第六章串行口及串行通信技術(shù).ppt

1、第6章 80C51串行口及串行通信技術(shù),在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，CPU和外部通信有兩種形式： 并行通信，即數(shù)據(jù)的各位同時(shí)傳送； 串行通信，即數(shù)據(jù)一位一位順序傳送。,注意：“串行”是指外設(shè)與接口電路之間的信息傳送方式，CPU與接口之間仍按并行方式工作。,一、數(shù)據(jù)通信,6-1 串行通信基本知識(shí),二、信息傳輸?shù)臋z錯(cuò)和糾錯(cuò),最簡(jiǎn)單的檢錯(cuò)方法是奇偶校驗(yàn)，即在傳送字符的各位之外，再傳送1位奇/偶校驗(yàn)位?？刹捎闷嫘ｒ?yàn)或偶校驗(yàn)。,串行數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中，由于干擾可能引起信息的出錯(cuò) 如何發(fā)現(xiàn)傳輸中的錯(cuò)誤，叫檢錯(cuò) 發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后，如何消除錯(cuò)誤，叫糾錯(cuò),奇校驗(yàn)：使所有傳送的數(shù)位（含字符的各數(shù)位和校驗(yàn)位）中， 含1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)個(gè)。

2、,偶校驗(yàn)：使所有傳送的數(shù)位（含字符的各數(shù)位和校驗(yàn)位）中，含1的個(gè)數(shù)為偶數(shù)個(gè)。,注意：奇偶校驗(yàn)?zāi)軌驒z測(cè)出1位誤碼，但是不能糾錯(cuò)。,三、傳輸速率,在串行通訊中，用波特率來(lái)描述數(shù)據(jù)的傳輸速率。 波特率，即每秒鐘傳送的二進(jìn)制位數(shù)，單位bps。收、發(fā)雙方的波特率必須一致。,例：要求每秒傳送120個(gè)字符，每幀為10位。 解：波特率：12010=1200 bps， 每位傳送時(shí)間：Td=1/1200=0.833ms,全雙工傳送：通訊雙方能同時(shí)進(jìn)行發(fā)送和接收操作,四、串行通信的傳輸方式,單工傳送：只允許數(shù)據(jù)按照一個(gè)固定的方向傳送。,半雙工傳送：只有1根線傳送數(shù)據(jù)信號(hào)，要求通訊雙方的發(fā)送和接收由電子開(kāi)關(guān)切換。由于

3、只有一條信道，所以數(shù)據(jù)不能同時(shí)在兩個(gè)方向上傳送。,一個(gè)字符一個(gè)字符地傳輸，每個(gè)字符一位一位地傳輸，傳輸一個(gè)字符時(shí)，以起始位開(kāi)始，然后傳輸字符本身各位，接著傳輸校驗(yàn)位，最后以停止位結(jié)束該字符傳輸。一次傳輸?shù)钠鹗嘉?、字符各位、校?yàn)位、停止位構(gòu)成一個(gè)字符幀（數(shù)據(jù)幀）信息。,五、串行通信的兩種類型,異步通信,起始位邏輯01位 數(shù)據(jù)位邏輯0或15位、6位、7位、8位 校驗(yàn)位邏輯0或11位或無(wú) 停止位邏輯11位 空閑位邏輯1任意數(shù)量,幀與幀間可有任意個(gè)空閑位，起始位后緊跟數(shù)據(jù)的最低位。,例：傳送8位數(shù)據(jù)45H（0100,0101B），奇校驗(yàn)，則信號(hào)線上的波形為：,異步通信的優(yōu)點(diǎn)是不需要傳送同步時(shí)鐘，字符幀

4、長(zhǎng)度不受限制，故設(shè)備簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是字符幀中因包含起始位和停止位而降低了有效數(shù)據(jù)的傳輸速率。,同步通信,在每組信息的開(kāi)始，加上同步字符，靠同步字符完成收發(fā)雙方同步的。 多個(gè)字符成組傳送。 同步字符和字符組以及需要的其他字符構(gòu)成一個(gè)信息幀。,發(fā)送器：并串?dāng)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，添加標(biāo)識(shí)位和校驗(yàn)位，設(shè)置發(fā)送結(jié)束標(biāo)志，申請(qǐng)中斷。 接收器：串并數(shù)據(jù)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(qǐng)中斷。 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。,六、串行接口必須具備的功能,串行接口電路的種類和型號(hào)很多。 能夠完成異步通信的硬件接口電路稱

