信中，可作為區(qū)別地址幀或數(shù)據(jù)幀的標(biāo)識(shí)位。一般約定，作為地址幀時(shí)，TB8為“1”；作為數(shù)據(jù)幀時(shí)，TB8為“0”。RB8：在方式2和方式3中，是串行接收到的第9位數(shù)據(jù)，作為奇偶校驗(yàn)位或地址幀、數(shù)據(jù)幀的標(biāo)識(shí)位。地址B7B6B5B4B3B2B1B0復(fù)位值SCON98HSM0/FESM1SM2RENTB8RB8TIRI000000005.1.1串行口控制寄存器1）串行口1控制寄存器SCONTI：發(fā)送中斷標(biāo)志位。在方式0中，發(fā)送完8位數(shù)據(jù)后，由硬件置位；在其他方式中，在發(fā)送停止位之初由硬件置位。TI是發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)的標(biāo)志，既可以用查詢的方法，也可以用中斷的方法來(lái)響應(yīng)該標(biāo)志；然后，在相應(yīng)的査詢服務(wù)程序或中斷服務(wù)程序中，由軟件清除。RI：接收中斷標(biāo)志位。在方式0中，接收完8位數(shù)據(jù)后，由硬件置位；在其他方式中，在接收停止位的中間由硬件置位。RI是接收完一幀數(shù)據(jù)的標(biāo)志，同TI一樣，既可以用查詢的方法，也可以用中斷的方法來(lái)響應(yīng)該標(biāo)志；然后，在相應(yīng)的查詢服務(wù)程序或中斷服務(wù)程序中，由軟件清除。地址B7B6B5B4B3B2B1B0復(fù)位值SCON98HSM0/FESM1SM2RENTB8RB8TIRI000000005.1.1串行口控制寄存器2）輔助寄存器AUXR表3輔助寄存器AUXR的格式UART_M0x6：串行口1方式0通信速率設(shè)置位。UART_M0x6=0，串行口方式0的通信速率與傳統(tǒng)8051單片機(jī)一致，波特率為系統(tǒng)時(shí)鐘頻率的12分頻，即fSYS/12；UART_M0x6=1，串行口1方式0的通信速率是傳統(tǒng)8051單片機(jī)通信速率的6倍，波特率為系統(tǒng)時(shí)鐘頻率的2分頻，即fSYS/2。S1ST2：當(dāng)串行口1工作在方式1、方式3時(shí)，S1ST2為串行口1波特率發(fā)生器選擇控制位。S1ST2=0時(shí)，選擇定時(shí)器T1為波特率發(fā)生器；S1ST2=1，選擇定時(shí)器T2為波特率發(fā)生器。T1x12、T2R、T2_C/

、T2x12：與定時(shí)器T1、T2有關(guān)的控制位。地址B7B6B5B4B3B2BlBO復(fù)位值A(chǔ)UXR8EHT0xl2T1xl2UART_.M0x6T2RT2_C/T2xl2EXTRAMS1ST2000000005.1.1串行口控制寄存器2.串行口2表4串行口2相關(guān)的特殊功能寄存器串行口2默認(rèn)對(duì)應(yīng)的發(fā)送、接收引腳是TxD2/P1.1、RxD2/P1.0，通過(guò)P_SW2設(shè)置S2_S控制位，串行口2的TxD2、RxD2硬件引腳可切換為P4.7、P4.6。與單片機(jī)串行口2有關(guān)的特殊功能寄存器有：?jiǎn)纹瑱C(jī)串行口2控制寄存器、與波特率設(shè)置有關(guān)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的相關(guān)寄存器、與中斷控制相關(guān)的寄存器。地址B7B6B5B4B3B2BlBO復(fù)位值

