1、第第7章章 串行通信及其接口串行通信及其接口7.1 概述概述7.2 MCS-51的串行口的串行口7.3 串行口的控制串行口的控制7.1 概述概述 串行通信是将数据的各位一位一位地依次传送。串行通信是将数据的各位一位一位地依次传送。适合于计算机之间、计算机与外部设备之间的远适合于计算机之间、计算机与外部设备之间的远距离通信。距离通信。串行通信从传输方式分为：串行通信从传输方式分为：单工方式（如图单工方式（如图7-1所示）、半双工方式（如图所示）、半双工方式（如图7-2所示）、全双工方式（如图所示）、全双工方式（如图7-3所示）。所示）。从接收方式来说，串行通信有两种方式：从接收方式来说，串行通信
2、有两种方式：异步通信方式（如图异步通信方式（如图7-4所示）、同步通信方式所示）、同步通信方式（如图（如图7-5所示）。所示）。返回本章首页接收器图7-1 单工方式发送器 接收器接收器 发送器发送器 数据流 图7-2 半双工方式发送器接收器数据流接收器发送器图7-3 全双工方式图7-4 异步串行通信数据格式同步字符CRC字符开始终止数据块图7-5 同步通信数据格式返回本节7.2 MCS-51的串行口的串行口7.2.1 串行口的结构串行口的结构7.2.2 串行口的工作方式串行口的工作方式7.2.3 波特率的计算波特率的计算返回本章首页7.2.1 串行口的结构串行口的结构1串行口控制寄存器串行口控
3、制寄存器SCON该寄存器的字节地址为该寄存器的字节地址为98H，可位寻址。，可位寻址。SCON格式如图格式如图7-6所示。所示。SCON位地址SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI9F9E9D9C9B9A9998图7-6 SCON格式 D7D6D5D4D3D2D1D02特殊功能寄存器特殊功能寄存器PCON其字节地址为其字节地址为87H，没有位寻址功能。，没有位寻址功能。PCON的的格式如图格式如图7-7所示，其中与串行接口有关的只有所示，其中与串行接口有关的只有D7位。位。PCONSMOD D7D6D5D4D3D2D1D0 图7-7 PCON格式返回本节7.2.2 串行口的工作方式串行口
4、的工作方式表7-1 串行口工作方式图7-8 方式0发送时序1方式方式0图7-9 方式0接收时序2方式方式1图7-10 方式1发送时序图7-11 方式1接收时序3方式方式2图7-12 方式2发送时序图7-13 方式2的接收时序4方式方式3 当当SM0SM1=11时，串行口工作在方式时，串行口工作在方式3。方式。方式3为波特率可变的为波特率可变的9位异步通信方式，除了波特率外，位异步通信方式，除了波特率外，方式方式3和方式和方式2相同。相同。方式方式3的波特率由下式确定：的波特率由下式确定：方式方式3波特率波特率=（2SMOD/32）定时器定时器T1的溢出率的溢出率 返回本节7.2.3 波特率的计
5、算波特率的计算表7-2 波特率计算公式表7-3 常用的波特率及计算器初值返回本节7.3 串行口的控制串行口的控制7.3.1 主从机间的通信主从机间的通信7.3.2 多机通信接口多机通信接口返回本章首页7.3.1 主从机间的通信主从机间的通信1双机串行异步通信双机串行异步通信l l 单片机与单片机间的串行异步通信接口设计单片机与单片机间的串行异步通信接口设计（如图如图7-147-16所示所示）l l 单片机与单片机与PC系列微机间的异步串行通信接口系列微机间的异步串行通信接口设计（设计（如图如图7-17所示）所示）图7-14 两台8031直接通信图7-15 两台8031采用RS232C总线通信图