5、為UART，即通用異步接收器/發(fā)送器。 能夠完成同步通信的硬件接口電路稱為USRT。即通用同步接收器/發(fā)送器。 既能夠完成異步又能同步通信的硬件接口電路稱為USART。 所有這些串行接口電路都必須具備如下的基本功能：,6-2 80C51串行口及應(yīng)用,通用異步全雙工串口，可同時(shí)收發(fā)。 串口輸入/輸出腳：RXD（P3.0）和TXD（P3.1）。,一、 80C51串行口結(jié)構(gòu),按不同方式，一幀位數(shù)8/10/11三種。,一幀字符發(fā)送/接收完，置位標(biāo)志位(TI/RI)并申請(qǐng)中斷 中斷控制：中斷允許位ES、EA 中斷入口：0023H,含兩個(gè)收、發(fā)數(shù)據(jù)緩沖器SBUF（共用一個(gè)地址99H ） 發(fā)送SBUF放待發(fā)

6、的8位數(shù)據(jù)，寫(xiě)入SBUF便啟動(dòng)發(fā)送。 發(fā)送指令：MOVSBUF，A 接收SBUF放已成功接收的8位數(shù)據(jù)，供CPU讀取。 讀取指令： MOV A，SBUF 發(fā)送緩沖器只能寫(xiě)入，不能讀出；接收緩沖器只能讀出，不能寫(xiě)入。,SM2：多機(jī)通訊控制位，用于方式2和方式3中。,在方式2，3處于接收方式時(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時(shí)，則置RI=1。 在方式2，3處于接收或發(fā)送方式時(shí)，若SM2=0，不論接收到的第9位RB8為0還是1，TI、RI都以正常方式被激活。 在方式1處于接收時(shí)，若SM2=1，則只有收到有效的停止位后，RI置1。 在方式0中

7、，SM2應(yīng)為0。,SM0，SM1：串口4種工作方式選擇。,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,TB8：在方式2，3中，是發(fā)送機(jī)要發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)。,可做奇偶校驗(yàn)位，由軟件置位或復(fù)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)，TB8為1，數(shù)據(jù)幀時(shí)，TB8為0。,RB8：在方式2，3中，接收來(lái)自發(fā)送機(jī)的第9位數(shù)據(jù)（TB8）。,REN：允許接收控制位，=1允許接收；=0禁止接收。,SMOD波特率加倍控制位。=1波特率加倍，=0則不加倍。 GF1、GF0通用標(biāo)志位。 這兩個(gè)標(biāo)志位可供用戶使用，可用

8、軟件置1或清0。兩個(gè)標(biāo)志位用戶應(yīng)充分利用。 PD掉電方式位。 若PD=1，單片機(jī)進(jìn)入掉電工作方式。 IDL待機(jī)方式位。 IDL=1，單片機(jī)進(jìn)入待機(jī)工作方式。,二、80C51串行通信工作方式,80C51的串行口有4種工作方式，通過(guò)SCON中的SM0、SM1位來(lái)決定。,方式0：8位同步移位寄存器（用于I/O擴(kuò)展） 一幀8位，無(wú)起、停位，先發(fā)送或接收最低位。波特率固定為fosc/12。 RXD：數(shù)據(jù)輸入/輸出端。 TXD：同步脈沖輸出端，每個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)位。 波特率B = fosc/12，如:fosc=12MHz,B=1MHz,每位數(shù)據(jù)1s。 發(fā)送過(guò)程：寫(xiě)入SBUF（啟動(dòng)發(fā)送），一幀發(fā)送完，TI

9、=1。 接收過(guò)程：REN=1且RI=0，啟動(dòng)接收，一幀接收完，RI=1。,例1：用串行口方式0擴(kuò)展8位并行I/O輸出口。,74HC164實(shí)現(xiàn)：串行并行的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,REN=1，允許接收。向串口的SCON寫(xiě)入控制字（置為方式0，并置“1”REN位，同時(shí)RI=0）時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)正脈沖，串行口即開(kāi)始接收數(shù)據(jù)。RXD為數(shù)據(jù)輸入端，TXD為移位脈沖信號(hào)輸出端， 接收器也以fosc/12的固定波特率采樣RXD引腳的數(shù)據(jù)信息，當(dāng)收到8位數(shù)據(jù)時(shí)置“1” RI，表示一幀數(shù)據(jù)接收完。,例2：用串行口方式0擴(kuò)展8位并行I/O輸入口。,74HC165實(shí)現(xiàn)：并行串行的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,方式0下，SCON中的TB8、RB8位沒(méi)有用到

