串口工作方式
5.1 方式0 同步移位寄存器方式，比特率固定为fosc/12。 常用于外接移位寄存器，以扩展并行I/O口，SM2位必须为0 。 1．方式0发送： 当CPU执行写入发送缓冲器SBUF的指令时，串行口即把SBUF 中的8位数据以fosc/12的固定比特率从RXD引脚串行输出，低 位在先,TXD引脚输出同步移位脉冲，发送完8位数据置“1” 中断标志位TI
方式 1 用于串行通信 例3：8031串行口双工方式收发 ASCII 字符，最高 1 位用来作奇偶校验位，采用奇校验方式， 波特率为 1200 。
• 工作方式
用T1作为波特率发生器，B=(2SMOD/32)×T1溢出率。
• 方式 1（续） 异步发送时的工作过程
• 发送条件 —— 清 SCON 中发送中断标志 TI = 0 • 发送指令 —— MOV SBUF，A 注: 需发送的 8 位字节数据送串行数据缓冲器 SBUF 后将启动异步发送开始。 • 起始位 0、停止位 1 在执行发送指令时自动加入 • 发送传输线 —— TXD、GND • 发送 10 位数据结束 —— 发送中断标志 TI = 1 注: 若需继续发送，置TI = 0，送数据到 SBUF
0 1 1
1 0 1
1 2 3
可变
fosc/64或fosc/32
11位异步收发 11位异步收发
可变
• 5.3.1 方式 0 —— 移位寄存器输入/输出方式
串行口为同步移位寄存器方式
非串行通信用方式－扩展并行I/O
• 用并入串出移位寄存器扩展并行输入口 • 用串入并出移位寄存器扩展并行输出口
RXD、TXD 线的作用
RXD/ TXD/
清0 串行口工作于方式0： 同步移位寄存器方式 发送
fosc/12
图5-2-1
74HC595: 8位串入并出移位寄存器,带锁存及三态输出功能。 （相当于74LS164+273+244）
2．方式0接收
写入SBUF后自动开始发送
向串口的 SCON 写入控制字（置为方式 0 ，并置“ 1 ” REN 位， 同时RI=0）时，串行口即开始接收数据。RXD为数据输入端， TXD 为移位脉冲信号输出端，也以 fosc/12 的固定比特率，当
PD TD L
TDL:等待方式位 PD:掉电方式 GF1、 GF2通用标志位
ANL PCON，＃7FH：对SMOD ORL 位清零 PCON，＃80H：对SMOD
串行口的4种工作方式
SM0 串行口工作方式选择位 SM1
SM0 0 SM1 方式 0 0 功 能 波特率 fosc/12
同步移位寄存器
10位异步收发
收到8位数据时置“1” RI。表示一帧数据接收完，时序如下：
RI=‘0’时
其中REN=‘1’
请求中断
图5-2
CPU响应中断后：CLR RI
P.159-160
5.2.1
用74LS165扩展并行输入口
74LS165：8位并入串出移位寄存器。 图9-22是利用74LS164扩展二个8位并行输入口的接口电路。 每当向SCON写入控制字为方式0且REN=“1” ， 即串行移入8位数据到SBUF
P.105
1．方式1发送
写入SBUF后自动开始发送
请求中断 可写下一个要发送的数据
图7-8 2．方式1接收
图7-9
请求中断 可从SBUF读取新接收的数据
P.109 5.3.1 比特率的制定方法 方式 0、方式2 的比特率是固定的；方式 1 、方式 3比特率由定时器T1的 溢出率来确定。 5.3.2 定时器T1产生比特率的计算 （1）方式0波特率=时钟频率fosc×1/12，不受SMOD位的值的影响。若 fosc=12MHz，比特率为fosc/12即1Mb/s。 （2）方式2波特率=（2SMOD/64）×fosc 若fosc=12MHz: SMOD=0 比特率=187.5kb/s； SMOD=1 比特率=375kb/s （3）方式1或方式3时，比特率为： 比特率= （2SMOD/32）×T1的溢出率 = fosc/12/(T1计数次数) × （2SMOD/32） 实际设定比特率时，T1常设置为方式2定时（自动装初值）这种方式不仅操 作方便，也可避免因软件重装初值而带来的定时误差。
串行口控制寄存器SCON
b7
b6
b5
b4
b3
b2
b1 TI
b0 RI
SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8
9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H
SM2 —— 多机通信控制位（方式2和3）
• SM2 = 0，无多机通信
• SM2 = 1，允许多机通信
REN —— 串行口接收数据控制位
比特率 比特率
= /12
P.110
=
/32
=
/12/计次/16
计 1次 计 3次
9600bps
计 3次 计 6次 计12次
1200bps
计24次
