单片机中串行口的作用，单片机的串行口有什么功能特点
chanong
|RI(SCON.0)：接收中断标志位。在模式0下，当接收到第8位数据时由硬件自动置位，而在模式1下，SM2=1，RI只有在接收到有效停止位时才能置位。在其他模式下，RI 由硬件在接收停止位中间设置。一旦设置，请求中断，CPU响应中断后，清除数据并清除RI标志，该标志必须由软件清除。
所有SCON 位在复位时均被清除。
特殊功能寄存器PCON
字节地址为87H，无位寻址功能。 PCON的格式为：
其中，只有D7位与串行接口相关。
SMOD：波特率选择位。
串口工作模式串口有四种工作模式，由串口控制寄存器SCON 中SM0 和SM1 的状态定义，其编码和功能如表2-3 所示。在这四种操作模式中，只有模式1、2 和3 用于串行通信。模式0主要用于扩展并行I/O端口。
表2-3 串口工作模式
表中：fosc 为晶振频率，UART 为通用异步接收器和发生器。
模式0
模式0时，串口为同步移位寄存器输入输出模式，波特率固定，数据从RxD（P3.0）端输入，同步移位脉冲从TxD（P3.0）端输入终端。 P3.1) ) 端子输出。模式0主要用于扩展并行输入/输出端口（如串行LED数码管显示系统）。
(1) 以模式0发送
当数据写入串口发送缓冲器SBUF时，串口以fosc/12（低位到高位）的波特率从RxD引脚输出8位数据。发送时，中断标志TI 被设置为1。 TxD 引脚输出同步脉冲，其波形如图2-22 所示。
(2) 模式0接收
当满足REN=1且RI=0的条件时，接收处理开始，RxD成为串行输入端子，TxD成为同步脉冲输出端子。串行接收的波特率为fosc/12，时序如图2-23所示。当接收到一帧数据（8位）时，控制信号复位，中断标志RI置1，设备进入中断请求状态。如果您想再次接收，则需要使用软件清除RI。
图2-22 串口“模式0”传输时序
图2-23 串口“模式0”接收时序
在模式0 下，SCON 的TB8 和RB8 位被禁止，多机通信控制位SM2 必须为0。当以模式0发送或接收8位数据时，硬件将其置1，并发送中断标志TI或RI向CPU请求中断，当CPU响应TI或RI中断时，硬件将其置1置1并发送中断标志TI或RI.就会站起来。 RI 必须在用户程序中清0。
方法一
当串口工作在模式1时，SCON的SM0和SM1位分别为0和1，串口被控制为8位可变波特率异步通信接口。每帧传输的信息为10 位：1 个起始位、8 个数据位（先是低位，然后是高位）和1 个停止位。
(1)方式1发货
当串口以模式1方式发送时，数据从TxD引脚输出，CPU执行指令将数据写入发送数据缓冲器SBUF，数据字节写入SBUF后，串口发送器启动。发送。发送完一帧信息数据位后，发送中断标志置1。时序如图2-24所示。
图2-24 串口“模式1”传输时序
(2) 接收方式1
当REN=1时，使能接收器接收数据，数据从RxD端输入。接收器以所选波特率16 倍的速率对RxD 端子处的电平进行采样。当RxD 端子上检测到1 到0 的转换时，接收器开始接收并重置内部16 分频计数器。同步。
如果接收到的起始位的值不是0，则起始位无效并且接收器电路被复位，并且当再次接收到从1到0的转变时，接收器重新启动。如果接收到的值为0，则起始位有效，接收器开始接收该帧中的其余信息（一帧有10位信息）。对于模式1 接收，如果同时满足以下两个条件：RI=0、SM2=0、接收停止位=1，接收数据有效，SBUF 被加载，停止位输入到PB8。接收中断标志RI 被置位。接收控制器对RxD 上的负跳变重新采样以接收下一个数据帧。
如果这两个条件不同时满足，信息就会丢失。中断标志RI必须由用户软件清零。通常，当串口工作在模式1 时，SM2 设置为0。模式1下的接收时序如图2-25所示。
图2-25 串口“模式1”接收时序
方法2
如果SM0 位为1，SM1 位为0，则串口工作在模式2。然后将串行端口定义为9位异步通信接口。发送时，根据需要将可编程位（TB8）设置为0或1，接收时，将可编程位发送到SCON的RB8。
(1)方式2发货
模式2发送时，数据从TxD端输出，一帧要发送的信息由1个起始位、8个数据位（低位在前、高位在后）、可编程位（第9位）组成11 位数据。位）和1 个停止位，附加数据的第9 位是SCON 中的TB8。 TB8 可通过软件置1 或清0，用作多机通信的数据标志位或数据奇偶校验位。
当CPU执行写入SBUF的指令时，发送器立即开始发送，发送一帧信息，然后将TI设置为1。在发送下一个信息帧之前，中断服务程序（或查询程序）必须将TI 清为0。
图2-26 串口“模式2”传输时序
(2) 模式2接收
如果SM0和SM1位分别为1和0，且REN=1，则串口可以以模式2接收数据。数据从RxD 端子传入并接收11 位信息：1 个起始位、8 个数据位、1 个可编程位（第9 个数据位）和1 个停止位。当接收器在RxD 端对1 到0 的转换进行采样并确定起始位有效时，它开始接收信息帧。当接收器接收到第9位数据时，如果RI=0且SM2=0或者接收到的数据第9位为1，则将接收到的数据发送到SBUF，将第9位数据发送到RB8，RI被置位。=1时的时序如图2-27所示。如果这两个条件不同时满足，则接收到的信息将会丢失。
图2-27 串口“模式2”接收时序
方法三
如果SM0 和SM1 位为11，则串口工作在模式3。模式3是可变波特率的9位异步通信模式。除了波特率之外，模式3的发送和接收时序也不同。模式2也是如此。
波特率计算及串口初始化波特率计算
串行通信要求发送方和接收方的波特率匹配。软件可以设置串行端口的四种操作模式并确定每种模式的波特率。
(1) 模式0下波特率固定，为单片机晶振频率fosc的1/12，即BR=fosc/12。
当fosc=6MHz时，波特率为500kbit/s，当fosc=12MHz时，波特率为1Mbit/s。
(2) 模式2 有两种固定波特率。一种是晶振频率的1/32，另一种是晶振频率的1/64，即fosc/32和fosc/64。用数字来表达，它看起来像这样：
式中的SMOD是特殊功能寄存器PCON串口波特率系数控制位，SMOD=1表示波特率加倍。请注意，PCON 不可位寻址，只能执行字节操作。
例如，在12M晶振系统中，当SMOD=0时，波特率为187.5kbit/s，当SMOD=1时，波特率为375kbit/s。
(1) 定时器—— 编程确定TMOD 寄存器的操作模式。
(2) 计算定时器1 —— 的初始值，用于加载TH1 和TL1。
(3) 启动定时器1—— 并对TCON 中的TR1 位进行编程。
(4)确定串口控制——编程SCON。
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