10、，發(fā)送或接收完8位數(shù)據(jù)由硬件置“1”TI或RI，CPU響應(yīng)中斷。TI或RI須由用戶軟件清“0”，可用如下指令： CLR TI；TI位清“0” CLR RI ；RI位清“0” 方式0時(shí)，SM2位必須為0。,方式1：10位異步通訊方式。,一幀10位：起位（0）+8位數(shù)據(jù)位+停位（1），先發(fā)送或接收最低位。 波特率：用T1作波特率發(fā)生器，B=(2SMOD/32)T1溢出率。 發(fā)送：寫(xiě)入SBUF（啟動(dòng)發(fā)送），一幀發(fā)送完，TI=1。 接收：REN=1，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。,a發(fā)送 數(shù)據(jù)由TXD輸出，

11、當(dāng)執(zhí)行數(shù)據(jù)寫(xiě)發(fā)送緩沖器SBUF的指令，就啟動(dòng)發(fā)送。 TX時(shí)鐘是發(fā)送的波特率。 發(fā)送開(kāi)始時(shí)，內(nèi)部發(fā)送控制信號(hào)變?yōu)橛行А⑵鹗嘉幌騎XD輸出，此后，每經(jīng)過(guò)一個(gè)TX時(shí)鐘周期，便產(chǎn)生一個(gè)移位脈沖，并由TXD輸出一個(gè)數(shù)據(jù)位。8位數(shù)據(jù)位全部發(fā)送完畢后，置“1” TI。,b接收 數(shù)據(jù)從RXD（P3.0）腳輸入。當(dāng)檢測(cè)到起始位的負(fù)跳變時(shí)，開(kāi)始接收數(shù)據(jù)。 定時(shí)控制信號(hào)有兩種：接收移位時(shí)鐘（RX時(shí)鐘，頻率和波特率相同）和位檢測(cè)器采樣脈沖（頻率是RX時(shí)鐘的16倍，1位數(shù)據(jù)期間，有16個(gè)采樣脈沖），當(dāng)采樣到RXD端從1到0的跳變時(shí)就啟動(dòng)檢測(cè)器，接收的值是3次連續(xù)采樣（第7、8、9個(gè)脈沖時(shí)采樣）進(jìn)行表決以確認(rèn)是否是真正

12、的起始位（負(fù)跳變）的開(kāi)始。 當(dāng)一幀數(shù)據(jù)接收完，須同時(shí)滿足兩個(gè)條件，接收才真正有效。 RI=0，即上一幀數(shù)據(jù)接收完成時(shí)，RI=1發(fā)出的中斷請(qǐng)求已被響應(yīng)，SBUF中的數(shù)據(jù)已被取走，說(shuō)明“接收SBUF”已空。 SM2=0或收到的停止位=1（方式1時(shí)，停止位已進(jìn)入RB8），則收到的數(shù)據(jù)裝入SBUF和RB8（RB8裝入停止位），且置“1”中斷標(biāo)志RI。 若這兩個(gè)條件不同時(shí)滿足，收到的數(shù)據(jù)將丟失。,一幀11位：起位+9位數(shù)據(jù)位+停位。 第9位數(shù)據(jù)位在TB8/RB8中，常作校驗(yàn)位或多機(jī)通訊標(biāo)識(shí)位。 波特率： 方式2：B=(2SMOD/64)fosc 。 方式3：B=(2SMOD/32)T1溢出率 發(fā)送：先填

13、寫(xiě)TB8，寫(xiě)入SBUF（啟動(dòng)發(fā)送），發(fā)送完TI=1。 接收：REN=1，RI=0且第9位為1 (或SM2=0)，將接收數(shù)據(jù)裝入SBUF，第9位裝入RB8，使RI=1；否則丟棄接收數(shù)據(jù)，不置位RI。,方式2和方式3： 11位異步通訊方式。,a方式2發(fā)送 發(fā)送前，先根據(jù)通訊協(xié)議由軟件設(shè)置TB8（例如，雙機(jī)通訊時(shí)的奇偶校驗(yàn)位或多機(jī)通訊時(shí)的地址/數(shù)據(jù)的標(biāo)志位）。 b方式2接收 SM0、SM1=10，且REN=1。數(shù)據(jù)由RXD端輸入，接收11位信息。當(dāng)位檢測(cè)到RXD從1到0的負(fù)跳變，并判斷起始位有效后，開(kāi)始收一幀信息。在接收器完第9位數(shù)據(jù)后，需滿足兩個(gè)條件，才能將接收到的數(shù)據(jù)送入SBUF。 （1）RI=

