第11課 串口通信
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圖2 方式1的數(shù)據(jù)幀格式
在寫程序時，需看懂數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的時序圖，分別如圖3、圖4所示。數(shù)據(jù)發(fā)送時使用的是單片機的TXD(P31)引腳，接收時使用的單片機的RXD(P30)引腳，這里我們結(jié)合這兩個引腳對時序進行分析。
圖3 方式1發(fā)送時的時序圖
圖4 方式1數(shù)據(jù)接收時的時序圖
首先我們單片機如何發(fā)送和接收一個數(shù)據(jù)。
發(fā)送時，數(shù)據(jù)從TXD（P31）端輸出，當TI=0時，執(zhí)行數(shù)據(jù)寫入發(fā)送緩沖器SBUFF指令時，就啟動了串行口數(shù)據(jù)的發(fā)送指令。啟動發(fā)送后，串行口自動在起始位清0，而后是8位數(shù)據(jù)位和1位停止位，一幀數(shù)據(jù)是10位。數(shù)據(jù)依次從TXD端發(fā)出，一幀數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，使TXD端的輸出線維持在1狀態(tài)下，并將SCON寄存器中的TI置1，以便查詢數(shù)據(jù)是否發(fā)送完畢或作為發(fā)送中斷請求信號。TI必須由軟件清0。
接收時，數(shù)據(jù)從RXD(P30)端輸入，SCON的REN位應處于允許接收狀（REN=1）。在此前提下，串行口采樣RXD端，當采樣從1向0的狀態(tài)跳變時，就認定是接收一起始位。隨后在移位脈沖的控制下，把接收到的數(shù)據(jù)位移入寄存器中，直接停止位到來之后把停止位送入RB8中，并置位中斷標志位RI，通知CPU從SBUF取走接收到的一個字符。
（2）波特率的設(shè)定
工作方式1的波特率是可變，波特率的產(chǎn)生與定時器1有關(guān)，其產(chǎn)生的電路如圖4所示。
圖4 方式1的波特率產(chǎn)生電路
以定時器T1作為波特率發(fā)生器使用，其值由定時器1的計數(shù)溢出率來決定，其公式為：
其中，T1溢出率為一次定時時間的倒數(shù)，即：
上式中，X為計數(shù)器的初值，M由定時器T1的工作方式所決定，即M=8、13或16，當定時器1作波特率發(fā)生器使用時，一般選用工作方式。之所以選擇工作方式2，是因為它具有自動加載功能，可以避免通過程序的反復裝入初值所引起的定時誤差，使波特率更加穩(wěn)定。因此，對于定時器T1的工作方式2，其溢出率又可簡化為：
此時，波特率為：
因此計數(shù)初值X的值為；
例如，設(shè)兩機通信的波特率為2400波特，若晶振頻率為12MHZ,串行口工作在方式1，用定時器T1作為波特率發(fā)生器，先定時器工作在方式2（要禁止T1中斷，以免產(chǎn)生不必要的中斷帶來的頻率誤差）。
若SMOD=1,則計數(shù)值X的值為：
若SMOD=1,則計數(shù)值X的值為：
5程序舉例
在具體操作前，需對與串行口相關(guān)的寄存器作一些設(shè)置，主要用來設(shè)置跟波特率產(chǎn)生相關(guān)的定時器1、串行口工作方式以及中斷的一些設(shè)置，具體如下
（1）確定定時器的工作方式
（2）計算定時器的初值
（3）啟動定時器
（4）設(shè)置SCON寄存器
（5）中斷設(shè)置
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