① 单工传送：只允许数据按照一个 固定的方向传送。
② 半双工传送：只有1根线传送数据 信号，要求通讯双方的发送和接 收由电子开关切换。由于只有一 条信道，所以数据不能同时在两 个方向上传送。
③ 全双工传送：通讯双方能同时进 行发送和接收操作
#4
五、串行通信的两种类型 1. 异步通信
第 n字 符 帧
计 算机 1
发送 接收
计 算机 2 或 外设
…
GN D
GN D
GN D
GN D
并行(a通) 信
串行(b)通信
注意：“串行”是指外设与接口电路之间的信息传送方式， CPU与接口之间仍按并行方式工作。
二、信息传输的检错和纠错
➢ 串行数据在传输过程中，由于干扰可能引起信息的出错 如何发现传输中的错误，叫检错 发现错误后，如何消除错误，叫纠错
➢ 一帧字符发送/接收完，置位标志位(TI/RI)并申请中断 ➢ 中断控制：中断允许位ES ➢ 中断入口：0023H
4. 含两个收、发数据缓冲器SBUF（共用一个地址99H ） ➢ 发送SBUF放待发的8位数据，写入SBUF便启动发送。
发送指令： MOV SBUF，A ➢ 接收SBUF放已成功接收的8位数据，供CPU读取。
装入SBUF，停止位装入RB8，并使RI=1；否则丢弃接收数据， 不置位RI
3. 方式2和方式3： 11位异步通讯方式。
➢ 一帧11位：起位+9位数据位+停位。 ➢ 第9位数据位在TB8/RB8中，常作校验位或多机通讯标识位 ➢ 波特率： 方式2：B=(2SMOD/64)×fosc 。
方式3：B=(2SMOD/32)×T1溢出率 ➢ 发送：先填写TB8，写入SBUF（启动发送），发送完TI=1。 ➢ 接收：REN=1，RI=0且第9位为1 (或SM2=0)，将接收数据装
工作方式 方式0 方式1 方式2 方式3
功能 8位同步移位寄存器
10位UART 11位UART 11位UART
波特率
fosc/12 可变
fosc/64或fosc/32 可变
1. 方式0：8位同步移位寄存器（用于I/O扩展） ➢ 一帧8位，无起、停位。 ➢ RXD：数据输入/输出端。 ➢ TXD：同步脉冲输出端，每个脉冲对应一个数据位。 ➢ 波特率B = fosc/12，如:fosc=12MHz,B=1MHz,每位数据1s。 ➢ 发送过程：写入SBUF（启动发送），一帧发送完，TI=1。 ➢ 接收过程：REN=1且RI=0，启动接收，一帧接收完，RI=1。
第7章 89C51串行口及串行通信技术
7-1 串行通信基本知识 7-2 89C51串行口及应用
7-1 串行通信基本知识
一、数据通信 在计算机系统中，CPU和外部通信有两种形式：
➢ 并行通信，即数据的各位同时传送； ➢ 串行通信，即数据一位一位顺序传送。
数据的各位同时传送
计 算机 1
计 算机 2 或 外设
六、串行接口必须具备的功能
串行接口电路的种类和型号很多。 ➢ 能够完成异步通信的硬件接口电路称为UART，即通用异步接
收器/发送器。 ➢ 能够完成同步通信的硬件接口电路称为USRT。即通用同步接
收器/发送器。 ➢ 既能够完成异步又能同步通信的硬件接口电路称为USART。
所有这些串行接口电路都必须具备如下的基本功能：
例1：用串行口方式0扩展8位并行I/O输出口。
74HC164实现：串行→并行的数据转换
例2：用串行口方式0扩展8位并行I/O输入口。
74HC165实现：并行→串行的数据转换
2. 方式1：10位异步通讯方式。
➢ 一帧10位：起位+8位数据位+停位。 ➢ 波特率：用T1作波特率发生器，B=(2SMOD/32)×T1溢出率。 ➢ 发送：写入SBUF（启动发送），一帧发送完，TI=1。 ➢ 接收：REN=1，RI=0且停止位为1 （或SM2=0），将接收数据
读取指令： MOV A，SBUF
5. 串行口控制寄存器SCON（98H）
SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
➢ SM0，SM1：串口4种工作方式选择。
SM0 SM1 00 01 10 11
工作方式 方式0 方式1 方式2 方式3
① 发送器：并串数据转换，添加标识位和校验位，设置发送 结束标志，申请中断。
② 接收器：串并数据转换，检查错误，去掉标识位，保存有 效数据，设置接收结束标志，申请中断。
③ 控制器：接收编程命令和控制参数，设置工作方式：同步/异 步、字符格式、波特率、校验方式、数据位与同步时钟比例 等。
7-2 89C51串行口及应用
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 0023H
AJMP SBR
ORG 0030H
MAIN: MOV SCON，#00H
SETB EA
SETB ES
SETB P1.0
MOV A，#80H
MOV SBUF，A
SJMP $
SBR： CLR TI
ACALL DELAY
RR
A
MOV SBUF，A
RETI
• 在方式2，3处于接收或发送方式时，若SM2=0，不论接收到 的第9位RB8为0还是1，TI、RI都以正常方式被激活。
• 在方式1处于接收时，若SM2=1，则只有收到有效的停止位后， RI置1。
• 在方式0中，SM2应为0。
SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
➢ REN：允许接收控制位，=1允许接收；=0禁止接收。
第 n＋ 1字 符 帧
… 0/1 1 0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 0/1 1 0 D0 D1 …
起
8位 数 据
奇偶 停
始
校验 止
位
无空闲位(a)字符帧
位
第 n字 符 帧
空闲位
第 n＋ 1字 符 帧
… 1 1 0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 0/1 1 1 1 1 0 D0 D1 …
起
8位 数 据
奇偶 停
始 位
有空闲位字符帧
校验 止 位
一个字符一个字符地传输，每个字符一位一位地传输，传输 一个字符时，以起始位开始，然后传输字符本身各位，接着传输 校验位，最后以停止位结束该字符传输。一次传输的起始位、字 符各位、校验位、停止位构成一个字符帧（数据帧）信息。
第 n字 符 帧
第 n＋ 1字 符 帧
… 0/1 1
0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 0/1 1
起
8位 数 据
奇偶 停
始
校验 止
位
无空闲位(a)字符帧
位
0 D0 D1 …
第 n字 符 帧
空闲位
第 n＋ 1字 符 帧
… 1 1 0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 0/1 1 1 1 1 0 D0 D1 …
DELAY： ‫׃‬
；主程序入口 ；串口中断服务程序入口
；串口方式0初始化
注
；CPU开中
意
；串口开中
：
；74HC164的CLR=1，保持有移位输出 ；输出80H，最左一位先亮
书 上
；踏步等中断 ；清发送标志
程 序
；调用延时子程序，亮一段时间
有
；点亮下一位
错
；中断返回 ；延时子程序（根据点亮时间编制）
异步通信的优点是不需要传送同步时钟，字符帧长度不受限 制，故设备简单。缺点是字符帧中因包含起始位和停止位而降低 了有效数据的传输速率。
2. 同步通信
同步字符 字符1 字符2
……
字符n 校验字符
数据块
➢ 在每组信息的开始，加上同步字符，靠同步字符完成收发双 方同步的。
➢ 多个字符成组传送。 ➢ 同步字符和字符组以及需要的其他字符构成一个信息帧。
6. 电源控制寄存器PCON（87H），未包含在串口框图中。
SMOD X
X
X GF1 GF0 PD IDL
➢ SMOD波特率加倍控制位。=1波特率加倍，=0则不加倍。
二、89C51串行通信工作方式
89C51的串行口有4种工作方式，通过SCON中的SM0、SM1位 来决定。
SM0 SM1 00 01 10 11
入SBUF，第9位装入RB8，使RI=1；否则丢弃接收数据，不 置位RI。
4. 关于波特率的计算：
① 方式0为固定波特率：B=fosc/12 ② 方式2可选两种波特率： B=(2SMOD /64)×fosc ③ 方式1、3为可变波特率，用T1作波特率发生器。
B=(2SMOD/32)×T1溢出率 在方式1，3下，波特率由T1溢出率和SMOD共同决定。实际 上，当T1做波特率发生器时，通常工作在模式2下，即自动重装 载的8位定时器，此时TL1作计数用，自动重装载的值在TH1内。
T1模2溢出时间: t (28 X)T (28 X) 12
fosc
方式1，3下的波特率：
B

2SMOD 32
fosc 12(2 8 X)T1Βιβλιοθήκη 出率1 t
12
fosc (28
X)
T1模2定时初值：
X 28 2SMOD fosc 32 12 B
定时器1产生的常用波特率
波特率/(b/s)
fosc/MHz
SMOD
方式0：1
12
×
方式2：375 k
12
1
方式1、3：62.5k
12
1
19.2 k
11.059
1
9.6 k
11.059
0
4.8 k