－串口工作方式

四、MCS－51串口工作方式

（一）方式0

方式0是同步移位寄存器输入/输出方式，常用做串行I/O扩展，具有固定的波特率fosc/12．同步发送或接收，由TXD提供移位脉冲，RXD用做数据输入/输出通道．发送或接收的是8位数据，低位在先，高位在后．

首先从写SBUF寄存器开始，启动发送操作．TXD输出移位脉冲，RXD同步串行发送SBUF中的数据．每个机器周期TXD发送一个移位脉冲，每个移位脉冲RXD发送一位数据．发送完8位数据后自动置位TI，请求中断．在RI＝0的条件下，置REN＝1后，启动一帧数据的接收，由TXD输出移位脉冲，由RXD接收串行数据到SBUF中．每个机器周期TXD发送一个移位脉冲，每个移位脉冲期间RXD接收一位数据，接收一帧数据结束后自动置位RI＝1，请求中断．在继续接收下一帧之前，要将上一帧数据取走．

该方式多用于接口的扩展，也可用于短距离的单片机的通信．

（二）方式1

方式1是10位异步通信方式，1位起始位（0），8位数据位，1位停止位（1），可变波特率，由T1的溢出率决定．

执行一条以SBUF为目的的寄存器指令后，数据送往发送缓冲器SBUF，SBUF中的数据从TXD端向外发送，在发送数据前先发1位起始位，然后紧跟8位数据位，再发1位停止位，发送完一帧数据后置位T1＝1，请求中断．

当置位REN时，串行口采样RXD引脚．当采样到1至0的跳变时，确认串行数据帧的起始位，开始接收一帧数据，直到停止位到来时，把停止位送入RB8中，置位RI＝1，请求中断，通知CPU从SBUF中取走接收到的数据．

（三）方式2和方式3

方式2和方式3具有多机通信功能，两种方式除了波特率设置不同外，其余完全相同．帧结构为11位，包括1位起始位0，8位数据位，1位校验位TB8/RB8和1位停止位．

在方式2中，波特率固定为fosc/64或fosc/32，由PCON寄存器中的SMOD位选择．SMOD＝1时，波特率为fosc/32；SMOD＝0时，波特率为fosc/64．

在方式3中，波特率取决于T1的溢出率．发送数据前，由指令设置TB8（例如作为奇偶校验位或地址/数据标志位），将要发送的数据写入SBUF后启动发送操作．内部逻辑会把TB8装入发送移位寄存器的第9位位置，随8位的数据之后发送出去，发送结束后置位TI．多机通信中，发送时用TB8作地址/数据标识，TB8＝1时为地址帧，TB8＝0时为数据帧．

当置位REN位时，启动接收操作．数据送入移位寄存器，收到的第9位数据RB8，对所接收的数据视SM2和RB8的状态决定是否使RI置1，请求中断．当SM2＝0时，不论RB8为何种状态，均置位RI，接收数据．当SM2＝1时，为多机通信方式，接收到的RB8为地址/数据标识位．当RB8＝1时，接收到数据为地址帧，置位RI，接收数据；当RB8＝0时，收到数据为数据帧．若SM2＝1，RI不置位，丢弃此帧，若SM2＝0，则SBUF接收发送来的数据．

（四）各方式下波特率的计算

当T1作为串行口的波特率发生器时，串行口方式1或方式3的波特率由下式确定：

波特率＝2SMOD×（T1溢出率）/32

由于方式2具有自动装载的功能，一般T1选择方式2，此时波特率的计算公式为：

波特率＝2SMOD×fosc/［/32×12（2⁸－TH1）］

表4－4　常用波特率及相应的fosc、T1工作方式及初值