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51单片机串行口工作模式分析

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简介:
本文章主要探讨51单片机的串行通信原理及其四种不同的工作模式,并进行详细的分析和比较。 方式0是外接串行移位寄存器的方式,在这种方式下,数据通过RXD端口串行输入或输出,TXD端口则用于输出移位脉冲以控制外部的移位寄存器进行移动操作。波特率固定为fosc/12(即每完成一个机器周期时,TXD会发出一个移位脉冲,在同一时间内RXD接收一位数据)。每当发送或接收完一个字节后,硬件会设置TI=1或者RI=1并向CPU申请中断处理,但需要通过软件清除这些标志位。实际应用中这种方式常用于串行I/O口与并行I/O口之间的转换。 方式1是一种点对点通信模式,在这种模式下使用的是8位异步串行通信接口,TXD端为发送端而RXD端则作为接收端。每一帧数据由10个比特组成:包括一个起始位、八位数据(低至高位排列)以及结束时的一个停止位。波特率则是通过T1或T2的溢出速率来决定的。当一整帧的数据被发送或者接收到后,硬件会将TI设置为1或是RI置为1,并向CPU请求中断处理;但同样地,必须使用软件清除这些标志位才能继续进行下一帧数据的操作。 (发送过程):执行一条写SBUF指令时,启动了串行口的发送操作,并且同时将值“1”加载到输出移位寄存器的第9个位置。在开始发送起始比特之后,在每个脉冲的作用下,输出移位寄存器会向右移动一位,左边则填充0。当数据最高位被传输出去时,原先设置于第9位上的值“1”左侧全部为零,检测电路识别到此条件后促使控制单元执行最后一次的移位动作,并使/SEND和DATA无效化以发送停止比特;一帧数据至此完成并准备进行下一轮的数据处理。

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    本文章主要探讨51单片机的串行通信原理及其四种不同的工作模式,并进行详细的分析和比较。 方式0是外接串行移位寄存器的方式,在这种方式下,数据通过RXD端口串行输入或输出,TXD端口则用于输出移位脉冲以控制外部的移位寄存器进行移动操作。波特率固定为fosc/12(即每完成一个机器周期时,TXD会发出一个移位脉冲,在同一时间内RXD接收一位数据)。每当发送或接收完一个字节后,硬件会设置TI=1或者RI=1并向CPU申请中断处理,但需要通过软件清除这些标志位。实际应用中这种方式常用于串行I/O口与并行I/O口之间的转换。 方式1是一种点对点通信模式,在这种模式下使用的是8位异步串行通信接口,TXD端为发送端而RXD端则作为接收端。每一帧数据由10个比特组成:包括一个起始位、八位数据(低至高位排列)以及结束时的一个停止位。波特率则是通过T1或T2的溢出速率来决定的。当一整帧的数据被发送或者接收到后,硬件会将TI设置为1或是RI置为1,并向CPU请求中断处理;但同样地,必须使用软件清除这些标志位才能继续进行下一帧数据的操作。 (发送过程):执行一条写SBUF指令时,启动了串行口的发送操作,并且同时将值“1”加载到输出移位寄存器的第9个位置。在开始发送起始比特之后,在每个脉冲的作用下,输出移位寄存器会向右移动一位,左边则填充0。当数据最高位被传输出去时,原先设置于第9位上的值“1”左侧全部为零,检测电路识别到此条件后促使控制单元执行最后一次的移位动作,并使/SEND和DATA无效化以发送停止比特;一帧数据至此完成并准备进行下一轮的数据处理。
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    本文介绍了单片机串行接口的工作原理及其多种工作模式,帮助读者理解如何配置和使用这些模式进行数据通信。 单片机的串行通信是计算机与外围设备或其他计算机进行数据交换的重要手段,主要分为同步和异步两种方式。AT89S52单片机支持四种不同的工作模式:方式0、方式1、方式2 和 方式3。这些工作模式决定了数据传输格式、速率及中断标志的状态。 首先来看串行口的**方式0**: 这是同步移位寄存器的方式,主要用于扩展单片机的并行输入输出端口。在这种模式下,发送和接收的数据都是8位长。当需要发送时,CPU将数据写入到SBUF(发送缓冲寄存器),然后以固定波特率fosc/12从RXD引脚依次移出数据;同样地,在接收到外部信号后,硬件会自动置位RI标志。 接下来是**方式1**: 这是一种8位UART通信模式。在这种情况下,单片机进行异步通信,每帧包含一个起始位(0)、八位数据(低位在先)和一个停止位(1)。CPU将要发送的数据写入SBUF后,开始逐位发送;接收时需要设置REN为1以开启接收功能,在检测到起始位之后启动,并且会在接收到完整帧后的RI标志置位。 方式2 和 方式3 是**9位数据异步通信接口**: 这两种模式都支持具有一个起始位、八位数据和停止位的帧格式,区别在于波特率:方式2使用固定速率而方式3允许调整。在方式2中,波特率由系统时钟频率fosc及SMOD标志共同决定;而在方式3里,则可以通过定时器溢出来调节。 **波特率计算**是串行通信中的关键因素之一,它影响着数据传输的速度。AT89S52单片机的几种模式下波特率有所不同:方式0和方式2固定不变,而方式1与方式3则可以根据需要通过设置定时器值进行调整。 - 方式0的速率恒定为fosc/12; - 方式2由SMOD位及振荡频率共同决定; - 而在方式1和3中,则可以通过调节定时器T1或T2来改变波特率。 实际应用中,单片机之间的串行通信可以是设备间的直接通讯或是与PC的连接。双方必须遵循相同的波特率以确保数据正确传输。AT89S52提供了多种工作模式供开发者根据具体应用场景选择最合适的配置方式,掌握这些模式的特点有助于有效设计和维护串行通信系统。
