1、第第7章章 串行通訊及其接口串行通訊及其接口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 串行通訊是將數據的各位一位一位地依次傳送。串行通訊是將數據的各位一位一位地依次傳送。適宜于計算機之間、計算機與外部設備之間的遠適宜于計算機之間、計算機與外部設備之間的遠間隔通訊。間隔通訊。 串行通訊從傳輸方式分為：串行通訊從傳輸方式分為： 單工方式如圖單工方式如圖7-1所示、半雙工方式如所示、半雙工方式如圖圖7-2所示、全雙工方式如圖所示、全雙工方式如圖7-3所示。所示。 從接納方式來說，串行通訊有兩種方式：從接納方式來說，串行通訊有兩種方式： 異步

2、通訊方式如圖異步通訊方式如圖7-4所示、同步通訊方式所示、同步通訊方式如圖如圖7-5所示。所示。前往本章首頁接納器圖7-1 單工方式發送器 接納器接納器 發送器發送器 數據流 圖7-2 半雙工方式發送器接納器數據流接納器發送器圖7-3 全雙工方式圖7-4 異步串行通訊數據格式同步字符CRC字符開場終止數據塊圖7-5 同步通訊數據格式前往本節7.2 MCS-51的串行口的串行口7.2.1 串行口的構造串行口的構造7.2.2 串行口的任務方式串行口的任務方式7.2.3 波特率的計算波特率的計算前往本章首頁7.2.1 串行口的構造串行口的構造1串行口控制存放器串行口控制存放器SCON該存放器的字節地

3、址為該存放器的字節地址為98H，可位尋址。，可位尋址。SCON格格式如圖式如圖7-6所示。所示。SCON位地址SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI9F9E9D9C9B9A9998圖7-6 SCON格式 D7D6D5D4D3D2D1D02特殊功能存放器特殊功能存放器PCON其字節地址為其字節地址為87H，沒有位尋址功能。，沒有位尋址功能。PCON的格的格式如圖式如圖7-7所示，其中與串行接口有關的只需所示，其中與串行接口有關的只需D7位。位。PCONSMOD D7D6D5D4D3D2D1D0 圖7-7 PCON格式前往本節7.2.2 串行口的任務方式串行口的任務方式表7-1 串行口任務方

4、式圖7-8 方式0發送時序1方式方式0圖7-9 方式0接納時序2方式方式1圖7-10 方式1發送時序圖7-11 方式1接納時序3方式方式2圖7-12 方式2發送時序圖7-13 方式2的接納時序4方式方式3 當當SM0SM1=11時，串行口任務在方式時，串行口任務在方式3。方式。方式3為波特率可變的為波特率可變的9位異步通訊方式，除了波特率外，位異步通訊方式，除了波特率外，方式方式3和方式和方式2一樣。一樣。 方式方式3的波特率由下式確定：的波特率由下式確定： 方式方式3波特率波特率=2SMOD/32定時器定時器T1的溢出的溢出率率 前往本節7.2.3 波特率的計算波特率的計算表7-2 波特率計

5、算公式表7-3 常用的波特率及計算器初值前往本節7.3 串行口的控制串行口的控制7.3.1 主從機間的通訊主從機間的通訊7.3.2 多機通訊接口多機通訊接口前往本章首頁7.3.1 主從機間的通訊主從機間的通訊1雙機串行異步通訊雙機串行異步通訊l 單片機與單片機間的串行異步通訊接口設計單片機與單片機間的串行異步通訊接口設計如圖如圖7-147-16所示所示 l 單片機與單片機與PC系列微機間的異步串行通訊接口設系列微機間的異步串行通訊接口設計如圖計如圖7-17所示所示圖7-14 兩臺8031直接通訊圖7-15 兩臺8031采用RS232C總線通訊圖7-16 兩臺8751互傳數據圖7-17 8031

6、單片機和PC機經過RS232C總線通訊接口圖l 單片機與RS232C接口1分別元件電平轉換電路，如圖7-19所示。2集成電路電平轉換電路MC1488，1489這兩種芯片的引腳如圖7-20所示。3集成電路電平轉換器MC145407。如圖7-21所示。起 始位D0D1D2D4D3D5D6D7X標志停頓位檢驗位圖7-18 RS232C總線上傳輸的異步通訊典型數據格式分類符號稱號引腳闡明地線 機架維護地屏蔽地1 信號地公共地7 數據信號線TXD數據發送線2在無數據信息傳輸或收/發信息間隔期，RXD/TXD電平為1。輔助信道傳輸速率較主信道低。其他同RXD數據接納線3TXD輔助信道數據發送線14RXD輔

7、助信道數據接納線16定時信號線 DCE發送信號定時15指示被傳輸的每個bit信息的中心位置 DCE接納信號定時17 DTE發送信號定時24 控制線RTS懇求發送4DTE發給DCECTS允許發送5DCE發給DTEDSRDCE安裝就緒6 DTRDTE安裝就緒20DTE發給DCEDCD接納信號載波檢測8DTE收到滿足規范的信號時置位 振鈴指示22由DCE收到振鈴時置位 信號質量檢測21由DCE根據數據信息能否有錯而置位/復位 數據信號速率選擇23指定兩種傳輸速率中的一種RTS輔助信道懇求發送19 CTS輔助信道允許發送13RCD輔助信道接納檢測12備用線 9未定義，保管供DCE安裝測試運用 10 1

8、1 18 25表表7-4 RS232C信號線及其在信號線及其在DB-25的針腳號的針腳號圖7-19 分別元件電平轉換電路 aMC1488 bMC1489圖7-20 MC1488，MC1489引腳圖7-21 MC145407引腳ab圖7-22 終端/計算機與終端/計算機簡化銜接方式前往本節7.3.2 多機通訊接口多機通訊接口1多機通訊原理多機通訊原理 串行口控制存放器串行口控制存放器SCON中的中的SM2為多機通訊接為多機通訊接口控制位。串行口以方式口控制位。串行口以方式2或或3接納時，假設接納時，假設SM2為為1，那么僅當接納到的第，那么僅當接納到的第9位數據位數據RB8為為1時，數時，數據才

9、裝入據才裝入SBUF，置位，置位RI，懇求，懇求CPU對數據進展對數據進展處置；當處置；當SM2為為0時，那么接納到一個數據后，不時，那么接納到一個數據后，不論第論第9位數據位數據RB8是是0還是還是1，都將數據裝入接納緩，都將數據裝入接納緩沖器沖器SBUF并置位中斷標志并置位中斷標志RI，懇求，懇求CPU處置。處置。2多機通訊程序設計多機通訊程序設計l MCS-51多機通訊程序設計多機通訊程序設計以典型的以典型的PC機和機和MCS-51構成的主從式多機系統構成的主從式多機系統為例，如圖為例，如圖7-23所示，論述多機通訊的程序設計。所示，論述多機通訊的程序設計。l PC機多機通訊機多機通訊編程格式如表編程格式如表7-5所示其中所示其中WLS1，WLS0兩位用兩位用于設置新發送或接納的字長，詳見表于設置新發送或接納的字長，詳見表7-6；奇偶校；奇偶校驗允許位驗允許位PEN及及ESP、跟隨校驗位的組合見表、跟隨校驗位的組合見表7-7。l 多機通訊實例多機通訊實例圖7-23 PC機與MCS-51單片機多機通訊Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0DLAB斷線設定跟隨檢測EPSPENSTBWLS1WLS0表7-5 LCR端口地址WLS1bit1WLS0bit0數據字長005位016位107位118位表7-6