第11课 串口通信
2、串行通信编程时主要应注意的事项
3、51单片机串行口结构
串行口电路也称为通用异步收发器（UART）.从原理上讲，一个UART应包括发送器电路、接收器电路和控制电路。51单片机的UART已集成在其中，构成一个全双工串行口，这个口即可以用于网络通信，也可以实现串行异步通信，还可以作为同步移位寄存器使用。
80C51的串行口通过引脚RXD（P30,串行口数据接收端）和引脚TXD(P31，串行数据发送端)与外疗设备进行串行通信。如图3为单片机串行口的结构。
图中共有两个串行口缓冲寄存器（SBUF）,一个是发送寄存器，一个是接收寄存器，以便单片机能以全双工方式进行通信。串行发送时，从片内总线向发送SBUF写入数据；接收时，从接收SBUF向片内总线读出数据。它们都是可寻址的寄存器，但因为发送和接收不能同时进行，所以给这两个寄存器赋以同一地址99H.
在接收方式下，串行数据通过引脚RXD（P30）进入，由于在接收寄存器之前还有移位寄存器，从而构成了串行接收的双缓冲结构，以避免在数据接收过程上中出现帧重叠错误，即在下一帧数据来时，前一帧数据还没有读走。
在发送方式下，串行数据通过引脚TXD（P31）发出。与接收情况不同的，发送数据时，由于CPU是主动的，不会发生帧重叠错误，因此发送电路就不需又重缓冲结构，这样可以提高数据发送的速度。
4、相关的寄存器
与串口通信相关的相关的寄存器主要有四个，串行口控制寄存器SCON、电源控制寄存器PCON、定时器工作方式寄存器TMOD、定时器控制寄存器TCON、中断允许寄存器IE，后面主要跟波特率设置及中波相关，前面在讲中断和定时器已作过介绍，所以这里只对SCON和PCON寄存器进行介绍。
（1）串行控制寄存器SCON
串行控制寄存器SCON用于设置串行口的工作方式、监视串行口的工作状态、控制发送与接收的状态等。它是一个既可以字节寻址又可以位寻址的8位特殊功能寄存器。其格式如下。
(1)SM0 SM1：串行口工作方式选择位。其状态组合所对应的工作方式如表9-1所示。
(2) SM2：多机通信控制器位。在方式0中，SM2必须设成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。
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