9AHS2SM0—S2SM2S2RENS2TB8S2RB8S2TIS2RI0x000000S2CON9BH串行口2數(shù)據(jù)緩沖器xxxxxxxxS2BUFD7HT2的低8位00000000T2LD6HT2的高8位00000000T2H8EHT0x12Tlx12UART_M0x6T2RT2_C/`TT2x12EXTRAMS1ST200000000AUXRAFH一ET4ET3ES4ES3ET2ESPIES2x0000000IE2B5H一一一一PPWMFDPPWMPSPIPS2xxxx0000IP2BAH一一———S4_SS3_SS2_Sxxxxx000P_SW25.1.1串行口控制寄存器1）串行口2控制寄存器S2CON串行控制寄存器S2CON用于設(shè)定串行口2的工作方式、串行接收控制以及設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志。字節(jié)地址為9AH，其格式為：S2SM0：用于指定串行口2的工作方式，如表5.4所示，串行口2的波特率為T(mén)2定時(shí)器溢出率的四分之一。S2SM0工作方式功能波特率0方式08位UARTT2溢出率/41方式19位UART表5S2SM0說(shuō)明地址B7B6B5B4B3B2BlB0復(fù)位值S2CON9AHS2SM0—S2SM2S2RENS2TB8S2RB8S2TTS2RI0x0000005.1.1串行口控制寄存器1）串行口2控制寄存器S2CONS2SM2：串行口2多機(jī)通信控制位，用于方式1。在方式1處于接收時(shí)，若S2SM2=1，且接收到的第9位數(shù)據(jù)S2RB8為“0”，不激活S2RI；若S2SM2=1，且S2RB8=1，置位S2RI標(biāo)志。在方式1處于接收方式，若S2SM2=0，不論接收到的第9位S2RB8為“0”還是為“1”，S2RI都以正常方式被激活。S2REN：允許串行口2接收控制位。由軟件置位或清零。S2REN=1時(shí)，啟動(dòng)接收；S2REN=0時(shí)，禁止接收。S2TB8：串行口2發(fā)送數(shù)據(jù)的第9位。在方式1中，由軟件置位或復(fù)位，可做奇偶校驗(yàn)位。在多機(jī)通信中，可作為區(qū)別地址幀或數(shù)據(jù)幀的標(biāo)識(shí)位。一般約定，作為地址幀時(shí)，S2TB8為“1”；作為數(shù)據(jù)幀時(shí)，S2TB8為“0”。地址B7B6B5B4B3B2BlB0復(fù)位值S2CON9AHS2SM0—S2SM2S2RENS2TB8S2RB8S2TTS2RI0x0000005.1.1串行口控制寄存器1）串行口2控制寄存器S2CONS2RB8：在方式1中，是串行口2接收到的第9位數(shù)據(jù)，作為奇偶校驗(yàn)位或地址幀、數(shù)據(jù)幀的標(biāo)識(shí)位。S2TI：串行口2發(fā)送中斷標(biāo)志位。在發(fā)送停止位之初，由硬件置位。S2TI是發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)的標(biāo)志，既可以用查詢的方法，也可以用中斷的方法來(lái)響應(yīng)該標(biāo)志。然后，在相應(yīng)的查詢服務(wù)程序或中斷服務(wù)程序中，由軟件清除。S2RI：串行口2接收中斷標(biāo)志位。在接收停止位的中間，由硬件置位。S2RI是接收完一幀數(shù)據(jù)的標(biāo)志，同S2TI一樣，既可以用查詢的方法，也可以用中斷的方法來(lái)響應(yīng)該標(biāo)志。然后，在相應(yīng)的査詢服務(wù)程序或中斷服務(wù)程序中，由軟件清除。地址B7B6B5B4B3B2BlB0復(fù)位值S2CON9AHS2SM0—S2SM2S2RENS2TB8S2RB8S2TTS2RI0x0000005.1.1串行口控制寄存器2）串行口2數(shù)據(jù)緩沖器S2BUFS2BUF是串行口2的數(shù)據(jù)緩沖器，同SBUF一樣，一個(gè)地址對(duì)應(yīng)兩個(gè)物理上的緩沖器。當(dāng)對(duì)S2BUF寫(xiě)操作時(shí)，對(duì)應(yīng)的是串行口2的發(fā)送緩沖器，同時(shí)寫(xiě)緩沖器操作串行口2的啟動(dòng)發(fā)送命令；當(dāng)對(duì)S2BUF讀操作時(shí)，對(duì)應(yīng)的是串行口2的接收緩沖器，用于讀取串行口2串行接收進(jìn)來(lái)的數(shù)據(jù)。3）串行口2的中斷控制IE2、IP2IE2的ES2位是串行口2的中斷允許位，“1”表示允許，“0”表示禁止。IP2的PS2位是串行口2的中斷優(yōu)先級(jí)的設(shè)置位，“1”表示高級(jí)，“0”表示低級(jí)。串行口2的中斷向量地址是0043H，其中斷號(hào)是8。5.1.1串行口控制寄存器3.串行口3表6串行口3相關(guān)的特殊功能寄存器串行口3默認(rèn)對(duì)應(yīng)的發(fā)送、接收引腳是TxD3/P0.l、RxD3/P0.0，通過(guò)設(shè)置P_SW2的S3_S控制位，串行口3的TxD3、RxD3硬件引腳可切換為P5.1、P5.0。與單片機(jī)串行口3有關(guān)的特殊功能寄存器有：?jiǎn)纹瑱C(jī)串行口3控制寄存器，與波特率設(shè)置有關(guān)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2、T3的相關(guān)寄存器，與中斷控制相關(guān)的寄存器地址B7B6B5B4B3B2BlBO復(fù)位值

