第11课 串口通信

成0。在方式1中，当处于接收状态时，若SM2=1，则只有接收到有效的停止位“1”时，RI才能被激活成“1”(产生中断请求)。在方式2和方式3中，若SM2=0，串行口以单机发送或接收方式工作，TI和RI以正常方式被激活并产生中断请求；若SM2=1，RB8=1时，RI被激活并产生中断请求。

(3) REN：串行接受允许控制位。该位由软件置位或复位。当REN=1，允许接收；当REN=0，禁止接收

(4) TB8：方式2和方式3中要发送的第9位数据。该位由软件置位或复位。在方式2和方式3时，TB8是发送的第9位数据。在多机通信中，以TB8位的状态表示主机发送的是地址还是数据：TB8=1表示地址，TB8=0表示数据。TB8还可用作奇偶校验位。

(5) RB8：接收数据第9位。在方式2和方式3时，RB8存放接收到的第9位数据。RB8也可用作奇偶校验位。在方式1中，若SM2=0，则RB8是接收到的停止位。在方式0中，该位未用。

(6)TI：发送中断标志位。TI=1，表示已结束一帧数据发送，可由软件查询TI位标志，也可以向CPU申请中断。

注意：TI在任何工作方式下都必须由软件清0。

(7)RI：接收中断标志位。RI=1，表示一帧数据接收结束。可由软件查询RI位标志，也可以向CPU申请中断。

注意：RI在任何工作方式下也都必须由软件清0。

在AT89C51中，串行发送中断TI和接收中断RI的中断入口地址是同是0023H，因此在中断程序中必须由软件查询TI和RI的状态才能确定究竟是接收还是发送中断，进而作出相应的处理。单片机复位时，SCON所有位均清0。

　３、电源控制寄存器PCON

在串口通信时，我们只用PCON寄存器的SMOD位，这一位主要跟波特率的设置有关。下面仅对这一位进行介绍。

SMOD：串行口波特率倍增位。在工作方式1～工作方式3时，若SMOD=1，则串行口波特率增加一倍。若SMOD=0，波特率不加倍。系统复位时，SMOD=0。

5、串行口的工作方式

51单片机的串行口共有四种工种方式，分别为工作方式0、工作方式1、工作方式2及工作方式3，如图1所示。采用何种工作方式主要靠串行口控制寄存器SCON中的SM0和SM1来决定。不同的工作方式，其一次传送的数据位多少不同，同时，波特率的大小的设置也不同。

图1 串行口的四种工作方式

（1）发送和接收

为了便于大家撑握，这里只介绍工作方式1，其它工作方式大家用到时再自行学习。工作方式1每次传送一帧数据为10位，1 个起始位、1 个停止位和8个数据位，低位在前，高位在后，如图2所示。

图2 方式1的数据帧格式

在写程序时，需看懂数据发送和接收的时序图，分别如图3、图4所示。数据发送时使用的是单片机的TXD(P31)引脚，接收时使用的单片机的RXD(P30)引脚，这里我们结合这两个引脚对时序进行分析。

图3 方式1发送时的时序图

图4 方式1数据接收时的时序图

首先我们单片机如何发送和接收一个数据。

发送时，数据从TXD（P31）端输出，当TI=0时，执行数据写入发送缓冲器SBUFF指令时，就启动了串行口数据的发送指令。启动发送后，串行口自动在起始位清0，而后是8位数据位和1位停止位，一帧数据是10位。数据依次从TXD端发出，一帧数据发送完毕，使TXD端的输出线维持在1状态下，并将SCON寄存器中的TI置1，以便查询数据是否发送完毕或作为发送中断请求信号。TI必须由软件清0。

接收时，数据从RXD(P30)端输入，SCON的REN位应处于允许接收状（REN=1）。在此前提下，串行口采样RXD端，当采样从1向0的状态跳变时，就认定是接收一起始位。随后在移位脉冲的控制下，把接收到的数据位移入寄存器中，直接停止位到来之后把停止位送入RB8中，并置位中断标志位RI，通知CPU从SBUF取走接收到的一个字符。

（2）波特率的设定

工作方式1的波特率是可变，波特率的产生与定时器1有关，其产生的电路如图4所示。

图4 方式1的波特率产生电路

以定时器T1作为波特率发生器使用，其值由定时器1的计数溢出率来决定，其公式为：

其中，T1溢出率为一次定时时间的倒数，即：

上式中，X为计数器的初值，M由定时器T1的工作方式所决定，即M=8、13或16，当定时器1作波特率发生器使用时，一般选用工作方式。之所以选择工作方式2，是因为它具有自动加载功能，可以避免通过程序的反复装入初值所引起的定时误差，使波特率更加稳定。因此，对于定时器T1的工作方式2，其溢出率又可简化为：

此时，波特率为：

因此计数初值X的值为；

例如，设两机通信的波特率为2400波特，若晶振频率为12MHZ,串行口工作在方式1，用定时器T1作为波特率发生器，先定时器工作在方式2（要禁止T1中断，以免产生不必要的中断带来的频率误差）。

若SMOD=1,则计数值X的值为：

若SMOD=1,则计数值X的