第九章 MCS-51串行接口 9.1 串行数据通信概述 通 信 并行 一、并行通信和串行通信 串行 串行通信 数据是一位一位传送的 通 信 9.1 串行数据通信概述 一、并行通信和串行通信 并行 串行 串行通信 数据是一位一位传送的 优点：传输线少，连线简单 缺点：速度慢 适用于远距离 或数据量少的通信 串行 1位

常见的串行通信接口: RS232 USB 网络 I2C SPI 并行、 串行接口的应用？ 扫描仪 打印机 计算机 硬盘 鼠标

如何实现串行通信？ 有二个问题需要解决 1、如何区分一位？ 1001 1111 → 1001 1111 2、如何将一串0和1还原成数据？ 10011111 选通 数据 8位 计算机 并行 外设 10011111 H L 有二个问题需要解决 1、如何区分一位？ 1001 1111 → 1001 1111 2、如何将一串0和1还原成数据？ 1001 1111 → 1111 1001

二、串行传输方式 同步传输和异步传输 靠发送和接收速率相同来保证 比特率：位/秒(bps) 波特率：码元/秒(Baud) 计算机 外设 1位 数据 计算机 外设 高位先送 10011111 1 2 3 4 5 6 7 8 同步时钟 同步传输 1位 数据 计算机 异步传输 外设 靠发送和接收速率相同来保证 发送速率 接收速率 比特率：位/秒(bps) 波特率：码元/秒(Baud)

如何将一串0和1还原成数据？ 如何区分数据的起始？ 1、同步通信方式

2、异步通信方式 异步通信协议： （1）没有数据发送时，数据线保持“1”状态 （2）发送数据时，先发起始位“0”，其后是数据 （3）数据后再发一位停止位“1“ 因此对于8位数据至少要发送10位 例：若比特率为9600bps，则每传输960帧，即960字符/秒 而每位传输时间：T=1/9600≈0.104(ms)

解决了传输一个字节的同步问题, 如何组成一组数据的传输? 计算机 异步传输 外设 同步头 数据 7E 7D5E 7D 7D5D PPP协议中

3、单工、双工、半双工方式 单工：广播 双工：电话 半双工：对讲机

（1）UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter 通用异步接收器/发送器 4、串行通信接口 （1）UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter 通用异步接收器/发送器 8 串－并 并－串 发送 接收 1 时钟 （2）USRT (Universal Synchronous Receiver/Transmitter） 通用同步接收器/发送器

美国电子工业协会EIA公布的串行总线标准 5、RS－232C标准 美国电子工业协会EIA公布的串行总线标准 DB-25 最少3根线 RxD （3） TxD （2） 地 （5） DB-9 －15V：逻辑1 ＋15V：逻辑0 6、调制解调器 公用电话网 Modem 计算机 RS232C

9.2 MCS-51串行接口 51单片机内部有一个全双工的串行接口，具有4种工作方式。 与串行口有关的特殊功能寄存器(SBUF、 SCON) 一、串行口数据绶冲器SBUF（99H） 接收、发送对应于同一地址（99H），但实际上是两个绶冲器。 TxD 发送SBUF(99H) 内部DB TI RxD 输入移位寄存器 接收SBUF(99H) RI

在方式2、3中若SM2=1→表示接收的第九位数据（RB8）为0时不激活RI。 在方式1中若SM2=1→只有收到有效的停止位时才会激活RI。 二、串行口控制寄存器SCON（98H） 1、SM0、SM1 控制串行口方式 SM0 SM1 工作方式 功 能 简 述 波特率 0 0 方式0 8位 同步移位寄存器 fosc/12 0 1 方式1 10位 UART 可变 1 0 方式2 11位 UART fosc/32或/64 1 1 方式3 11位 UART 可变 2、SM2 允许方式2、3的多机通讯特征位 在方式2、3中若SM2=1→表示接收的第九位数据（RB8）为0时不激活RI。 在方式1中若SM2=1→只有收到有效的停止位时才会激活RI。 在方式0中SM2必须为0。

3、REN 允许串行接收位，由软件置/复位 1：允许接收 0：不允许接收（允许发送） 4、TB8 在方式2、3中要发送的第九位数据，由软件置/复位 5、RB8 在方式2、3中是接收的第九位数据 在方式1中若SM2=0，RB8是接收的停止位。 在方式0中不用RB8。

在方式1、2、3中串行接收到停止位的中间时置位。 6、RI 接收中断标志（必须由软件清除） 在方式0中串行接收到第8位结束时自动置位。 在方式1、2、3中串行接收到停止位的中间时置位。 1 RI=1 SBUF 1111 1111 RxD 1 1 1 1 1 1 1 7、TI 发送中断标志（必须由软件清除） 在方式0中串行发送第8位结束时自动置位。 在方式1、2、3中串行发送停止位的开始时置位

9.3 MCS-51串行接口应用举例 一、方式0的应用 1、扩展并口（P232） ROLED: MOV SCON, #00H CLR ES MOV A, #80H LED: MOV SBUF, A JNB TI, $ CLR TI ACALL DELAY RR A AJMP LED RET 74LS164 D CP 89C51 RxD TxD

2、串行显示和键盘接口（补充材料） 7 6 5 4 3 2 1 0 15 14 13 12 11 10 9 8 P3.4 P3.5 8051 74LS164 1-6检查有否键按下 7-9判是否抖动 10-13置哪个键按下初值 R7＝08H一排是8键，循环8次 R6＝FEH是先判右边键 R3＝00H键值初值，键值即为键号

二、方式1的应用（甲、乙通信（P233）） 一位起始位（0），8位数据，一位停止位（1），共10位 发送：写数据到SBUF后，立即开始发送，发完后置“1” TI 接收：接收完，将8位数据送入SBUF，同时后置“1” RI 接收或发送速率由波特率确定 X＝256－fosc•2smod/384 •波特率

并行 并行通信 一次传送多位数据，如8位 数据 8位 计算机 打印机 优点： 速度快 缺点： 传输线多 选通 状态 适用于近距离大数据通信