14、0，意味著接收緩沖器為空。 （2）SM2=0或接收到的第9位數(shù)據(jù)位RB8=1時(shí)。 當(dāng)上述兩個(gè)條件滿足時(shí)，接收到的數(shù)據(jù)送入SBUF（接收緩沖器），第9位數(shù)據(jù)送入RB8，并置“1”RI。若不滿足兩個(gè)條件，接收的信息將被丟棄。,關(guān)于波特率的計(jì)算：,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,在方式1，3下，波特率由T1溢出率和SMOD共同決定。實(shí)際上，當(dāng)T1做波特率發(fā)生器時(shí)，通常工作在模式2下，即自動(dòng)重裝載的8位定時(shí)器，此時(shí)TL1作計(jì)數(shù)用，自動(dòng)重裝載的值在TH1

15、內(nèi)。,方式1，3下的波特率：,T1模2溢出時(shí)間:,T1模2定時(shí)初值：,定時(shí)器1產(chǎn)生的常用波特率,要保證主機(jī)與所選擇的從機(jī)實(shí)現(xiàn)可靠地通信，必須保證串口具有識(shí)別功能。 SCON中的SM2位就是滿足這一條件而設(shè)置的多機(jī)通信控制位。 原理：在串行口以方式2（或方式3）接收時(shí)， 若SM2=1，表示置多機(jī)通信功能位，這時(shí)有兩種可能： （1）接收到的第9位數(shù)據(jù)為1時(shí)，數(shù)據(jù)才裝入SBUF，并置中斷標(biāo)志RI=1向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求； （2）接收到的第9位數(shù)據(jù)為0時(shí)，則不產(chǎn)生中斷標(biāo)志，信息將拋棄。 若SM2=0，則接收的第9位數(shù)據(jù)不論是0還是1，都產(chǎn)生RI=1中斷標(biāo)志，接收到的數(shù)據(jù)裝入SBUF中。,5. 多機(jī)通信

16、的工作原理 ：,設(shè)多機(jī)系統(tǒng)中有一主機(jī)和3個(gè)從機(jī)，如圖。主機(jī)的RXD與從機(jī)的TXD相連，主機(jī)TXD與從機(jī)的RXD端相連。從機(jī)地址分別為00H、01H、02H。,多機(jī)通信工作過(guò)程： （1）從機(jī)串行口編程為方式2或方式3接收，且置“1”SM2和REN位，使從機(jī)只處于多機(jī)通訊且接收地址幀的狀態(tài)。 （2）主機(jī)先將從機(jī)地址（即準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)的從機(jī)）發(fā)給各從機(jī), 主機(jī)發(fā)出的地址信息的第9位為1，各從機(jī)接收到的第9位信息RB8為1，且由于SM2=1，則置“1” RI，各從機(jī)響應(yīng)中斷，執(zhí)行中斷程序。在中斷服務(wù)子程序中，判主機(jī)送來(lái)的地址是否和本機(jī)地址相符合，相符則該從機(jī)清“0”SM2位，準(zhǔn)備接收主機(jī)的數(shù)據(jù)或命令；若

17、不符，則保持SM2=1狀態(tài)。 （3）接著主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)幀，此時(shí)各從機(jī)串行口接收到的RB8=0，只有地址相符合的從機(jī)系統(tǒng)（即已清“0”SM2位的從機(jī)）才能激活RI，從而進(jìn)入中斷，在中斷程序中接收主機(jī)的數(shù)據(jù)（或命令）；其它的從機(jī)因SM21，又RB8=0不激活中斷標(biāo)志RI，不能進(jìn)入中斷，接收的數(shù)據(jù)丟失。 圖所示的多機(jī)系統(tǒng)是主從式，由主機(jī)控制多機(jī)之間的通信，從機(jī)和從機(jī)的通訊只能經(jīng)主機(jī)才能實(shí)現(xiàn)。,三、雙機(jī)串行通信硬件接口 AT80C51串行口以TTL電平串行傳輸，抗干擾性差，傳輸距離短。 為了提高串行通信的可靠性，增大串行通信的距離，一般都采用標(biāo)準(zhǔn)串行接口，如RS-232、RS-422A、RS-485等來(lái)

