51單片機串列通訊

① 簡述MCS-51單片機串口通信的四種方式及其特點

方式 0 ：這種工作方式比較特殊，與常見的微型計算機的串列口不同，它又叫同步移位寄存器輸出方式。在這種方式下，數據從 RXD 端串列輸出或輸入，同步信號從 TXD 端輸出，波特率固定不變，為振盪率的 1/12 。該方式是以 8 位數據為一幀，沒有起始位和停止位，先發送或接收最低位。

方式 2 ：採用這種方式可接收或發送 11 位數據，以 11 位為一幀，比方式 1 增加了一個數據位，其餘相同。第 9 個數據即 D8 位具有特別的用途，可以通過軟體摟控制它，再加特殊功能寄存器 SCON 中的 SM2 位的配合，可使 MCS-51 單片機串列口適用於多機通信。方式 2 的波特率固定，只有兩種選擇，為振盪率的 1/64 或 1/32 ，可由 PCON 的最高位選擇。

方式 3 ：方式 3 與方式 2 完全類似，唯一的區別是方式 3 的波特率是可變的。而幀格式與方式 2- 樣為 11 位一幀。所以方式 3 也適合於多機通信。

② 51單片機的串列口有幾種工作方式它們的幀格式是如何規定的

串列口分四種工作方式，由SM0、SM1二位決定，其定義如下：
SM0、SM1 工作方式 功能描述 波特率
0 0 方式0 8位移位寄存器 Fosc/12
0 1 方式1 10位UART 可變
1 0 方式2 11位UART Fosc/64或fosc/32
1 1 方式3 11位UART 可變
（1）方式0：串列口的工作方式0為移位寄存器I/O方式，可外接移位寄存器，一擴展I/O口，也可外接同步I/O設備。
發送操作：當執行一條「MOV SBUF,A」指令時，啟動發送操作，由TXD輸出移位脈沖，由RXD串列SBUF中的數據。發送完8位數據後自動置TI=1.請求中斷。要繼續發送時，TI必須有指令清零。
接收操作：REN是串列口接收允許控制位。REN=0時禁止接收；REN=1時允許接收。當軟體將REN置「1」時，即開始從RXD埠以fosc/12波特率輸入數據，當接收到8位數據時，將中斷標志RI置「1」。再次接收數據之前，必須用軟體將RI清0。
（2）方式1：串列口位10位通用非同步介面。發送或接收一幀數據信息為10位，包括1位起始位「0」、8位數據位、1位停止位「1」。
發送數據：數據從TXD埠輸出，當數據寫入發送緩沖器SBUF時，就啟動發送器發送。發送完一幀數據後，置中斷標志TI=1，申請中斷，通知CPU可以發送下一個數據了。
接收數據：首先使REN=1（允許接收數據），串列口從RXD接收數據，當采樣到1至0跳變時，確認是起始位「0」，就開始接收一幀數據，當接收完一幀數據時，置中斷標志RI=1，申請中斷，通知CPU從SBUF取走接收到的數據
（3）方式2：串列口為11位非同步通信介面。發送或接收一幀信息包括1位起始位「0」、8位數據位、1位可編程位、1位停止位「1」。
發送數據：發送前，先根據通信協議由軟體設置TB8為「奇偶校驗位」或「數據標識位」，然後將要發送的數據寫入SBUF，即能啟動發送器。發送過程是由執行任何一條以SBUF為目的寄存器的指令而啟動的，把8位數據裝入SBUF，同時還把TB8裝到發送移位寄存器的第9位上，然後從TXD（P3.1）埠輸出一幀數據。
接收數據：先置REN=1，使串列口為允許接收狀態，同時還要將RI清「0」。然後再根據SM2的狀態和所接收到的RB8的狀態決定此串列口在信息到來後是否置R1=1，並申請中斷，通知CPU接收數據。當SM2=0時，不管RB8為「0」還是為「1」，都置RI=1，此串列口將接收發送來的信息。當SM2=1時，且RB8=1，表示在多機通信情況下，接收的信息為「地址幀」, 此時置RI=1, 串列口將接收發來的地址。當SM2=1時，且RB8=0，表示在多機通信情況下，接收的信息為「數據幀」, 但不是發給本從機的，此時RI不置為「1」，因而SBUF中接收的數據幀將丟失。
（4）方式3：為波特率可變的11位非同步通信方式，除了波特率有所區別之外，其餘方式都與方式2相同。

③ C51單片機串列介面的結構是怎樣的

C51系列單片機內部有一個功能很強的全雙工串列非同步通信介面(UART)｡如圖所示為C51單片機的串列口結構框圖｡它主要由兩個串列數據緩沖器(SBUF)､發送控制､發送埠､接收控制､接收埠和波特率控制等組成｡

C51系列單片機串列介面結構框圖

④ 51單片機串口是什麼工作方式

51 單片機內部有一個全雙工串列介面。什麼叫全雙工串口呢？一般來說，只能接受或只能發送的稱為單工串列；既可接收又可發送，但不能同時進行的稱為半雙工；能同時接收和發送的串列口稱為全雙工串列口。串列通信是指數據一位一位地按順序傳送的通信方式，其突出優點是只需一根傳輸線，可大大降低硬體成本，適合遠距離通信。其缺點是傳輸速度較低。

