原创 7

 2007-11-21 21:12  2459 5 5 分类: MCU/ 嵌入式

摘自“中原孔海洋”
MCS-51系列单片机内部有一个可编程全双工串行通信接口，具有UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发器）功能。它有四种工作方式，可由软件设定；它的波特率也可由软件设置片内的定时器/计数器来进行控制。
与串口相关的特殊功能寄存器主要有串口控制寄存器SCON和电源控制寄存器PCON。其中需要注意的是PCON不可位寻址。
51系列单片机的串口主要用来进行串口数据通信，除此以外，它还可以用来非常方便地扩展并行IO口，可以扩充输入或者输出。本节我们主要通过实例来说明其在串行数据通信的应用及其在扩展IO口上的应用，考虑到篇幅，我们只举以下二例。
例1.两个AT89C51的双机通信。其中一个单片机P1口外接8个按键（事实上可以用拨码开关来代替，但Proteus中没有这个器件的仿真模型），第二个单片机P2口外接8个LED灯，使用双机串口通信将第一个单片机的拨码开关的状态发送到第二个，并在第二个单片机的LED灯上显示出相应状态。
我们取两机串口都工作于方式1，由定时器T1和SMOD控制其波特率，设T1工作于定时模式方式2，SMOD取0，取波特率为4800bit/s。则因为计算波特率公式

波特率=2SMOD/32×f/(12×(28-X))其中，f为单片机时钟频率，X为定时器初值。
所以，我们可以得到T1计数初值为：FAH（此处为了精确，我们取f=11.0592MHz）。
源文件如下所示：
发送程序如下图：

接收程序如下图：

源文件编辑结束以后，将源文件保存为汇编文件，然后进行编译/汇编，并产生相应的源代码，准备用于仿真。
下面我们来设计电路。首先在电路图中放置两片AT89C51芯片，并将它们的P3.0（RXD）和P3.1（TXD）引脚交叉相连。然后在片一的P1口连接8个按键；片二的P2口连接上8个LED。最终结果如下图所示：

在进行仿真以前，我们需要来再熟悉一下Proteus的按键。

如上图所示，仿真时我们可以点击键帽，但当我们松开鼠标时，按键就弹开了；我们还可以点击键帽右侧的标有上下箭头的红黑色小圆圈，此时当我们松开鼠标时，键帽不会弹开，按键一直保持着按下的状态，只有当我们再次点击小圆圈时，键帽才会弹开，按键才会改变状态。此例我们就需要这种属性来根据要求进行我们的仿真。
设计好电路图以后，我们就可以装入相应的程序了。注意装入程序时不要发生错误，要将相应的源代码装入相应的单片机。然后进行仿真，可以通过点击相应的按键来改变状态，进而观察到LED的状态。可以看到，串口通信得到了实现。仿真中的一个画面如上面电路图中的效果所示。
例2.串口扩充并行IO口输出。单片机的串口扩充的8位并行IO口上外接8个LED，然后从串口输出数据实现8个LED左移2次，闪烁2次的循环。
串口扩充并行口时，串口工作于方式0：同步移位寄存器方式，波特率固定，数据由RXD端输出，移位时钟由TXD送出。使用74LS164串入并出移位寄存器。
本例源文件如下图：

源文件编辑结束以后，将其保存为汇编文件，然后进行编译/汇编，并产生相应的源代码，准备用于仿真。
然后我们来绘制电路图。电路图比较简单，如下图所示，此处不再详述。但有一点需要注意：此前的排阻不能使用了，因为那些都是多输入单输出，不能符合此例要求。

此处我们换作另外一种8输入8输出的排阻（见上图中RN1），你可以在Proteus中用关键词“RX8”进行查找。设计好的电路图如上图所示。
电路图设计好以后，我们就可以将上面产生的代码装入单片机了。装入以后进行仿真，仿真中的一个画面也可以从上图看到。

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