18、實(shí)現(xiàn)串行通信。 根據(jù)AT80C51的雙機(jī)通信距離和抗干擾性的要求，可選擇TTL電平傳輸，或選擇RS-232C、RS-422A、RS485串行接口進(jìn)行串行數(shù)據(jù)傳輸。,1TTL電平通信接口 如果兩個(gè)80C51單片機(jī)相距在幾米之內(nèi)，它們的串行口可直接相連，從而直接用TTL電平傳輸方法來(lái)實(shí)現(xiàn)雙機(jī)通信，接口電路如圖7-14所示。,圖7-14,2RS-232C雙機(jī)通信接口 如果雙機(jī)通信距離在30m之內(nèi)，可利用RS-232C標(biāo)準(zhǔn)接口實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的雙機(jī)通信，接口電路如圖7-15所示。 圖7-15中的MAX232A是美國(guó)MAXIM公司生產(chǎn)的RS-232C雙工發(fā)送器/接收器電路芯片。,圖7-15,3RS-422A雙

19、機(jī)通信接口 為了增加通信距離，可以在通信線路上采用光電隔離方法，利用RS-422A標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行雙機(jī)通信，最大傳輸距離可達(dá)1000m左右，接口電路如圖7-16。 圖7-16中的SN75174、SN75175是TTL電平到RS-232電平與RS-232電平到TTL電平的電平轉(zhuǎn)換芯片。,圖7-16,4RS-485雙機(jī)通信接口 RS-422A雙機(jī)通信需四芯傳輸線，對(duì)長(zhǎng)距離通信很不經(jīng)濟(jì)，故通常采用雙絞線傳輸?shù)腞S-485串行通信接口，它很容易實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信。圖7-17給出了其RS-485雙機(jī)通信接口電路，最大傳輸距離可達(dá)1000m左右。,圖7-17,SIO： MOV SCON，#控制狀態(tài)字 ；寫(xiě)方式字且TI=

20、RI=0 (MOV PCON，#80H) ；波特率加倍 (MOV SP，#X) (MOV TMOD，#20H ) ；T1作波特率發(fā)生器 (MOV TH1，#X ) ；選定波特率 (MOV TL1，#X ) (SETB ET1) (SETB TR1) (SETB EA) ；開(kāi)串行口中斷 (SETB ES),四、80C51串行口初始化編程格式,五、串行口方式0的應(yīng)用,解：采用中斷方式發(fā)送數(shù)據(jù)，顯示延時(shí)調(diào)用延時(shí)子程序DELAY。,例：用80C51串口外接74HC164擴(kuò)展8位并行輸出口，每位接一個(gè)發(fā)光二極管（陰接地），要求從左到右延遲輪流顯示，并不斷循環(huán)。,例：用80C51串口外接74HC165擴(kuò)展

21、8位并行輸入口，輸入數(shù)據(jù)由8個(gè)開(kāi)關(guān)提供，另有一個(gè)開(kāi)關(guān)K提供聯(lián)絡(luò)信號(hào)。當(dāng)K=0時(shí)，表示要求輸入8位開(kāi)關(guān)量，作為邏輯模擬子程序的輸入信號(hào)。,解：采用查詢方式輸入。要點(diǎn)： REN=1，允許接收 K閉合才輸入,六、異步通訊程序舉例,發(fā)送程序：先發(fā)送一個(gè)字符，等待TI=1后再發(fā)送下一個(gè)字符。,TRAM：MOV A，R0 ；取數(shù)據(jù) MOVSBUF，A ；發(fā)送一個(gè)字符 WAIT：JBCTI，NEXT ；等待發(fā)送結(jié)束 SJMPWAIT NEXT：INCR0 ；準(zhǔn)備下一次發(fā)送 SJMPTRAM,查詢方式：,ORG0023H ；串行口中斷入口 AJMP SINT MAIN： ；初始化編程 TRAM： MOV A，

22、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：CLR TI ；中斷服務(wù)程序 INCR0 MOVA，R0 ；取數(shù)據(jù) MOVSBUF，A ；發(fā)送下一個(gè)字符 RETI,中斷方式：,ORG 0000H LJMP MAINT ORG0023H ；串行口中斷入口LJMPTRANI MAINT： MOV SCON，#80H；串行口初始化 MOV PCON，#80H；波特率 SETBEA SETBES；開(kāi)串行口中斷 MOV R0，#50H ；設(shè)數(shù)據(jù)指針 MOV R7，#10H ；數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 MOV A，R0 ；取一個(gè)字符 MOV C，P ；加偶校驗(yàn) MOV TB