ACHS3SM0S3ST3S3SM2S3RENS3TB8S3RB8S3TIS3RI00000000S3CONADH串行口3數(shù)據(jù)緩沖器ADH串行口3數(shù)據(jù)緩沖器xxxxxxxxS3BUFD7HT2的低8位D7HT2的低8位00000000T2LD6HT2的高8位D6HT2的高8位00000000T2H8EHT0x12T1x12UARTM0x6T2RT2_C/`TT2x12EXTRAMS1ST200000000AUXRD4HT3的低8位00000000T3LD5HT3的高8位00000000T3HD1HT4RT4_C/`TT4xl2T4CLKOT3RT3_C/`TT3x12T3CLKO00000000T4T3MAFH一ET4ET3ES4ES3ET2ESPIES2x0000000IE2BAH一一一一一S4_SS3_SS2_Sxxxxx000P_SW25.1.1串行口控制寄存器1）串行口3控制寄存器S3CON串行口3控制寄存器S3CON用于設(shè)定串行口3的工作方式、串行接收控制以及設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志。字節(jié)地址為ACH，單片機(jī)復(fù)位時(shí)，所有位全為0，其格式為：地址B7B6B5B4B3B2BlB0復(fù)位值S3CONACHS3SM0S3ST3S3SM2S3RENS3TB8S3RB8S3TIS3RI00000000S3SM0：用于指定串行口3的工作方式，如下表所示。S3SM0工作方式功能波特率0方式08位UARTT2溢出率/4，或T3溢出率/41方式19位UART表7S3SM0說(shuō)明5.1.1串行口控制寄存器1）串行口3控制寄存器S3CON地址B7B6B5B4B3B2BlB0復(fù)位值S3CONACHS3SM0S3ST3S3SM2S3RENS3TB8S3RB8S3TIS3RI00000000S3ST3：串行口3選擇波特率發(fā)生器控制位。0：選擇定時(shí)器T2為波特率發(fā)生器，其波特率為T(mén)2溢出率的1/4。1：選擇定時(shí)器T3為波特率發(fā)生器，其波特率為T(mén)3溢出率的1/4。S3SM2：串行口3多機(jī)通信控制位，用于方式l。在方式1處于接收狀態(tài)時(shí)，若S3SM2=1，且接收到的第9位數(shù)據(jù)S3RB8為“0”時(shí),不激活S3RI；若S3SM2=1，且S3RB8=1，置位S3RI標(biāo)志。在方式1處于接收方式時(shí)，若S3SM2=0，不論接收到第9位數(shù)據(jù)S3RB8為“0”還是為“1”，S3RI都以正常方式被激活。5.1.1串行口控制寄存器1）串行口3控制寄存器S3CON地址B7B6B5B4B3B2BlB0復(fù)位值S3CONACHS3SM0S3ST3S3SM2S3RENS3TB8S3RB8S3TIS3RI00000000S3REN：允許串行口3串行接收控制位。由軟件置位或清零。S3REN=1時(shí)，啟動(dòng)接收；S3REN=0時(shí)，禁止接收。S3TB8：串行口3發(fā)送數(shù)據(jù)的第9位。