51单片机串行口--同步移位寄存器

串行I/O中断。中断优先级寄存器IP的PS位则用作串行I/O中断优先级控制位。当PS=1，设定为高优先级；当PS =0，设定为低优先级。

工作方式

MCS-51 单片机可以通过软件设置串行口控制寄存器SCON中SM0（SCON.7）和SMl（SCON.6）来指定串行口的4种工作方式。串行口操作模式选择如表5-2所示。

表5-2 串行口操作模式选择表

其中，fosc是振荡器的频率，UART为通用异步接收和发送器的英文缩写。下面对这4种工作模式作进一步介绍。

1．方式0

当设定SM1、SM0为00时，串行口工作于方式0，它又叫同步移位寄存器输出方式。在方式0下，数据从 RXD（P3.0）端串行输出或输入，同步信号从TXD（P3.1）端输出，发送或接收的数据为8位，低位在前，高位在后，没有起始位和停止位。数据传输 率固定为振荡器的频率1/12，也就是每一机器周期传送一位数据。方式0可以外接移位寄存器，将串行口扩展为并行口，也可以外接同步输入/输出设备。

执行任何一条以SBUF为目的的寄存器指令，就开始发送。

2．方式1

当设定SM1、SM0为01时，串行口工作于方式1。方式1为数据传输率可变的8位异步通信方式，由TXD发 送，RXD接收，一帧数据为10位，1位起始位（低电平），8位数据位（低位在前）和1位停止位（高电平）。数据传输率取决于定时器1或2的溢出速率 （1/溢出周期）和数据传输率是否加倍的选择位SMOD。

对于有定时器/计数器2的单片机，当T2CON寄存器中RCLK和TCLK置位时，用定时器2作为接收和发送的数据传输率发生器，而RCLK=TCLK=0时，用定时器1作为接收和发送的数据传输率发生器。两者还可以交叉使用，即发送和接收采用不同的数据传输率。

类似于模式0，发送过程是由执行任何一条以SBUF为目的的寄存器指令引起的。

3．方式2

当设定SM0、SM1二位为10时，串行口工作于方式2，此时串行口被定义为9位异步通信接口。采用这种方式 可接收或发送 11 位数据，以 11 位为一帧，比方式 1 增加了一个数据位，其余相同。第 9 个数据即 D8 位用作奇偶校验或地址/数据选择，可以通过软件来控制它，再加特殊功能寄存器 SCON 中的 SM2 位的配合，可使 MCS-51 单片机串行口适用于多机通信。发送时，第9位数据为TB8，接收时，第9位数据送入RB8。方式 2 的数据传输率固定，只有两种选择，为振荡率的 1/64 或 1/32 ，可由 PCON 的最高位选择。

4．方式3

当设定SM0、SM1二位为11时，串行口工作于方式3。方式3与方式2类似，唯一的区别是方式3的数据传输率是可变的。而帧格式与方式2一样为11位一帧。所以方式3也适合于多机通信。

数据传输率的确定

串行口每秒钟发送（或接收）的位数就是数据传输率。

对方式0来说，数据传输率已固定成fosc/12，随着外部晶振的频率不同，数据传输率亦不相同。常用的fosc有12MHz和6MHz，所以数据传输率相应为1000×103和500×103bit/s。在此方式下，数据将自动地按固定的数据传输率发送/接收，完全不用设置。

对方式2而言，数据传输率的计算式为2SMOD·fosc/64。当SMOD＝0时，数据传输率为fm/64；当SMOD＝1时，数据传输率为fosc/32。在此方式下，程控设置SMOD位的状态后，数据传输率就确定了，不需要再作其他设置。

对方式1和方式3来说，数据传输率和定时器1的溢出率有关，定时器1的溢出率为：

定时器1的溢出率=定时器1的溢出次数/秒

方式1和方式3的数据传输率计算式为：

2SMOD/32×T1溢出率

根据SMOD状态位的不同，数据传输率有Tl/32溢出率和T1/16溢出率两种。由于T1溢出率的设置是方便的，因而数据传输率的选择将十分灵活。

前已叙及，定时器Tl有4种工作方式，为了得到其溢出率，而又不必进入中断服务程序，往往使T1设置在工作方式2的运行状态，也就是8位自动加入时间常数的方式。

表5-3所示常用数据传输率的设置方法。

表5-3 常用数据传输率设置方法

串行通信实例

这是一个单片机C51串口接收（中断）和发送例程，可以用来测试51单片机的中断接收和查询发送。

#include  #include  #define length 4 //数据长度 unsigned char inbuf[length]; unsigned char checksum,counter; bit flag = 0; //取数标记 main() { init_serial(); //串行口初始化 while (1) { if (flag!=0) //如果取数标志已置位，就将读到的数从串口发出 { flag= 0; //取数标志清0 send_string(inbuf,length); //向串口发送字符串 } } } void init_serial( void ) { SCON = 0x50; //串行工作方式1, 8位异步通信方式 TMOD |= 0x20; //定时器1, 方式 2, 8位自动重装 PCON |= 0x80; //SMOD=1，表示数据传输率加倍 TH1 = 0xF4; //数据传输率:4800 fosc=11.0592MHz IE |= 0x90; //允许串行中断 TR1 = 1; //启动定时器1 } void send_char( unsigned char x) { SBUF=x; while (TI== 0 ); TI= 0; } void send_string( unsigned char *s, unsigned int string_length) { unsigned int i= 0; do { send_char(*(s + i)); //向串口发送一个字符 i++; } while ( i 127 ) { counter= 0; inbuf[counter]=x; checksum= x- 128; } else { counter++; inbuf[counter]=x; checksum ^= x; if ((counter==(length- 1)) && (!checksum)) { flag= 1; //如果串口接收的数据达到length个，且校验没错， //就置位取数标志 } } } }