23、8，C MOV SBUF，A ；啟動(dòng)一次發(fā)送 HERE：SJMPHERE；CPU執(zhí)行其它任務(wù),例：將片內(nèi)RAM 50H起始單元的16個(gè)數(shù)由串行口發(fā)送，要求用中斷方式發(fā)送，波特率為系統(tǒng)時(shí)鐘的32分頻，并進(jìn)行偶校驗(yàn)。,TRANI：PUSH ACC；保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) 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 ；加偶校驗(yàn) MOV TB8，C MOV SBUF，A ；發(fā)送一個(gè)字符 TEND： POP PSW ；恢

24、復(fù)現(xiàn)場(chǎng) POP ACC RETI ；中斷返回,WAIT：JBCRI，NEXT；查詢等待 SJMPWAIT NEXT：MOVA，SBUF ；讀取接收數(shù)據(jù) MOVR0，A；保存數(shù)據(jù) INCR0 ；準(zhǔn)備下一次接收 SJMPWAIT,ORG0023H AJMPRINT MAIN： ；初始化編程 SJMP$ ；其它任務(wù) RINT：CLRRI ；清中斷標(biāo)志 MOVA，SBUF ；讀取接收數(shù)據(jù) MOVR0，A；保存數(shù)據(jù) INCR0 RETI,查詢方式：,中斷方式：,接收程序：REN=1、RI=0等待接收，當(dāng)RI=1，從SBUF讀取數(shù)據(jù)。,例：串行接收16個(gè)字符，存入片內(nèi)RAM的50H起始單元，采用中斷方式，

25、波特率為2400（晶振11.0592MHz），不校驗(yàn)。,ORG0000H LJMPMAINT ORG0023H ；串行口中斷入口AJMPRINT MAINT： 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(xiě)入T1時(shí)間常數(shù)MOV TH1，#0F4HSETB TR1 ；啟動(dòng)T1 SETBEA；CPU開(kāi)中 SETBES；串口開(kāi)中 MOV R0，#50H ；設(shè)數(shù)據(jù)指針MOV R7，#10H ；接收數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 SJMP$,RINT：CLR RI ；清接收結(jié)束標(biāo)志 DJNZ R7，NEXT；未全部接收完，轉(zhuǎn)NEXT CLR ES

26、；全部接收完，關(guān)閉串行口中斷SJMP REND NEXT： MOV A，SBUF ；讀取接收字符MOV R0，A ；保存一個(gè)字符INC R0 ；修改指針 REND： RETI ；中斷返回,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(xiě)入T1時(shí)間常數(shù)MOV TH1，#0F4HSETB TR1 ；啟動(dòng)T1MOV R0，#50H ；設(shè)數(shù)據(jù)指針MOV R7，#10H ；接收數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 WAIT: JBC RI，NEXT ；等待串行口接收SJMP WAIT NEXT:MOV A，SBUF ；取一個(gè)接收字符JNB

27、P，COMP ；偶校驗(yàn)JNB RB8，ERR ；PRB8，數(shù)據(jù)出錯(cuò)SJMP RIGHT ；P=RB8，數(shù)據(jù)正確 COMP: JB RB8，ERR RIGHT: MOV R0，A ；保存一個(gè)字符INC R0 ；修改指針DJNZ R7，WAIT ；全部字符接收完?CLR F0 ；F0 =0，接收數(shù)據(jù)全部正確 RET ERR： SETB F0 ；F0 =1，接收數(shù)據(jù)出錯(cuò) RET,例：串行接收16個(gè)字符，存入片內(nèi)RAM的50H起始單元，采用查詢方式，波特率為2400（晶振11.0592MHz），進(jìn)行偶校驗(yàn)。,1、什么是串行異步通信，它有哪些作用？ 答：在異步串行通信中，數(shù)據(jù)是一幀一幀（包括一個(gè)字符代碼