串口可以有底下四種工作方式
1、方式0
串列介面的工作方式0為移位寄存器I／O方式。在串列口外接移位寄存器以擴展I／O介面，也可以外接串列同步I／O的設備。
（1）方式0輸出
串列口以方式0發送時，數據以RXD端串列輸出，TXD端輸出同步信號。當一個數據寫入串列口發送緩沖器以後，就啟動串列口發送器以振盪頻率的十二分之一的波特率，將數據從RXD端串列輸出。
（2）方式0輸入
當串列口定義為方式0並置位REN後，便啟動串列口以方式0接收數據，此時RXD端為數據輸入端，TXD端為同步脈沖信號輸出端。接收器以振盪率的十二分之一的波特率接收RXD端輸入的數據信息。但接收器接收到8位數據時，置1中斷標志RI。
2、方式1
串列介面定義為工作方式1時，則被控制為8位的非同步通訊介面，傳送一幀信息為10位，其中1位為起始位，8位數據位（先低位後高位），1位停止位。
（1）方式1輸出
串列介面以方式1發送時，數據由TXD端輸出。CPU執行一條數據寫入發送緩沖
器SBUF的指令（例如，MOVSBUF，A），數據位元組寫入SBUF後，便啟動串列口發送器發送，發送完一幀信息，置1放送中斷標志TI。
（2）方式1輸入
串列口以方式1接收時，數據從RXD端輸入。在REN置1以後，就允許接收器接收。接收器以所建立的波特率的16倍分頻計數器，以便實現時間同步。計數器的16個狀態把一位的時間等分成16份，在每位時間的第7、8和9個計數狀態，位檢測器采樣RXD的值，接收的值是3次采樣中取至少二次相同的值，以排除雜訊的干擾。如果在起始接收的值不是0，則起始位無效，復位接收電路。在檢測到另一個1到0的跳變時，再重新啟動接收器。如果接收到值為0，起始位有效，則開始接收本幀的其餘信息。當RI＝0並且接收到的停止位為1（或SM2＝0）時，停止位進入RB8，接收到的8位數據進入接收緩沖器SBUF，置位RI中斷標志。接著接收便搜索另一幀信息的起始位。
3、方式2和方式3
串列介面工作方式2和方式3時，則被定義為9位的非同步通信介面。傳送一幀信息為11位，其中1位起始位，8位數據位（從低位至高位），1位是附加的可程式控制為1或0的第9位數據，1位停止位。
方式2和方式3的差別僅僅在於波特率不一樣，方式2的波特率是固定的，波特率為2SMOD／64（振盪頻率）；方式3的波特率是可變的，波特率＝2SMOD／32（T1的溢出率）。
方式2和方式3在發送和接收時唯一的區別就是波特率不同。
（1）方式2和方式3發送
方式2或方式3發送時，數據由TXD端輸出，發出一幀信息為11位，附加的第9位數據是SCON中的TB8，CPU執行一條數據寫入發送緩沖器SBUF的指令，就啟動發送器發送，發送完一幀信息，置「1」TI中斷標志。
（2）方式2和方式3接收
串列口被定義為方式2或方式3接收時，數據從RXD端輸入，置REN＝1以後，開始接收過程。當檢測到RXD端從高到低的負跳變時，確認起始位有效，開始接收本幀的其餘信息。在接收完一幀信息後，在RI＝0、SM2＝0時，或接收到第9位數據為「1」時，8位數據裝入接收緩沖器，第9位數據裝入SCON中RB8，並置RI＝1。若不滿足上述的兩個條件，接收到的信息將會丟失，也不置位RI

⑤ MCS-51單片機什麼是全雙工,半雙工,單工串列通信

單工只有一根數據線，信息只能單向傳送。半雙工也只有一根數據線，但信息可以分時雙向傳送。全雙工有兩根數據線，可以同時雙向傳送。

決定程序執行順序的寄存器是（PC），它的最大定址范圍是（64K）。PC的值是（程序運行當前）的地址。P0口當不作系統擴展時，可作（IO）使用。當作系統擴展時，P0口擔任分時復用的匯流排口。在這種情況下，應在外部加（鎖存器）將地址數據鎖存，地址鎖存信號用（ALE）。

根據串列通信數據傳輸的方向，可將串列通信系統傳輸方式分為（單工）方式，（半雙工）方式和（全雙工）方式。

MCS-51單片機

採用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計時器等功能（可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路）集成到一塊矽片上構成的一個小而完善的計算機系統。

(1)51子系列：晶元型號的最末位數字以1作為標志，是基本型產品。

(2)52子系列：晶元型號的最末位數字以2作為標志，是增強型產品。

以上內容參考：網路-MCS-51單片機

⑥ mcs-51單片機的串列通信介面使用哪個介面的哪些引腳對外連接

單片機的串列通信可以有TTL連接，RS232介面，RS485介面。
TTL連接適合於兩個單片機近距離通信，1米以內為宜。連接3個腳，
RXD(P3.0)和TXD(P3.1)，還有GND。其中的RXD，TXD兩個單片機要交叉連接，
即甲的RXD連接乙的TXD，甲的TXD連接乙的RXD。這種連接用於試驗。
最常用的是RS232串口，這樣單片機可以和電腦進行串列通信，電腦上就有RS232串口，即COM口。
要接成RS232介面，單片機需要一片RS232介面晶元，如MAX202，或MAX232等。也是用單片機的RXD，TXD兩個腳。
RS485介面，也需要一片RS485晶元。同樣也是用單片機RXD，TXD。