单片机与PC机串口通信的设计(2)

图2-3 AT89C51的复位电路

AT89C51的串行口：

（1）基本概念

数据通信的传输方式：常用于数据通信的传输方式有单工、半双工、全双工和多工方式。 A．单工方式：数据仅按一个固定的方向传送。因为这种传输方式的用途有限，常用于串行口的打印数据传输与简单系统间的数据采集。

B．双工方式：数据可以实现双向传送，但不能同时进行，实际的应用采用某种协议实现收发开关转换。

C．全双工方式：允许双方同时进行数据双向传送，但一般全双工电路的线路和设备比较复杂。 D．多工方式：以上三种传输方式都是同一线路传输一种频率信号，为了充分的利用线路资源，可通过使用多路复用器或多路集线器，采用频分、时分、或码分复用技术，即可实现在同一线路上资源共享功能，我们称之为多工传输方式。

串行通信的两种通信形式 A. 异步通信

在这种通信方式中，接收器和发射器有各自的时钟，他们的工作是非同步的，异步通信用一帧来表示一个字符，其内容如下：一个起始位，紧接着是若干个数据位，图 是传输45H的数据格式。

B.同步通信

同步通信格式中，发送器和接收器由同一个时钟源控制，为了克服在异步传输中，每传输一帧字符都必须加上起始位和停止位，占用了传输时间，在要求传送的数据量较大的

（2）MCS-51的串行和控制寄存器

MCS-51单片机串行口专用寄存器的SBUF为串行口的收发缓冲器，它是一个可寻址的专用寄存器，其中包含了接收器和发射器寄存器，可以实现全双工通信。但这两个寄存器具有同一地址（99H）。MCS-51的串行数据传输很简单，只要向缓冲器写入数据就可发送数据。而从接收缓冲器读出数据既可接收数据。

此外，接收缓冲器前还加上一级输入移位寄存器，MCS-51这种结构的目的在于接收数据时避免发生重叠现象，文献称这种结构为双缓冲结构。而发送数据就不需要这样设计，因为发送时，CPU是主动的，不可能出现这种情况。 串行通信控制寄存器（SCON），它是一个可寻址的专用寄存器，用于串行数据通信的控制，单元地址是98H，其结构格式如表2-3所示。

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表2-3 SCON寄存器结构

D7 SM0 9FH

D6 SM1 9EH

D5 SM2 8DH

D4 REN 9CH

D3 TB8 9BH

D2 RB8 9AH

D1 TI 99H

D0 RI 98H

SCON 位地址

下面我们对SCON控制位功能介绍如表2-4所示。

1）SM0、SM1：串行口工作方式控制位

表2-4 SCON控制位功能介绍

SM0 0 0 1 1

SM1 0 1 0 1

工作方式 方式0 方式1 方式2 方式3

功能说明

移位寄存器方式（用于I/O扩展） 8位UART，波特率可变（T1溢出率/n） 9位UART，波特率为fosc/64或fosc/32 9位UART，波特率可变（T1溢出率/ n）

2）SM2：多机通信控制位

多机通信是工作方式2和方式3，SM2位主要用于方式2和方式3。接收状态，当串行口工作方式2或3，以及SM2=1时，只有当接收到第9位数据（RB8）为1时，才把接收的前8位数据送入SBUF，且置位RI发出中断申请，否则会将收到的数据放弃。当SM2=0时，只有在接收到有效停止位时才启动RI，若没接收到有效停止位，则RI清“0”。在方式0中SM2应该为“0”。

REN：允许接收控制位。由软件置“1”时，允许接收；软件置“0”时，不许接收。 TB8：在方式3和方式3中要发送的第9位数据，需要时用软件置位和清零。

TB8：在方式2和方式3中是接收到的第9位数据。在方式1时，如SM2=0，RB8接收到的停止位。在方式0中，不使用RB8。

TI：发送中断标志。由硬件在方式0发送完第8位时置“1”，或在其它方式中串行发送停止位的开始时置“1”。必须由软件清“0”。