6、7-16 两台8751互传数据图7-17 8031单片机和PC机通过RS232C总线通信接口图l 单片机与RS232C接口（1）分离元件电平转换电路，如图）分离元件电平转换电路，如图7-19所示。所示。（2）集成电路电平转换电路）集成电路电平转换电路MC1488，1489这两种芯片的引脚如图这两种芯片的引脚如图7-20所示。（所示。（3）集成电）集成电路电平转换器路电平转换器MC145407。如图如图7-21所示。所示。起 始位D0D1D2D4D3D5D6D7X标志停止位检验位图7-18 RS232C总线上传输的异步通信典型数据格式分类符号名称引脚说明地线 机架保护地（屏蔽地）1 信号地（公共
7、地）7 数据信号线TXD数据发送线2在无数据信息传输或收/发信息间隔期，RXD/TXD电平为1。辅助信道传输速率较主信道低。其余同RXD数据接收线3TXD辅助信道数据发送线14RXD辅助信道数据接收线16定时信号线 DCE发送信号定时15指示被传输的每个bit信息的中心位置 DCE接收信号定时17 DTE发送信号定时24 控制线RTS请求发送4DTE发给DCECTS允许发送5DCE发给DTEDSRDCE装置就绪6 DTRDTE装置就绪20DTE发给DCEDCD接收信号（载波）检测8DTE收到满足标准的信号时置位 振铃指示22由DCE收到振铃时置位 信号质量检测21由DCE根据数据信息是否有错而
8、置位/复位 数据信号速率选择23指定两种传输速率中的一种RTS辅助信道请求发送19 CTS辅助信道允许发送13RCD辅助信道接收检测12备用线 9未定义，保留供DCE装置测试使用 10 11 18 25表表7-4 RS232C信号线及其在信号线及其在DB-25的针脚号的针脚号图7-19 分离元件电平转换电路（a）MC1488 （b）MC1489图7-20 MC1488，MC1489引脚图7-21 MC145407引脚（a）（b）图7-22 终端/计算机与终端/计算机简化连接形式返回本节7.3.2 多机通信接口多机通信接口1多机通信原理多机通信原理 串行口控制寄存器串行口控制寄存器SCON中的中
9、的SM2为多机通信为多机通信接口控制位。串行口以方式接口控制位。串行口以方式2或或3接收时，若接收时，若SM2为为1，则仅当接收到的第，则仅当接收到的第9位数据位数据RB8为为1时，数据时，数据才装入才装入SBUF，置位，置位RI，请求，请求CPU对数据进行处对数据进行处理；当理；当SM2为为0时，则接收到一个数据后，不管第时，则接收到一个数据后，不管第9位数据位数据RB8是是0还是还是1，都将数据装入接收缓冲器，都将数据装入接收缓冲器SBUF并置位中断标志并置位中断标志RI，请求，请求CPU处理。处理。2多机通信程序设计多机通信程序设计l l MCS-51多机通信程序设计多机通信程序设计以典
10、型的以典型的PC机和机和MCS-51构成的主从式多机系统构成的主从式多机系统为例，如图为例，如图7-23所示，阐述多机通信的程序设计。所示，阐述多机通信的程序设计。l l PC机多机通信机多机通信编程编程格式如表格式如表7-5所示其中所示其中WLS1，WLS0两位用于两位用于设置新发送或接收的字长，详见表设置新发送或接收的字长，详见表7-6；奇偶校验；奇偶校验允许位允许位PEN及及ESP、跟随校验位的组合见表、跟随校验位的组合见表7-7。l l 多机通信实例多机通信实例图7-23 PC机与MCS-51单片机多机通信Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0DLAB断线设定跟随检测EPSPENSTBWLS1WLS0表7-5 LCR端口地址WLS1（bit1）WLS0（bit0）数据字长005位016位107位118位表7-6 WLS1，WLS0两位设置的字长跟随校验位（bit5）EPS（bit4）PEN（bit3）校验位001奇校验011偶校验101校验值为“1”111校验值为“0”表7-7 PEN及ESP跟随校验位的组合返回本节THANK YOU VERY MUCH！本章到此结束，本章到此结束，谢谢您的光临！谢谢您的光临！结束放映返回本章首页
