51单片机串行口–同步移位寄存器

MCS-51单片机的串行口具有两条独立的数据线——发送端TXD和接纳端RXD，它答应数据一起往两个相反的方向传输。一般通讯时发送数据由TXD端输出，接纳数据由RXD端输入。

MCS-51单片机的串行口既能够用于网络通讯，亦可完结串行异步通讯，还能够用作同步移位寄存器。如果在串行口的输入输出引脚上加上电平转化器，就可方便地构成规范的RS-232接口。

MCS-51单片机的串行接口是一个全双工通讯接口，它有两个物理上独立的接纳、发送缓冲器SBUF，能够一起发送和接纳数据。可是发送缓冲器只能写入，不能读出；接纳缓冲器只能读出，不能写入。两个缓冲器共用一个地址（99H）。

数据通讯的基本概念

常用于数据通讯的传输方法有单工、半双工、全双工和多工方法。

• 单工方法：数据仅按一个固定方向传送。因此这种传输方法的用途有限，常用于串行口的打印数据传输与简略体系间的数据收集。
• 半双工方法：数据可完结双向传送，但不能一起进行，实践的运用选用某种协议完结收/发开关转化。
• 全双工方法：答应两边一起进行数据双向传送,但一般全双工传输方法的线路和设备较杂乱。
• 多工方法：以上三种传输方法都是用同一线路传输一种频率信号，为了充分地运用线路资源，可经过运用多路复用器或多路集线器，选用频分、时分或码分复用技能，即可完结在同一线路上资源共享功用。

依据同步方法，串行数据通讯有两种方法，如图5-5所示。

• 异步通讯。在这种通讯方法中，接纳器和发送器有各自的时钟，它们的作业对错同步的。异步通讯用一帧来表明一个字符，其内容是一个开始位，紧接着是若干个数据位。
• 同步通讯。同步通讯格局中，发送器和接纳器由同一个时钟源操控，在异步通讯中，每传输一帧字符都有必要加上开始位和中止位，占用了传输时刻，若要求传送数据 量较大，速度就会慢得多。同步传输方法去掉了这些开始位和中止位，只在传输数据块时先送出一个同步头（字符）标志即可。
• 同步传输方法比异步传输方法速度快，这是它的优势。但同步传输方法也有其缺陷，即它有必要要用一个时钟来和谐收发器的作业，所以它的设备也较杂乱。

MCS-51的串行口操控寄存器

在完结串行口初始化后，发送数据时，选用MOV SBUF,A指令，即将发送的数据写入SBUF，则CPU主动发动和完结串行数据的输出；接纳数据时，选用MOV　A,SBUF指令，CPU就主动将接纳到的数据从SBUF中读出。

操控MCS-51单片机串行接口的操控寄存器有两个——特别功用寄存器SCON和PCON，用以设置串行端口的作业方法、接纳/发送的运转状况、接纳/发送数据的特征、数据传输率的巨细，以及作为运转的中止标志等，其格局如下：

① 串行口操控寄存器SCON。SCON的字节地址是98H，位地址（由低位到高位）分别是98H一9FH。SCON的格局如下：

SM0、SMl：串行口作业方法操控位。

00——方法0；01——方法1；

10——方法2；11——方法3。

SM2：仅用于方法2和方法3的多机通讯操控位。

发送机SM2＝1（要求程控设置）。

当为方法2或方法3时：

接纳机 SM2＝1时，若RB8＝1，可引起串行接纳中止；若RB8＝0，不引起串行接纳中止。SM2＝0时，若RB8＝1，可引起串行接纳中止；若RB8＝0，亦可引起串行接纳中止。

• REN串行接纳答应位：0——制止接纳；1——答应接纳。
• TB8：在方法2、3中，TB8是发送机要发送的第9位数据。
• RB8：在方法2、3中，RB8是接纳机接纳到的第9位数据，该数据正好来自发送机的TB8。
• TI：发送中止标志位。发送前有必要用软件清零，发送过程中TI坚持零电平，发送完一帧数据后，由硬件主动置1。如要再发送，有必要用软件再清零。
• RI：接纳中止标志位。接纳前，有必要用软件清零，接纳过程中RI坚持零电平，接纳完一帧数据后，由片内硬件主动置1。如要再接纳，有必要用软件再清零。

② 电源操控寄存器PCON。PCON的字节地址为87H，无位地址，其格局如下：

PCON是为在CMOS结构的MCS-51单片机上完结电源操控而附加的，关于HMOS结构的MCS-51系列单片机，除了第7位外，其他都是虚设的。与串行通讯有关的也便是第7位，称作SMOD，它的用途是使数据传输率加倍。

SMOD：数据传输率加倍位。在核算串行方法1，2，3的数据传输率时；0表明不加倍；1表明加倍。

其他有用位阐明如下。

GF1、GF2：通用标志位。

PD：掉电操控位，0表明正常方法，1表明掉电方法。

IDL：闲暇操控位，0表明正常方法，1表明闲暇方法。

除了以上两个操控寄存器外，中止答应寄存器IE中的ES位也用来作为串行I/O中止答应位。当ES＝1，答应 串行I/O中止；当ES＝0，制止串行I/O中止。中止优先级寄存器IP的PS位则用作串行I/O中止优先级操控位。当PS=1，设定为高优先级；当PS =0，设定为低优先级。

作业方法

MCS-51 单片机能够经过软件设置串行口操控寄存器SCON中SM0（SCON.7）和SMl（SCON.6）来指定串行口的4种作业方法。串行口操作形式挑选如表5-2所示。

表5-2 串行口操作形式挑选表

其间，fosc是振荡器的频率，UART为通用异步接纳和发送器的英文缩写。下面临这4种作业形式作进一步介绍。