51單片機串行口--同步移位寄存器

1．方式0

當設(shè)定SM1、SM0為00時，串行口工作于方式0，它又叫同步移位寄存器輸出方式。在方式0下，數(shù)據(jù)從 RXD（P3.0）端串行輸出或輸入，同步信號從TXD（P3.1）端輸出，發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)為8位，低位在前，高位在后，沒有起始位和停止位。數(shù)據(jù)傳輸 率固定為振蕩器的頻率1/12，也就是每一機器周期傳送一位數(shù)據(jù)。方式0可以外接移位寄存器，將串行口擴展為并行口，也可以外接同步輸入/輸出設(shè)備。

執(zhí)行任何一條以SBUF為目的的寄存器指令，就開始發(fā)送。

2．方式1

當設(shè)定SM1、SM0為01時，串行口工作于方式1。方式1為數(shù)據(jù)傳輸率可變的8位異步通信方式，由TXD發(fā) 送，RXD接收，一幀數(shù)據(jù)為10位，1位起始位（低電平），8位數(shù)據(jù)位（低位在前）和1位停止位（高電平）。數(shù)據(jù)傳輸率取決于定時器1或2的溢出速率 （1/溢出周期）和數(shù)據(jù)傳輸率是否加倍的選擇位SMOD。

對于有定時器/計數(shù)器2的單片機，當T2CON寄存器中RCLK和TCLK置位時，用定時器2作為接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸率發(fā)生器，而RCLK=TCLK=0時，用定時器1作為接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸率發(fā)生器。兩者還可以交叉使用，即發(fā)送和接收采用不同的數(shù)據(jù)傳輸率。

類似于模式0，發(fā)送過程是由執(zhí)行任何一條以SBUF為目的的寄存器指令引起的。

3．方式2

當設(shè)定SM0、SM1二位為10時，串行口工作于方式2，此時串行口被定義為9位異步通信接口。采用這種方式 可接收或發(fā)送 11 位數(shù)據(jù)，以 11 位為一幀，比方式 1 增加了一個數(shù)據(jù)位，其余相同。第 9 個數(shù)據(jù)即 D8 位用作奇偶校驗或地址/數(shù)據(jù)選擇，可以通過軟件來控制它，再加特殊功能寄存器 SCON 中的 SM2 位的配合，可使 MCS-51 單片機串行口適用于多機通信。發(fā)送時，第9位數(shù)據(jù)為TB8，接收時，第9位數(shù)據(jù)送入RB8。方式 2 的數(shù)據(jù)傳輸率固定，只有兩種選擇，為振蕩率的 1/64 或 1/32 ，可由 PCON 的最高位選擇。

4．方式3

當設(shè)定SM0、SM1二位為11時，串行口工作于方式3。方式3與方式2類似，唯一的區(qū)別是方式3的數(shù)據(jù)傳輸率是可變的。而幀格式與方式2一樣為11位一幀。所以方式3也適合于多機通信。

數(shù)據(jù)傳輸率的確定

串行口每秒鐘發(fā)送（或接收）的位數(shù)就是數(shù)據(jù)傳輸率。

對方式0來說，數(shù)據(jù)傳輸率已固定成fosc/12，隨著外部晶振的頻率不同，數(shù)據(jù)傳輸率亦不相同。常用的fosc有12MHz和6MHz，所以數(shù)據(jù)傳輸率相應(yīng)為1000×103和500×103bit/s。在此方式下，數(shù)據(jù)將自動地按固定的數(shù)據(jù)傳輸率發(fā)送/接收，完全不用設(shè)置。

對方式2而言，數(shù)據(jù)傳輸率的計算式為2SMOD·fosc/64。當SMOD＝0時，數(shù)據(jù)傳輸率為fm/64；當SMOD＝1時，數(shù)據(jù)傳輸率為fosc/32。在此方式下，程控設(shè)置SMOD位的狀態(tài)后，數(shù)據(jù)傳輸率就確定了，不需要再作其他設(shè)置。

對方式1和方式3來說，數(shù)據(jù)傳輸率和定時器1的溢出率有關(guān)，定時器1的溢出率為：

定時器1的溢出率=定時器1的溢出次數(shù)/秒

方式1和方式3的數(shù)據(jù)傳輸率計算式為：

2SMOD/32×T1溢出率

根據(jù)SMOD狀態(tài)位的不同，數(shù)據(jù)傳輸率有Tl/32溢出率和T1/16溢出率兩種。由于T1溢出率的設(shè)置是方便的，因而數(shù)據(jù)傳輸率的選擇將十分靈活。

前已敘及，定時器Tl有4種工作方式，為了得到其溢出率，而又不必進入中斷服務(wù)程序，往往使T1設(shè)置在工作方式2的運行狀態(tài)，也就是8位自動加入時間常數(shù)的方式。

表5-3所示常用數(shù)據(jù)傳輸率的設(shè)置方法。

表5-3 常用數(shù)據(jù)傳輸率設(shè)置方法

串行通信實例

這是一個單片機C51串口接收（中斷）和發(fā)送例程，可以用來測試51單片機的中斷接收和查詢發(fā)送。

#include  #include  #define length 4 //數(shù)據(jù)長度 unsigned char inbuf[length]; unsigned char checksum,counter; bit flag = 0; //取數(shù)標記 main() { init_serial(); //串行口初始化 while (1) { if (flag!=0) //如果取數(shù)標志已置位，就將讀到的數(shù)從串口發(fā)出 { flag= 0; //取數(shù)標志清0 send_string(inbuf,length); //向串口發(fā)送字符串 } } } void init_serial( void ) { SCON = 0x50; //串行工作方式1, 8位異步通信方式 TMOD |= 0x20; //定時器1, 方式 2, 8位自動重裝 PCON |= 0x80; //SMOD=1，表示數(shù)據(jù)傳輸率加倍 TH1 = 0xF4; //數(shù)據(jù)傳輸率:4800 fosc=11.0592MHz IE |= 0x90; //允許串行中斷 TR1 = 1; //啟動定時器1 } void send_char( unsigned char x) { SBUF=x; while (TI== 0 ); TI= 0; } void send_string( unsigned char *s, unsigned int string_length) { unsigned int i= 0; do { send_char(*(s + i)); //向串口發(fā)送一個字符 i++; } while ( i 127 ) { counter= 0; inbuf[counter]=x; checksum= x- 128; } else { counter++; inbuf[counter]=x; checksum ^= x; if ((counter==(length- 1)) && (!checksum)) { flag= 1; //如果串口接收的數(shù)據(jù)達到length個，且校驗沒錯， //就置位取數(shù)標志 } } } }

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