在方式1中，由軟件置位或復(fù)位，可做奇偶校驗(yàn)位；在多機(jī)通信中，可作為區(qū)別地址幀或數(shù)據(jù)幀的標(biāo)識(shí)位，一般約定地址幀時(shí)S3TB8為1，數(shù)據(jù)幀時(shí)S3TB8為0。S3RB8：在方式1中，是串行口3接收到的第9位數(shù)據(jù)，作為奇偶校驗(yàn)位或地址幀、數(shù)據(jù)幀的標(biāo)識(shí)位。5.1.1串行口控制寄存器1）串行口3控制寄存器S3CON地址B7B6B5B4B3B2BlB0復(fù)位值S3CONACHS3SM0S3ST3S3SM2S3RENS3TB8S3RB8S3TIS3RI00000000S3TI：串行口3發(fā)送中斷標(biāo)志位。在發(fā)送停止位之初由硬件置位。S3TI是發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)的標(biāo)志，既可以用査詢的方法，也可以用中斷的方法來(lái)響應(yīng)該標(biāo)志。然后，在相應(yīng)的査詢服務(wù)程序或中斷服務(wù)程序中，由軟件清除。S3RI：串行口3接收中斷標(biāo)志位。在接收停止位的中間由硬件置位。S3RI是接收完一幀數(shù)據(jù)的標(biāo)志，同S3TI一樣，既可以用查詢的方法，也可以用中斷的方法來(lái)響應(yīng)該標(biāo)志，然后，在相應(yīng)的查詢服務(wù)程序或中斷服務(wù)程序中，由軟件清除。5.1.1串行口控制寄存器2）串行口3數(shù)據(jù)緩沖器S3BUFS3BUF是串行口3的數(shù)據(jù)緩沖器，同SBUF一樣，一個(gè)地址對(duì)應(yīng)兩個(gè)物理上的緩沖器。當(dāng)對(duì)S3BUF寫(xiě)操作時(shí)，對(duì)應(yīng)的是串行口3的發(fā)送緩沖器，同時(shí)寫(xiě)緩沖器操作是串行口3的啟動(dòng)發(fā)送命令；當(dāng)對(duì)S3BUF讀操作時(shí)，對(duì)應(yīng)的是串行口3的接收緩沖器，用于讀取串行口3串行接收的數(shù)據(jù)。3）串行口3的中斷控制IE2IE2的ES3位是串行口3的中斷允許位，“1”表示允許，“0”表示禁止。串行口3的中斷向量地址是008BH，其中斷號(hào)是17；串行口3的中斷優(yōu)先級(jí)固定為低級(jí)。5.1.1串行口控制寄存器4.串行口4表8串行口4相關(guān)的特殊功能寄存器串行口4默認(rèn)對(duì)應(yīng)的發(fā)送、接收引腳是TxD4/P0.3、RxD4/P0.2,通過(guò)設(shè)置P_SW2的S4_S控制位，串行口4的TxD4、RxD4硬件引腳可切換為P5.3、P5.2。與單片機(jī)串行口4有關(guān)的特殊功能寄存器有：?jiǎn)纹瑱C(jī)串行口4控制寄存器，與波特率設(shè)置有關(guān)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2、T4的相關(guān)寄存器，以及與中斷控制相關(guān)的寄存器地址B7B6B5B4B3B2BlBO復(fù)位值