9.6kbit/s 实际10.416 = 6MHz/12/计次/16 1.2kbit/s 实际1.302 = 6MHz/12/计次/32
1 0
0 0
2 2
RXD
7.1.1 串行口控制寄存器SCON b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 TI b0 RI
SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8
9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H
SM0、SM1 —— 串行接口工作方式定义位
• SM0、SM1 = 00 —— 方式 0，8位同步移位寄存器 • SM0、SM1 = 01 —— 方式 1，10 位异步接收发送 • SM0、SM1 = 10 —— 方式 2，11 位异步接收发送 • SM0、SM1 = 11 —— 方式 3，11 位异步接收发送 注意: 方式 0 的特点，方式 2、方式 3 的差异
• RXD — 串 → 并、并 → 串 数据传送线
• TXD — 同步时钟线，同步时钟为 fosc/12(固定波特率) 注：为应用串行接口扩展并行接口的方式。
方式 0 用于扩展并行 I/O口
• 串 → 并方式，扩展并行输出口
电路图
8031
RXD
串入并出移位寄存器
DATA
TXD
CLK
功能线 • RXD —— 接移位寄存器的数据输入端 • TXD —— 接移位寄存器的同步时钟端 注: 注意信号方向
寄存器只写不读，数据从
门
发送端TXD（P3.1）输出； 串行输入时为接收数 据缓冲器，接收寄存 器只读不写，数据从
CPU
波 特 率 发 生 器 T1
SBUF
发送控制器 串行口中断TXD TI＋接收端 RXD（P3.0）
输入；由指令确定是对发 送寄存器或接收寄存器作用。
接收控制器 RI
SBUF
移位寄存器
写入SBUF后自动开始发送
请求中断
图5-1
CPU响应中断后：CLR TI
5.2 用AT89C51的串行口扩展并行口 5.2.2 用74LS164扩展并行输出口
74LS164：8位串入并出移位寄存器。
图是利用74LS164扩展二个8位并行输出口的接口电路。 . 每当新数据写入SBUF,即把SBUF中的8位数据以串行移出
寄存器 SCON、PCON、SBUF
寄存器 IE、IP
• MCS-51 单片机串行接口工作方式
方式 0 方式 2 方式 1 方式 3
有两个数据缓冲寄存器 SBUF，一个输入移位寄存器，一个 串行控制寄存器SCON和一个特殊功能寄存器PCON等组成。 8 位SBUF是全双工串行接口寄存器， 它是特殊功能寄存器， 地址为 99H，不可位寻址；串行输出时为发送数据缓冲器，发送
• 编程
START: JB P1.0，START ; 若 K 未合上则循环查询 SETB P1.1 ; CD4014 并行数据输入有效 MOV SCON，#00X1XXX0B ; 方式 0，REN = 1 允许接收，RI = 0 CLR P1.1 ; CD4014 串行数据输出有效 LOOP: JNB RI，LOOP ; 若 RI = 0 数据未收完 ; 若 RI = 1 数据已收完 CLR RI ; 手动清 RI，准备下次传送数据 MOV A，SBUF
方式 0 用于扩展并行 I/O口
• 并 →串方式，扩展输入口
电路图
8031
RXD TXD
并入串出移位寄存器
DATA CLK
功能线 • RXD —— 接移位寄存器的数据输出端 • TXD —— 接移位寄存器的同步时钟端 注: 注意信号方向
方式 0 用于扩展并行 I/O口 例1：用 8031 的串口外接 1 个串入并出移位寄存器 芯片CD4094 扩展为 8 位并行输出口，并口接 8 个 LED，并循环轮流显示。
• REN = 1，允许串行口接收数据 • REN = 0，禁止串行口接收数据 由软件置位或清除
7.1.2 特殊功能寄存器PCON
• 串行数据传送速率控制寄存器 —— PCON
b7 SMOD
b6
b5
b4
b3
b2
b1
b0
GF1 GF2
地址：87H SMOD = 0，定义波特率不变 SMOD = 1，定义波特率加倍 注：PCON 寄存器的地址为87H， 仅 b7 位有用，不可位寻址。
• 电路图
8031
RXD TXD P1.0 DATA CLK
CD4094
TBS
方式 0 用于扩展并行 I/O口
• 编程
ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0023H LJMP SBR MAIN: MOV SCON，#00H; 方式 0，TI = 0 SETB EA SETB ES MOV A，#80H ; 初值，左边 LED 亮 CLR P1.0 ; CD4094 输出并口关闭 MOV SBUF，A ; 数据传出，产生中断 LOOP: SJMP $