单片机学习笔记（四）——串行口
51单片机内部有一个全双工的异步通信串行口，有四种工作方式波特率可由软件设置片内的定时器/计数器来控制。特殊功能寄存器SCON和PCON用来对串行口进行控制。下面先介绍这两个寄存器：
1、SCON
字节地址98H，可位寻址
| SCON | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 标志位 | SM0 | SM1 | SM2 | REN | TB8 | RB8 | TI | RI |
| 位地址 | 9FH | 9EH | 9DH | 9CH | 9BH | 9AH | 99H | 98H |
（1）SM0、SM1：串行口四种工作方式选择位
| SM0 SM1 | 方式及功能说明 |
|---|---|
| 00 | 方式0，同步移位寄存器方式(用于拓展I/O口) |
| 01 | 方式1,8位异步收发，波特率可变（由定时器控制） |
| 10 | 方式2,9位异步收发，波特率为f/64或f/32 |
| 11 | 方式3,9位异步收发，波特率可变（由定时器控制） |
（2）SM2：多机通信控制位
方式0时，SM2必须为0；
方式1时，若SM2为1，则只有收到有效的停止位才会激活RI
方式2或3时，若SM1=1，则只有接受到的第9位数据（RB8）为“1”时，才将接收到的前8位数据送入SBUF，并置“1”RI，产生中断请求；当RB8为“0”时，则丢弃接收到的前8位。当SM2=0时，前8位数据将被无条件送入SBUF中，同时置“1”RI。
（3）REN：串行允许接收位，为“1”允许串行口接收数据，为“0”禁止。
（4）TB8：
工作在方式2/3时，TB8是要发送的第9位数据；双机通信时TB8作为奇偶校验位；多机通信中TB8表示主机发送的是地址帧还是数据帧：TB8=1表示地址帧，TB8=0表示数据帧。
（5）RB8：
工作在方式2/3时表示接收到的第9位数据，在方式1时若SM2=0，则RB8是接收到的停止位，方式0不用RB8。
（6）TI：发送中断标志位
方式0时发送完第8位数据时由硬件置“1”，其他工作方式发送停止位的开始时置“1”。TI=1表示一帧数据发送结束，必须由软件清零。
（7）RI：接收中断标志位
方式0是接收完第8位数据时由硬件置“1”，其他工作方式接收到停止位时置“1”，必须由软件清“0”。
2.PCON
字节地址为87H，不能位寻址
| D7 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SMOD |
SMOD：波特率选择位
串行口的工作方式
重点考察：①方式1波特率公式的计算，根据波特率计算T1的溢出率等
方式1的波特率=(2^SMOD/32) * 定时器T1的溢出率
②方式2的发送/接收在双机通信中的应用、编程
多机通信
方式2/3时，置“1”SM2，表示多机通信方式。开始初始化从机允许串行口中断，设置串行口工作方式为2/3，置“1”SM2和REN；初始化完成后，判断若主机发送来的第九位数据RB8为“1”（表示主机发送的是地址），则从机响应中断，执行中断服务程序：判断主机送来的地址是否与本机地址符合，若符合，则该从机清“0”SM2，否则SM1依旧置“1”。接下来，若SM2=0，即该从机地址与主机要求相符，判断若RB8=0（即发送的是数据），则激活中断标志位RI，执行中断服务程序，执行主机的命令。其他从机由于不符合地址要求，SM=1，不能执行这里的中断服务程序。
可以简记为SM2=0表示是本机，SM2=1表示目前不是本机，只有当主机发送的是地址时，才有机会判断是否允许本机通信。
有关波特率
1、定义：串行口每秒钟发送（或接收）的位数。设发送一位所需要的时间为T，则波特率为1/T。
2、方式0:波特率固定为时钟频率 f 的1/12，不受SMOD的影响。若 f =12MHz，则波特率为1Mbit/s；
方式2：方式2波特率=（2^SMOD/64）* f ；
方式1或3：波特率=（2^SMOD/32）* 定时器T1的溢出率。
由于 定时器T1 的溢出率=计数速率/（256-X）=（f/12）/（256-X），其中X为定时器T1的计数初值，则：波特率=(（2^SMOD）/32)*( f /12(256-X))。
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