51单片机管脚说明（二）

2．串行端口的工作方式

①方式0

8位移位寄存器输入／输出方式。多用于外接移位寄存器以扩展I／O端口。波特率固定为fosc/12。其中,fosc为时钟频率。

在方式0中,串行端口作为输出时,只要向串行缓冲器SBUF写入一字节数据后,串行端口就把此8位数据以等的波特率,从RXD引脚逐位输出(从低位到高位);此时,TXD输出频率为fosc/12的同步移位脉冲。数据发送前,仅管不使用中断,中断标志TI还必须清零,8位数据发送完后,TI自动置1。如要再发送,必须用软件将TI清零。

串行端口作为输入时,RXD为数据输入端,TXD仍为同步信号输出端,输出频率为fosc/12的同步移位脉冲,使外部数据逐位移入RxD。当接收到8位数据(一帧)后,中断标志RI自动置。如果再接收,必须用软件先将RI清零。

串行方式0发送和接收的时序过程见下图。

②方式1

10位异步通信方式。其中,1个起始位(0),8个数据位(由低位到高位)和1个停止位(1)。波特率由定时器T1的溢出率和SMOD位的状态确定。

一条写SBUF指令就可启动数据发送过程。在发送移位时钟(由波特率确定)的同步下,从TxD先送出起始位,然后是8位数据位,最后是停止位。这样的一帧10位数据发送完后,中断标志TI置位。

在允许接收的条件下(REN＝1),当RXD出现由1到O的负跳变时,即被当成是串行发送来的一帧数据的起始位,从而启动一次接收过程。当8位数据接收完,并检测到高电乎停止位后,即把接收到的8位数据装入SBUF,置位RI,一帧数据的接收过程就完成了。

方式1的数据传送波特率可以编程设置,使用范围宽,其计算式为：

波特率＝2SMOD/32×(定时器T1的溢出率)

其中,SMOD是控制寄存器PCON中的一位程控位,其取值有0和l两种状态。显然,当SMOD＝0时,波特率＝1/32(定时器Tl溢出率),而当SMOD＝1时,波特率＝1/16(定时器T1溢出率)。所谓定时器的溢出率,就是指定时器一秒钟内的溢出次数。波特率的算法,以及要求一定波特率时定时器定时初值的求法,后面将详细讨论。 ·

串行方式1的发送和接收过程的时序见下图。

③方式2,3

11位异步通信方式。其中,1个起始位(0),8个数据位(由低位到高位),1个附加的第9位和1个停止住(1)。方式2和方式3除波特率不同外,其它性能完全相同。方式2,3的发送、接收时序见下图。

由图可见,方式2和方式3与方式l的操作过程基本相同,主要差别在于方式2,3有第9位数据。

发送时,发送机的这第9位数据来自该机SCON中的TB8,而接收机将接收到的这第9位数据送入本机SCON中的RB8。这个第9位数据通常用作数据的奇偶检验位,或在多机通信中作为地址／数据的特征位。

方式2和方式3的波特率计算式如下：

方式2的波特率＝2SMOD/64×fosc

方式3的波特率＝2SMOD/32×定时器T1的溢出率

由此可见,在晶振时钟频率一定的条件下,方式2只有两种波特率,而方式3可通过编程设置成多种波特率,这正是这两种方式的差别所在。