84HS4SM0S4ST4S4SM2S4RENS4TB8S4RB8S4TIS4RI00000000S4CON85H串行口3數(shù)據(jù)緩沖器ADH串行口3數(shù)據(jù)緩沖器xxxxxxxxS4BUFD7HT2的低8位D7HT2的低8位00000000T2LD6HT2的高8位D6HT2的高8位00000000T2H8EHT0x12T1x12UARTM0x6T2RT2_C/`TT2x12EXTRAMS1ST200000000AUXRD2HT4的低8位00000000T4LD3HT4的高8位00000000T4HD1HT4RT4_C/`TT4xl2T4CLKOT3RT3_C/`TT3x12T3CLKO00000000T4T3MAFH一ET4ET3ES4ES3ET2ESPIES2x0000000IE2BAH一一一一一S4_SS3_SS2_Sxxxxx000P_SW25.1.1串行口控制寄存器1）串行口4控制寄存器S4CON串行口4控制寄存器S4CON用于設(shè)定串行口4的工作方式、串行接收控制以及設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志。字節(jié)地址為84H。單片機(jī)復(fù)位時(shí)，所有位全為“0”，其格式如下所示。S4SM0：用于指定串行口4的工作方式，如下表所示。表9S4SM0說(shuō)明地址B7B6B5B4B3B2BlB0復(fù)位值S4CON84HS4SM0S4ST3S4SM2S4RENS4TB8S4RB8S4TIS4RI00000000S4SM0工作方式功能波特率0方式08位UARTT2溢出率/4,或T4溢出率/41方式19位UART5.1.1串行口控制寄存器1）串行口4控制寄存器S4CONS4ST3：串行口4選擇波特率發(fā)生器控制位。0：選擇定時(shí)器T2為波特率發(fā)生器，其波特率為T(mén)2溢出率的1/4。1：選擇定時(shí)器T4為波特率發(fā)生器，其波特率為T(mén)4溢出率的1/4。S4SM2：串行口4多機(jī)通信控制位，用于方式l。在方式1處于接收時(shí)，若S4SM2=1，且接收到的第9位數(shù)據(jù)S4RB8為“0”，不激活S4RI；若S4SM2=1，且S4RB8=1，置位S4RI標(biāo)志。在方式1處于接收狀態(tài)下，若S4SM2=0，不論接收到第9位數(shù)據(jù)S4RB8為“0”還是為“1”，S4RI都以正常方式被激活。地址B7B6B5B4B3B2BlB0復(fù)位值S4CON84HS4SM0S4ST3S4SM2S4RENS4TB8S4RB8S4TIS4RI000000005.1.1串行口控制寄存器1）串行口4控制寄存器S4CONS4REN：允許串行口4接收控制位。由軟件置位或清零。S4REN=1時(shí)，啟動(dòng)接收；S4REN=0時(shí)，禁止接收。S4TB8：串行口4發(fā)送數(shù)據(jù)的第9位。在方式1中，由軟件置位或復(fù)位，可做奇偶校驗(yàn)位；在多機(jī)通信中，可作為區(qū)別地址幀或數(shù)據(jù)幀的標(biāo)識(shí)位。一般約定，作為地址幀時(shí)，S4TB8為“1”；作為數(shù)據(jù)幀時(shí)，S4TB8為“0”。S4RB8：在方式1中，是串行口4接收到的第9位數(shù)據(jù)，作為奇偶校驗(yàn)位或地址幀、數(shù)據(jù)幀的標(biāo)識(shí)位。地址B7B6B5B4B3B2BlB0復(fù)位值S4CON84HS4SM0S4ST3S4SM2S4RENS4TB8S4RB8S4TIS4RI000000005.1.1串行口控制寄存器1）串行口4控制寄存器S4CONS4TI：串行口4發(fā)送中斷標(biāo)志位。在發(fā)送停止位之初由硬件置位。S4TI是發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)的標(biāo)志，既可以用查詢的方法，也可以用中斷的方法來(lái)響應(yīng)該標(biāo)志。然后，在相應(yīng)的查詢服務(wù)程序或中斷服務(wù)程序中，由軟件清除。S4RI：串行口4接收中斷標(biāo)志位。在接收停止位的中間由硬件置位。S4RI是接收完一幀數(shù)據(jù)的標(biāo)志，同S4TI一樣，既可以用查詢的方法，也可以用中斷的方法來(lái)響應(yīng)該標(biāo)志。然后，在相應(yīng)的查詢服務(wù)程序或中斷服務(wù)程序中，由軟件清除。地址B7B6B5B4B3B2BlB0復(fù)位值S4CON84HS4SM0S4ST3S4SM2S4RENS4TB8S4RB8S4TIS4RI000000005.1.1串行口控制寄存器2）串行口4數(shù)據(jù)緩沖器S4BUFS4BUF是串行口4的數(shù)據(jù)緩沖器，同SBUF一樣，一個(gè)地址對(duì)應(yīng)兩個(gè)物理上的緩沖器。當(dāng)對(duì)S4BUF寫(xiě)操作時(shí)，對(duì)應(yīng)的是串行口4的發(fā)送緩沖器，同時(shí)寫(xiě)緩沖器操作是串行口4的啟動(dòng)發(fā)送命令；當(dāng)對(duì)S4BUF讀操作時(shí)，對(duì)應(yīng)的是串行口4的接收緩沖器，用于讀取串行口4串行接收的數(shù)據(jù)。3）串行口4的中斷控制IE2IE2的ES4位是串行口4的中斷允許位，“1”表示允許，“0”表示禁止。串行口4的中斷向量地址是0093H，其中斷號(hào)是18；串行口4的中斷優(yōu)先級(jí)固定為低級(jí)。5.1.2特殊功能寄存器PCONPCON主要是為單片機(jī)的電源控制而設(shè)置的專用寄存器，不可以位尋址，字節(jié)地址為87H，復(fù)位值為30H。其中，SMOD、SMOD0與串口控制有關(guān)，其格式與說(shuō)明如下所示。SMOD：SMOD為波特率倍增系數(shù)選擇位。在方式1、方式2和方式3時(shí)，串行通信的波特率與SMOD有關(guān)。當(dāng)SMOD=0時(shí)，通信速度為基本波特率；當(dāng)SMOD=1時(shí)，通信速度為基本波特率的2倍。SMOD0：幀錯(cuò)誤檢測(cè)有效控制位。SMOD0=1，SCON寄存器中的SM0/FE用于幀錯(cuò)誤檢測(cè)；SMOD0=0，SCON寄存器中的SM0/FE用于SM0功能，與SM1一起指定串行口1的工作方式。地址B7B6B5B4B3B2BlB0復(fù)位值PCON87HSMODSMOD0LVDFPOFGF1GF0PDIDL001100005.2串行口工作方式1.串行口1的工作方式STC15W4K32S4單片機(jī)串行通信有4種工作方式。當(dāng)SMOD0=0時(shí)，通過(guò)設(shè)置SCON中的SM0、SM1位來(lái)選擇。1）方式0在方式0下，串行口用作同步移位寄存器，其波特率為fSYS/12（UART_M0x6為“0”時(shí)）或fSYS/2（UART_M0x6為“1”時(shí)）。串行數(shù)據(jù)從RxD（P3.0）端輸入或輸出，同步移位脈沖由TxD（P3.1）送出。這種方式常用于擴(kuò)展I/O口。5.2串行口工作方式1.串行口1的工作方式STC15W4K32S4單片機(jī)串行通信有4種工作方式。當(dāng)SMOD0=0時(shí)，通過(guò)設(shè)置SCON中的SM0、SM1位來(lái)選擇。2）方式1串行口工作在方式1下時(shí)，串行口為波特率可調(diào)的10位通用異步UART，—幀信息包括1位起始位（0）、8位數(shù)據(jù)位和1位停止位（1）。5.2串行口工作方式1.串行口1的工作方式STC15W4K32S4單片機(jī)串行通信有4種工作方式。當(dāng)SMOD0=0時(shí)，通過(guò)設(shè)置SCON中的SM0、SM1位來(lái)選擇。3）方式2串行口工作在方式2，串行口為11位UART。一幀數(shù)據(jù)包括1位起始位（0）、8位數(shù)據(jù)位、1位可編程位（TB8）和1位停止位（1）。5.2串行口工作方式1.串行口1的工作方式STC15W4K32S4單片機(jī)串行通信有4種工作方式。當(dāng)SMOD0=0時(shí)，通過(guò)設(shè)置SCON中的SM0、SM1位來(lái)選擇。4）方式3串行口工作在方式3，串行口同方式2—樣為11位UART。方式2與方式3的區(qū)別在于波特率的設(shè)置方法不同，方式2的波特率為fSYS/64（SMOD為“0”）或fSYS/32（SMOD為“1”）；方式3數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈释绞?一樣，取決于定時(shí)器T1的溢出率或T2的溢出率。對(duì)于以方式3發(fā)送的過(guò)程與接收過(guò)程，除發(fā)送、接收速率不同以外，其他過(guò)程和方式2完全一致。因方式2和方式3在接收過(guò)程中，只有當(dāng)SM2=0或SM2=1且接收到的RB8為“1”時(shí)，才會(huì)置位RI，向CPU申請(qǐng)中斷請(qǐng)求接收數(shù)據(jù)；否則，不會(huì)置位RI標(biāo)志，接收數(shù)據(jù)丟失，因此，方式2和方式3常用于多機(jī)通信中。5.2串行口工作方式2.串行口的波特率

5.2串行口工作方式2.串行口的波特率

5.3串行口通信技術(shù)應(yīng)用流水燈開(kāi)關(guān)量指示主從多級(jí)通信系統(tǒng)5.3.1應(yīng)用串行口控制流水燈例1：利用串行口工作在方式0，外擴(kuò)74LS164點(diǎn)亮8位LED，完成流水燈功能。圖7流水燈電路連接圖5.3.1應(yīng)用串行口控制流水燈例1：利用串行口工作在方式0，外擴(kuò)74LS164點(diǎn)亮8位LED，完成流水燈功能。程序：#include<system.h>#include<intrins.h>sbitLED=P1^0;unsignedchari=0;voiddelay_ms(unsignedintz){unsignedintx,y,mid;

mid=(unsignedint)((float)fosc*z/Fre_Div);

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P1M0=0x00;

while(1)

{SBUF=j;while(!TI);TI=0;LED=~LED;j=_cror_(j,1);delay_ms(500);}}5.3.1應(yīng)用串行口控制流水燈例1：利用串行口工作在方式0，外擴(kuò)74LS164點(diǎn)亮8位LED，完成流水燈功能。延時(shí)程序：#include"system.h"voiddelay_ms(unsignedintz){unsignedintx,y,mid;mid=(unsignedint)((float)fosc*z/Fre_Div);for(x=mid;x>0;x--) for(y=123;y>0;y--);} 5.3.2開(kāi)關(guān)量指示電路的設(shè)計(jì)例2：有U1和U2兩個(gè)STC15W4K32S4單片機(jī)，U2單片機(jī)讀入其P1口的開(kāi)關(guān)狀態(tài)后通過(guò)串行口發(fā)送到U1單片機(jī)，U1單片機(jī)將接收到的數(shù)據(jù)送其P1口，通過(guò)發(fā)光二極管顯示。圖8開(kāi)關(guān)量指示電路連接圖5.3.2開(kāi)關(guān)量指示電路的設(shè)計(jì)分析：1.方式1發(fā)送串行口以方式1發(fā)送時(shí)，數(shù)據(jù)由TXD引腳輸出。在發(fā)送中斷標(biāo)志TI=0時(shí)，任何一次“寫(xiě)入SBUF”的操作，都可啟動(dòng)一次發(fā)送，串行口自動(dòng)在數(shù)據(jù)前插入一個(gè)起始位（0）向TXD引腳輸出，然后在移位脈沖作用下，數(shù)據(jù)依次由TXD引腳發(fā)出，在數(shù)據(jù)全部發(fā)送完畢后，置TXD=1（作為停止位）、置TI=1（用以通知CPU數(shù)據(jù)已發(fā)送完畢）。2.方式1接收串行口以方式1接收時(shí)，數(shù)據(jù)從RXD引腳輸入。在允許接收的條件下（REN=1），當(dāng)檢測(cè)到RXD端出現(xiàn)由“1”到“0”的跳變時(shí)，即啟動(dòng)一次接收。當(dāng)8位數(shù)據(jù)接收完，并滿足下列條件：1）RI=02）SM2=0或接收到的停止位為1則將接收到的8位數(shù)據(jù)裝入SBUF、停止位裝入RB8，并置位RI。