第11課 串口通信
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2、串行通信編程時主要應注意的事項
3、51單片機串行口結構
串行口電路也稱為通用異步收發器（UART）.從原理上講，一個UART應包括發送器電路、接收器電路和控制電路。51單片機的UART已集成在其中，構成一個全雙工串行口，這個口即可以用于網絡通信，也可以實現串行異步通信，還可以作為同步移位寄存器使用。
80C51的串行口通過引腳RXD（P30,串行口數據接收端）和引腳TXD(P31，串行數據發送端)與外療設備進行串行通信。如圖3為單片機串行口的結構。
圖中共有兩個串行口緩沖寄存器（SBUF）,一個是發送寄存器，一個是接收寄存器，以便單片機能以全雙工方式進行通信。串行發送時，從片內總線向發送SBUF寫入數據；接收時，從接收SBUF向片內總線讀出數據。它們都是可尋址的寄存器，但因為發送和接收不能同時進行，所以給這兩個寄存器賦以同一地址99H.
在接收方式下，串行數據通過引腳RXD（P30）進入，由于在接收寄存器之前還有移位寄存器，從而構成了串行接收的雙緩沖結構，以避免在數據接收過程上中出現幀重疊錯誤，即在下一幀數據來時，前一幀數據還沒有讀走。
在發送方式下，串行數據通過引腳TXD（P31）發出。與接收情況不同的，發送數據時，由于CPU是主動的，不會發生幀重疊錯誤，因此發送電路就不需又重緩沖結構，這樣可以提高數據發送的速度。
4、相關的寄存器
與串口通信相關的相關的寄存器主要有四個，串行口控制寄存器SCON、電源控制寄存器PCON、定時器工作方式寄存器TMOD、定時器控制寄存器TCON、中斷允許寄存器IE，后面主要跟波特率設置及中波相關，前面在講中斷和定時器已作過介紹，所以這里只對SCON和PCON寄存器進行介紹。
（1）串行控制寄存器SCON
串行控制寄存器SCON用于設置串行口的工作方式、監視串行口的工作狀態、控制發送與接收的狀態等。它是一個既可以字節尋址又可以位尋址的8位特殊功能寄存器。其格式如下。
(1)SM0 SM1：串行口工作方式選擇位。其狀態組合所對應的工作方式如表9-1所示。
(2) SM2：多機通信控制器位。在方式0中，SM2必須設成0。在方式1中，當處于接收狀態時，若SM2=1，則只有接收到有效的停止位“1”時，RI才能被激活成“1”(產生中斷請求)。在方式2和方式3中，若SM2=0，串行口以單機發送或接收方式工作，TI和RI以正常方式被激活并產生中斷請求；若SM2=1，RB8=1時，RI被激活并產生中斷請求。
(3) REN：串行接受允許控制位。該位由軟件置位或復位。當REN=1，允許接收；當REN=0，禁止接收
(4) TB8：方式2和方式3中要發送的第9位數據。該位由軟件置位或復位。在方式2和方式3時，TB8是發送的第9位數據。在多機通信中，以TB8位的狀態表示主機發送的是地址還是數據：TB8=1表示地址，TB8=0表示數據。TB8還可用作奇偶校驗位。
(5) RB8：接收數據第9位。在方式2和方式3時，RB8存放接收到的第9位數據。RB8也可用作奇偶校驗位。在方式1中，若SM2=0，則RB8是接收到的停止位。在方式0中，該位未用。
(6)TI：發送中斷標志位。TI=1，表示已結束一幀數據發送，可由軟件查詢TI位標志，也可以向CPU申請中斷。
注意：TI在任何工作方式下都必須由軟件清0。
(7)RI：接收中斷標志位。RI=1，表示一幀數據接收結束。可由軟件查詢RI位標志，也可以向CPU申請中斷。
注意：RI在任何工作方式下也都必須由軟件清0。
在AT89C51中，串行發送中斷TI和接收中斷RI的中斷入口地址是同是0023H，因此在中斷程序中必須由軟件查詢TI和RI的狀態才能確定究竟是接收還是發送中斷，進而作出相應的處理。單片機復位時，SCON所有位均清0。
３、電源控制寄存器PCON
在串口通信時，我們只用PCON寄存器的SMOD位，這一位主要跟波特率的設置有關。下面僅對這一位進行介紹。
SMOD：串行口波特率倍增位。在工作方式1～工作方式3時，若SMOD=1，則串行口波特率增加一倍。若SMOD=0，波特率不加倍。系統復位時，SMOD=0。
5、串行口的工作方式
51單片機的串行口共有四種工種方式，分別為工作方式0、工作方式1、工作方式2及工作方式3，如圖1所示。采用何種工作方式主要靠串行口控制寄存器SCON中的SM0和SM1來決定。不同的工作方式，其一次傳送的數據位多少不同，同時，波特率的大小的設置也不同。
圖1 串行口的四種工作方式
（1）發送和接收
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為了便于大家撐握，這里只介紹工作方式1，其它工作方式大家用到時再自行學習。工作方式1每次傳送一幀數據為10位，1 個起始位、1 個停止位和8個數據位，低位在前，高位在后，如圖2所示。
關鍵詞：
單片機串口通
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