  • 与并的差异
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    本文章对单片机中的串行口和并行口进行了详细的对比分析,阐述了两种接口在数据传输速度、引脚使用数量以及通信距离等方面的差异。 本段落主要介绍了单片机串行口和并行口的区别,希望对你的学习有所帮助。
  • 51收发独立
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    本项目介绍如何使用51单片机实现模拟串口通信功能,包括数据的发送与接收技术,适用于学习和研究嵌入式系统中的串行通信。 在单片机编程领域中,51系列微控制器因其结构简单且资源丰富而被广泛应用于各种嵌入式系统当中。然而,由于51单片机原生只有一个集成的串口,在需要多个串行通信接口的应用场景下显得不够用。为解决这一问题,“模拟串口发送接收独立”的概念应运而生。 “模拟串口”是指通过软件方式来实现额外的UART(通用异步收发传输器)功能,尽管51单片机只有一个物理串口。具体来说,在这种情况下,我们可以利用微控制器上的其他IO端口,并使用定时器等硬件资源配合编程技巧来创建虚拟的串行通信接口。 模拟串口的基本原理如下: - **选择IO端口**:从未被占用的GPIO(通用输入输出)引脚中选取一组作为TxD和RxD,用于数据传输。 - **设置波特率**:通过定时器中断设定适当的波特率以确保发送与接收的数据速率一致。每发生一次中断便处理一位数据。 - **数据交换**:在发送过程中,将待发的每一位信息写入预设的TxD引脚,并按照规定的时序调整电平状态;而在接收到信号变化后,则开始读取并存储相应的字节直至完成整个过程。 - **错误检测与校验**:为了提高数据传输准确性,在实际应用中还需加入奇偶校验、CRC(循环冗余码)等机制以保障通信质量。 - **中断处理**:利用中断服务程序实现高效的数据收发,当有新的字符需要发送或接收时触发相应的操作流程。 通过上述方法可以有效扩展51单片机的串口功能,在资源有限的情况下满足多种串行通讯需求。
  • 51通信
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    本项目介绍如何利用51单片机实现两台设备之间的串行通信技术,包括硬件连接与软件编程方法,适用于初学者学习和实践。 51单片机串口双机通信的Proteus仿真模拟。
  • 51通讯
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    本项目介绍如何使用51单片机实现两个设备之间的串行通信,通过编程控制数据传输和接收,适用于基础硬件间的简单交互与控制系统开发。 使用51单片机进行双机通信时,发送方会扫描P1端口以检测是否有键被按下,并通过串口将信号发送给接收方;接收方则通过P0端口控制LED灯来显示接收到的信息。
  • 51——计算器
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    51单片机串口计算器是一款基于51系列单片机开发的应用程序,通过串行通信接口接收输入数据并进行计算处理,适用于嵌入式系统中的简易运算需求。 51单片机:串口计算器编写语言为C。运行情况良好。
  • 51通信
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    本教程详细介绍51单片机的串行通讯原理与实现方法,包括初始化配置、数据发送接收等关键技术点。适合初学者快速掌握相关技能。 在学习51单片机的过程中,我需要通过串口与MCU通信来控制LED的亮灭。为了实现这一目标,首先必须对SCON、PCON以及TMOD这三个特殊寄存器进行初始化配置。 其中,SCON(即98H地址)是用于设置串行接口工作模式的重要寄存器。它的结构如下表所示: - SM0: 与SM1一起确定通信方式 - SM1: 与SM0共同决定通信方式 - SM2: 多机通信控制位,用于多设备间的协调和通讯。 - REN: 接收使能位,当设置为高电平时允许接收数据;反之则禁止串行口的数据输入。 在使用奇偶校验时, 还会用到TB8。
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    本资源为“51单片机 仿真串口”项目文件,内含实现51单片机仿真串口通信的相关代码和文档,适用于学习与开发基于51单片机的串口通讯应用。 免责声明:本资料部分来源于合法的互联网渠道收集与整理,部分内容为个人学习积累所得,旨在供他人学习参考及交流使用。收取的相关费用仅用于补偿收集、整理资料所耗费的时间成本。 本人尊重原创作者或出版方的权利,所有内容的版权归属于原作者所有。对于涉及的具体版权问题或内容争议,本人不承担任何法律责任。如发现侵权行为,请及时告知以便处理和删除相关材料。