单片机实验报告(三)
实验名称：串行通信
姓名：张昊
学号：110404247
班级：通信2班
时间：2013.11
南京理工大学紫金学院电光系
一、实验目的
1、理解单片机串行口的工作原理；
2、学习使用单片机的TXD、RXD口；
3、了MAX232解芯片的作用。
二、实验原理
计算机与其外部设备之间进行数据交换称为通信。
通信的基本方式可分为并行通信和串行通信两种。
并行通信中数据至少有8路，可以同时将一个字节的8位二进制代码发送到对方。
串行通信用两根传输线进行数据的传输，一次只能发送一位二进制。
串行通信技术根据传送的编码格式不同，可分为同步通信和异步通信两种方式:
1、同步方式：数据以数据块为单位传送。
在开始传送前用同步字符来指示，并由时钟来实现发送端和接收端同步。
2、异步方式：数据时不连续传送的。
以字符为单位进行传送。
被传送字节分为：起始位、数据位、校验位和停止位，称为一帧。
常用格式:
a、1bit起始位+8bit数据位+无校验位+1bit停止位
b、1bit起始位+8bit数据位+1位偶校验位+1bit停止位
串行通信技术根据数据流动方向分为三种方式：
1、单工通信：数据流动方向是固定的，数据只能由一方发送到另一方。
2、半双工通信：数据的流动方向是双向的，但一时刻，数据只能在一个方向流动。
3、全双工通信：允许数据在两个方向流动，即通信双方的数据发送和接收是同时的。
串行口控制寄存器SCON的格式如下：
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
SM0、SM1：由软件置位或清零，用于选择串行口四种工作方式。
SM2：多机通信控制位。
在方式2和方式3中，如SM2=1，则接收到的第9位数据(RB8)为0时不启动接收中断标志RI(即RI=0)，并且将接收到的前8位数据丢弃；RB8为1时，才将接收到的前8位数据送入SBUF，并置位RI，产生中断请求。
当SM2=0时，则不论第9位数据为0或1，都将前8位数据装入SBUF中，并产生中断请求。
在方式0时，SM2必须为0。
REN：允许串行接收控制位。
若REN=0，则禁止接收；REN=1，则允许接收，该位由软件置位或复位。
TB8：发送数据D8位。
在方式2和方式3时，TB8为所要发送的第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=0为数据，TB8=1为地址；也可用作数据的奇偶校验位。
该位由软件置位或复位。
RB8：接收数据D8位。
在方式2和方式3时，接收到的第9位数据，可作为奇偶校验位或地址帧或数据帧的标志。
方式1时，若SM2=0，则RB8是接收到的停止位。
在方式0时，不使用RB8位。
TI：发送中断标志位。
在方式0时，当发送数据第8位结束后，或在其它方式发送停止位后，由内部硬件使TI置位，向CPU请求中断。
CPU在响应中断后，必须用软件清零。
此外，TI也可供查询使用。
RI：接收中断标志位。
在方式0时，当接收数据的第8位结束后，或在其它方式接收到停止位的中间由内部硬件使RI置位，向CPU请求中断。
同样，在CPU响应中断后，也必须用软件清零。
RI也可供查询使用。
电源控制寄存器PCON的格式如下：
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
PCON的最高位SMOD是串行口波特率系数控制位。
SMOD=1时，波特率增大一倍。
其余各位与串行口无关。
波特率设置：
串行口的4种工作方式对应着三种波特率模式。
对于方式0，波特率是固定的，为fosc/12。
对于方式2，波特率由振荡频率fosc和SMOD(PCON.7)所决定。
其对应公式为
波特率=2SMOD×fosc/64。
当SMOD=0时，波特率为fosc/64；当SMOD=1时，波特率为fosc/32。
对于方式1和方式3，波特率由定时器/计数器T1的溢出率和SMOD决定，即由下式确定：
波特率=2SMOD×定时器/计数器T1溢出率/32
三、实验内容
#include"reg51.h"
#define uchar unsigned char
uchar a,flag;
void delay();
void init() //串行口初始化函数：实现9600b/s的波特率，只发送不接收{
TMOD=0x20; //定时器1的方式2
TH1=0xfd; TL1=0xfd; //初值：0xfd
PCON=0x00; //波特率不倍频
TR1=1; //启动定时器1
SCON=0x50; //设置串行口为接收，REN=0
TI=0; //发送标志位初始为0
RI=1; //接收标志位初始化为0
ES=1; EA=1; flag=0;
}
void send(uchar dat) //发送函数：发送一个8位的数据
{
SBUF=dat; //把发送的数据装载入SBUF中
while(TI==0);//等待发送完成
TI=0; //发送完成，标志位必须软件清零
}
uchar receive() //接收函数：接收一帧数据
{
uchar dat; //保存接收到的数据
while(RI==0);//等待接收完成
RI=0; //标志位清零，等待下次接收
dat=SBUF; //接收到的数据取出给dat
return dat; //返回dat给主函数处理
}*/
void receive() interrupt 4 using 1
{
RI=0;
P1=SBUF;
delay();
a=SBUF;
flag=1;
}
void delay( ) //延时函数：实现约15ms的时间
{
uchar m,n;
for(m=0;m<200;m++)
for(n=0;n<200;n++);
}
void main() //主函数：实现数据发送
{
init(); //初始化串行口
while(1)
{
//send(0xAA); //发送0x55给串行口清零
//P1=receive();
//delay(); //给系统一点响应时间
if (flag==1)
{
flag=0;
send(a);
delay();
}
}
}
仿真图
四、小结与体会
通过这次串行通信实验,有了上节课的简单了解，我对单片机串行口的工作原理有了更
为深入的了解，比如说发送缓冲器只可以写入不可读出、接收缓冲器只可以读出不可以写入、定时器T1作为波特率发生器，它的溢出信号作接收或发送移位寄存器的移位时钟、T1和R1分别为发送和接收完数据的中断标志等问题。