28、或一字節(jié)數(shù)據(jù)）傳送的，每一幀的數(shù)據(jù)格式：起始位、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位、停止位。通信采用幀格式，無(wú)需同步字符。存在空閑位是異步通信的特征之一。 2、80C51單片機(jī)的串行口由哪些功能部件組成？各有什么作用？ 答：80C51單片機(jī)的串行接口由發(fā)送緩沖期SBUF，接收緩沖期SBUF、輸入移位寄存器、串行接口控制器SCON、定時(shí)器T1構(gòu)成的波特率發(fā)生器等部件組成。 由發(fā)送緩沖期SBUF發(fā)送數(shù)據(jù)，接收緩沖期SBUF接收數(shù)據(jù)。串行接口通信的工作方式選擇、接收和發(fā)送控制及狀態(tài)等均由串行口控制寄存器SCON控制和指示。定時(shí)器T1產(chǎn)生串行通信所需的波特率。,3、簡(jiǎn)述串行口接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的過(guò)程。 答：串行接口的接收和發(fā)

29、送是對(duì)同一地址（99H）兩個(gè)物理空間的特殊功能寄存器SBUF進(jìn)行讀和寫(xiě)的。當(dāng)向SBUF發(fā)“寫(xiě)”命令時(shí)（執(zhí)行“MOV SBUF,A”），即向緩沖期SBUF裝載并開(kāi)始TXD引腳向外發(fā)送一幀數(shù)據(jù)，發(fā)送完置發(fā)送中斷標(biāo)志位TI=1。 在滿足串行接口接收中斷標(biāo)志位RI（SCON.0）=0的條件下，置允許接收位REN（SCON.4）=1,就會(huì)接收一幀數(shù)據(jù)進(jìn)入移位寄存器，并裝載到接收SBUF中，同時(shí)使RI=1。當(dāng)發(fā)讀SBUF命令時(shí)（執(zhí)行“MOV A, SBUF”），便由接收緩沖期SBUF取出信息通過(guò)80C51內(nèi)部總線送CPU。(方式0有所區(qū)別),4、80C51串行口有幾種工作方式？有幾種幀格式？各工作方式的波

30、特率如何確定？ 答：80C51串行口有4種工作方式： 方式0（8位同步移位寄存器），方式1（10位異步收發(fā)），方式2（11位異步收發(fā)），方式3（11位異步收發(fā)）。 有2種幀格式：10位，11位 方式0：方式0的波特率fosc/12(波特率固定為振蕩頻率1/12) 方式2：方式2波特率2SMOD/64fosc 方式1和方式3：方式1和方式3波特率2SMOD/32(T1溢出速率),5、若異步通信接口按方式3傳送，已知其每分鐘傳送3600個(gè)字符，其波特率是多少？ 答：已知每分鐘傳送3600個(gè)字符，方式3每個(gè)字符11位，則： 波特率=（11b/字符）（3600字符/60s）=660b/s 6、80C5

31、1中SCON的SM2，TB8，RB8有何作用？ 答：80C51SCON的SM2是多機(jī)通信控制位，主要用于方式2和方式3.若置SM2=1，則允許多機(jī)通信。 TB8是發(fā)送數(shù)據(jù)的第9位，在方式2或方式3中，根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)的需要由軟件置位或復(fù)位。它在許多通信協(xié)議中可用作奇偶校驗(yàn)位；在多機(jī)通信中作為發(fā)送地址幀或數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志位。 RB8是接收數(shù)據(jù)的第9位，在方式2或方式3中接收到的第9位數(shù)據(jù)放在RB8位。它或是約定的奇偶校驗(yàn)位，或是約定的地址/數(shù)據(jù)標(biāo)示位。,7、設(shè)fosc11.059MHz，試編寫(xiě)一段程序，其功能為對(duì)串行口初始化，使之工作與方式1，波特率為1200b/s；并用查詢串行口狀態(tài)的方法，讀出接收緩

32、沖器的數(shù)據(jù)并回送到發(fā)送緩沖器。 解： START:MOV SCON,#40H ;串行接口工作于方式1 MOV TMOD,#20H ;定時(shí)器T1工作于模式2 MOV TH1,#0E8H ;賦定時(shí)器計(jì)數(shù)初值 MOV TL1,#0E8H SETB TR1 ;啟動(dòng)定時(shí)器T1 MOV A,SBUF ;讀出接收緩沖器數(shù)據(jù) MOV SBUF,A ;啟動(dòng)發(fā)送過(guò)程 JNB TI,$ ;等待發(fā)送完 CLR TI ;清TI標(biāo)志 SJMP $ ;結(jié)束,8、若晶振為11.0592MHz，串行口工作與方式1，波特率為4800b/s。寫(xiě)出用T1作為波特率發(fā)生器的方式字和計(jì)數(shù)初值。 解： MOV TMOD,#20H ;定時(shí)器