如果不滿足上述兩個(gè)條件，就會(huì)丟失已接收到的一幀信息。5.3.2開(kāi)關(guān)量指示電路的設(shè)計(jì)分析：3.串行口中斷初始化設(shè)置在串行口工作在方式1時(shí)，需要進(jìn)行一些設(shè)置，主要是設(shè)置產(chǎn)生波特率的定時(shí)器T1、串行口控制和中斷控制。具體操作的步驟如下：1）確定T1的工作方式（設(shè)置TMOD寄存器）；2）計(jì)算T1的初值，送入TH1、TL1；3）啟動(dòng)T1計(jì)時(shí)（置TR1=1）；4）設(shè)置串行口為工作方式1（設(shè)置SCON寄存器）；5）串行口工作采用中斷方式時(shí)，要進(jìn)行中斷設(shè)置（IE、IP寄存器）。5.3.2開(kāi)關(guān)量指示電路的設(shè)計(jì)U1單片機(jī)通信接收程序：#include<system.h>#include<intrins.h>sbitLED=P1^0;unsignedchari=0;main(){unsignedchari=0;CLK_DIV&=~0x07;SCON=0x50; AUXR|=0x01; AUXR&=0xFB; T2L=0xE8; T2H=0xFF; AUXR|=0x10; ES=1;EA=1;while(1){}}voidser(void)interrupt4{if(RI){

RI=0; P1=SBUF;} if(TI) TI=0;} 5.3.2開(kāi)關(guān)量指示電路的設(shè)計(jì)U2單片機(jī)通信發(fā)送程序：#include<system.h>#include<intrins.h>sbitLED=P1^0;unsignedchari=0;main(){unsignedchari=0; CLK_DIV&=~0x07; SCON=0x50; AUXR|=0x01; AUXR&=0xFB;

T2L=0xE8; T2H=0xFF; AUXR|=0x10; while(1) {SBUF=P1;

while(!TI);

TI=0;

delay_ms(50);

}}延時(shí)程序：#include"system.h"voiddelay_ms(unsignedintz){unsignedintx,y,mid;mid=(unsignedint)((float)fosc*z/Fre_Div);for(x=mid;x>0;x--) for(y=123;y>0;y--);} 5.3.3主從多級(jí)通信系統(tǒng)的構(gòu)建例3：主從式多機(jī)通信系統(tǒng)有一個(gè)主機(jī)和兩個(gè)從機(jī)，主機(jī)根據(jù)控制開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，向要訪問(wèn)的從機(jī)發(fā)送地址，地址相符的從機(jī)和主機(jī)進(jìn)行通信，然后主機(jī)根據(jù)開(kāi)關(guān)狀態(tài)向從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，從機(jī)將接收到的數(shù)據(jù)通過(guò)點(diǎn)亮發(fā)光二極管的方式顯示。圖9主從式多機(jī)通信系統(tǒng)