6.1.2
串行通信接口标准
RS-232C定义的是DTE与DCE间的接口标准。
机械特性
1 13 1 5
14
25
6
9
DB-25（阳头）连接器
DB-9（阳头）连接器
阳头通常用于计算机侧，阴头用于连接线侧
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功能特性
插针序号 1 2（ 3） 3（ 2） 4（ 7） 信号名称 PGND TXD RXD RTS 保护接地 发送数据（串行输出） 接收数据（串行输入） 请求发送 DTE→DCE DTE←DCE DTE→DCE 功能 信号方向
+10V -10V
80C51
TXD RXD
MAX232
+
T1IN R1OUT T2IN R2OUT
T1OUT R1IN T2OUT R2IN
14 13 7 8
电话网
DCE DCE
DTE
调制解调器 调制 解调
DTE
DTE：数据终端设备 DCE：数据通信设备
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串行通信的错误校验
奇偶校验 发送字符时，数据位尾随1位奇偶校验位（1或 0）。奇校验时，数据中‚1”的个数与校验位 ‚1”的个数之和应为奇数；偶校验时，数据中 ‚1”的个数与校验位‚1”的个数之和应为偶数。 接收字符时，对‚1”的个数进行校验，若发现 不一致，则说明传输数据过程中出现了差错。
5（ 8）
6（ 6） 7（ 5）
CTS
DSR SGND
允许发送
DCE就绪（数据建立就绪） 信号接地
DTE←DCE
DTE←DCE
8（ 1）
20（4） 22（9）
DCD
DTR RI
载波检测
振铃指示
DTE←DCE
DTE←DCE
DTE就绪（数据终端准备就绪） DTE→DCE
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电气特性
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6.2.2 80C51串行口的控制寄存器 串行口控制寄存器SCON
7 SCON SM0 6 SM1 5 SM2 4 REN 3 TB8 2 RB8 1 TI 0 RI 字节地址：98H
SM0和SM1：工作方式选择位
SM0 0 0 1 1
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SM1 0 1 0 1
传输速率
等时间间隔信号称为码元 每个码元可以携带n位信息
基带传输（每个码元带有‚1”或‚0”这1 bit信息)。 波特率：每秒钟传送信息的位数，单位：波特（Baud）
常用波特率为：2400、4800、 9600、14.4K、19.2K等
传输距离与传输速率的关系
传输距离随波特率的增加而减小。
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过程特性
远程通信，需要调制解调器
TXD 计 算 机 RXD RTS DSR
M O D E M
电话线
M O D E M
TXD RXD RTS DSR 计 算 机
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近程通信，不需要调制解调器
TXD RXD 计 4 算 5 6 机 甲 20 TXD RXD 计 4 算 5 6 机 20 乙
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方式1：10位帧，用于双机通信
空 闲 起 始 位 D0 LSB 1帧共10位 数据位8位 D7 MSB 停 止 位 空 闲
起始位：1位 数据位：8位 停止位：1位
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串行发送：（写SBUF启动发送过程）
写入SBUF TXD TI（中断标志） 起始
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
停止位
串行接收：(置REN=1启动接收过程)
RXD 位采样脉冲 RI（中断标志） 起始
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
停止位
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方式2和方式3：11位帧，用于多机通信
1帧共11位 空 闲 起 始 位 D0 LSB 数据位9位 D7 MSB 停 止 位 空 闲
RB8/TB8
数据输入：
REN=1 RI=0 RXD（数据输入） D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
TXD（移位脉冲）
VCC RXD Q D0 80C51 TXD P1.0 74LS165 CLK S/L D7 INH K7 R0
10K*8 R7
K0
S/L下降沿将并行数 据装入，高电平启动 数据移入。
发送 设备
接收 设备
选通 状态
0 1 T0 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7
特点：传送控制简单、速度快，但传输线较多，成本高。
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串行通信
发送 设备
0 1 1 0 1 1 0 1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 TXD
时钟
接收 设备
数据线
0 1 0 1 1 0 1 1 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
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代码和校验
发送方将所发数据块求和（或各字节异或），产 生的校验和字节附加到数据块的末尾。
接收方在接收数据时要对数据块（除校验字节外） 求和（或各字节异或），将所得的结果与收到的 ‚校验和‛进行比较，两者相符则无差错，否则 就认为传送过程出现了差错。
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传输速率与传输距离
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数据输出：
写入SBUF RXD（数据） TXD（移位脉冲） TI（中断标志）
R0 D0
TCY
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
RXD
A B
Q0
80C51 TXD P1.0
74LS164 CLK CR Q7 R7 1K*8
24
CR用于对74LS164清0
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D7
TXD RXD 计 算 机 甲
TXD RXD 计 算 机 乙
无联络线方式
联络线短接（伪连接）方式
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RS-232C电平与TTL电平转换驱动电路
早期采用MC1488、MC1489 近期常用MAXM232： 片内带有自升压电路 仅需+5V电源 内含2个发送器，2个接收器
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32
6.3 80C51单片机的串行口应用
6.3.1 利用单片机串口的并行I/O扩展
P1.1 P1.0
F 0 E 1 D 2 C 3 B 4 A 5 9 6 8 7
占用串口！
QA QB QC QD QE QF QG QH CP
74LS164
B QA QB QC QD QE QF QG QH QA QB QC QD QE QF QG QH
D1 D0
0 1
D2(1)
RXD
T0 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7
特点：传送控制复杂、速度慢，传输线少，成本低
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6.1.1
串行通信的基本概念
异步通信与同步通信
异步通信
以“0”作为起始 以“1”作为停止 各帧间隔时间任意
发送 设备
10100100 0
TXD
接收 设备
RS-232C采用负逻辑电平，规定（-3～-25V）为逻辑‚1”， （+3～+25V）为逻辑‚0”。-3V～+3V是未定义的过渡区。 试比较：
V
+5 1 2 0.8 0 0
0 1 0 1
V
+25 +3 -3
0 1 0 1
0
t
t
1
-25 RS232电平
TTL电平
电平转换电路（如MAX232）。
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第6章 80C51单片机的串行口
6.1
计算机串行通信基础
6.2
80C51单片机的串行口
6.3
80C51单片机的串行口应用
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1
6.1 计算机串行通信基础
通信：并行通信与串行通信
并行通信
0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1
时钟 D7 0 1 1 D6 D5 : : : D1 D0
波特率/（b/s） TH1初值 SMOD 19.2 k FDH 1 9600 FDH 0 4800 FAH 0 2400 F4H 0 1200 E8H 0
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串行口初始化步骤
确定T1的工作方式（TMOD） 计算T1的初值，装载TH1、TL1 启动T1（置位TR1） 确定串行口工作方式（SCON） 串口中断设置（IE、IP）
方 式 0 1 2 3
说 移位寄存器
明
波特率 fosc/12 可变 fosc/64或fosc/32 可变
10位UART（8位数据） 11位UART（9位数据） 11位UART（9位数据）
19
SM2：多机通信控制位
SM2=1时,接收机地址帧甄别使能 。 若RB8＝1，接收的信息可进入SBUF，并使RI为1， 进而在中断服务中再进行地址号比较; 若RB8＝0，该帧不接收，丢弃掉，且保持RI=0。 SM2=0时，接收机地址帧甄别禁止。不论收到的 RB8为0或1，均可以使接收帧进入SBUF，并使 RI=1。此时的RB8通常为校验位。 REN：串行接收使能位，软件置1时，启动接收过程
起始位：1位 数据位：9位 停止位：1位
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串行发送：（写SBUF启动发送过程）
写入SBUF TXD TI（中断标志） 起始
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 TB8