33、T1工作于模式2 MOV TH1,#0FAH ;賦定時(shí)器計(jì)數(shù)初值 MOV TL1,#0FAH 9、為什么定時(shí)器T1用作串行口波特率發(fā)生器時(shí)，常選用工作模式2？若已知系統(tǒng)時(shí)鐘頻率和通信用的波特率，如何計(jì)算其初值？ 答：因?yàn)楣ぷ髂Ｊ?是自動(dòng)重裝初值定時(shí)器，編程時(shí)無(wú)需重裝時(shí)間參數(shù)（計(jì)數(shù)初值），比較使用。若選用工作模式0或工作模式1，當(dāng)定時(shí)器T1溢出時(shí)，需在中斷服務(wù)程序中重裝初值。 已知系統(tǒng)時(shí)鐘頻率fosc和通信用的波特率B，可得出定時(shí)器T1模式2的初值。,10、若定時(shí)器T1設(shè)置成模式2作波特率發(fā)生器，已知fosc6MHz。求可能產(chǎn)生的最高和最低的波特率。 解：最高波特率為T(mén)1定時(shí)最小值時(shí)，此時(shí)初值為

34、255，并且SMOD=1，有： 最低波特率為T(mén)1定時(shí)最大值時(shí)，此時(shí)初值為0，并且SMOD=0，有： 11、串行通信的總線標(biāo)準(zhǔn)是什么？有哪些內(nèi)容？ 答：美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）正式公布的串行總線接口標(biāo)準(zhǔn)有RS-232C,RS-422,RS-423和RS-485等。 在異步串行通信中應(yīng)用最廣的標(biāo)準(zhǔn)總線是RD-232C。它包括了按位串行傳輸?shù)碾姎夂蜋C(jī)械方面的規(guī)定，如適用范圍、信號(hào)特性、接口信號(hào)及引腳說(shuō)明等，適用于短距離或帶調(diào)制解調(diào)的通信場(chǎng)合。采用RS-422, RS-485標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，通信距離可達(dá)1000m。,12、簡(jiǎn)述單片幾多機(jī)通信的工作過(guò)程。 答：當(dāng)一片80C51（主機(jī)）與多片80C51（從機(jī)）通

35、信時(shí)，所有從機(jī)的SM2位都置1.主機(jī)首先發(fā)送的一幀數(shù)據(jù)為地址，即某從機(jī)機(jī)號(hào)，其中第9位為1，所有的從機(jī)接收到數(shù)據(jù)后，將其中第9位裝入RB8中。各從機(jī)根據(jù)收到的第9位數(shù)據(jù)（RB8中）的值來(lái)決定從機(jī)可否再接收主機(jī)的信息。若（RB8）=0，說(shuō)明是數(shù)據(jù)幀，則使接收中斷標(biāo)志位RI=0，信息丟失；若（RB8）=1說(shuō)明是地址幀，數(shù)據(jù)裝入SBUF并置RI=1，中斷所有從機(jī)，只有被尋址的目標(biāo)從機(jī)清除SM2（SM2=0），以接收主機(jī)發(fā)來(lái)的一幀數(shù)據(jù)（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信）。其他從機(jī)仍然保持SM2=1.,13、當(dāng)80C51串行口按工作方式1進(jìn)行串行數(shù)據(jù)通信時(shí)。假定波特率為1200b/s，系統(tǒng)時(shí)鐘頻率fosc=6.0MHZ，以中

36、斷方式傳送16位數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)從20H單元開(kāi)始存放，接收后從40H單元開(kāi)始存放。請(qǐng)編寫(xiě)全雙工通信程序。(取SMOD=0) 解：,ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0023H AJMP SEND （SERVE） ORG 0040H MAIN: MOV SP,#60H MOV SCON ,#40H(#50H) MOV PCON ,#00H MOV TMOD,#20H MOV TH1,#0F3H MOV TL1,#0F3H SETB TR1 MOV R0 ,#20H MOV R1 ,#40H MOV R7 ,#10H MOV R6 ,#10H SETB ES SETB EA MOV A ,R0,MOV SBUF ,A SJMP $ SERVE: CLR RI MOV A ,SBUF MOV R1 ,A DJNZ R6 ,L1 SJMP L2 L1: INC R1 L2: