一、89C51單片機(jī)的串行接口結(jié)構(gòu)

89C51單片機(jī)通過(guò)引腳RXD（P3.0，串行數(shù)據(jù)接收端）和引腳TXD（P3.1，串行數(shù)據(jù)發(fā)送端）與外界通訊。SBUF是串行口緩沖寄存器，包括發(fā)送寄存器和接收寄存器。它們有相同名字和地址空間，但不會(huì)出現(xiàn)沖突，因?yàn)樗鼈兤渲幸粋€(gè)只能被CPU讀出數(shù)據(jù)，另一個(gè)只能被CPU寫(xiě)入數(shù)據(jù)。

二、串行口的控制與狀態(tài)寄存器

SCON用于定義串行口的工作方式及實(shí)施接收和發(fā)送控制。其各位定義如表1：

SM2：多機(jī)通訊控制位。本文不使用，編程時(shí)置0即可。

REN：接收允許控制位。由軟件置位以允許接收，又由軟件清0來(lái)禁止接收。

TB8：要發(fā)送數(shù)據(jù)的第9位。可約定作為奇偶校驗(yàn)位。

RB8：接收到的數(shù)據(jù)的第9位。在方式0中不使用RB8。在方式1中，若SM2=0，其為接收到的停止位。

TI：發(fā)送中斷標(biāo)志。在方式0中，第8位發(fā)送結(jié)束時(shí)，由硬件置位。在其它方式的發(fā)送停止位前，由硬件置位。必須用軟件清0。

RI：接收中斷標(biāo)志位。在方式0，當(dāng)接收完第8位數(shù)據(jù)后，由硬件置位。在其它方式中，在接收到停止位的中間時(shí)刻由硬件置位。RI也必須用軟件清0。

1：方式1，3波特率=定時(shí)器1溢出率/16；方式2波特率為Fosc/32。

0：方式1，3波特率=定時(shí)器1溢出率/32；方式2波特率為Fosc/64

四種工作方式分別為方式0、方式1、方式2、方式3：

（1）方式0為移位寄存器輸入/輸出方式。（2）方式1為波特率可變的10位異步通訊接口方式。（3）方式2為固定波特率的11位異步通訊接口方式。（4）方式3為波特率可變的11位異步通訊接口方式。

三、波特率的選擇

在串行通訊中，收發(fā)雙方的數(shù)據(jù)傳送率（波特率）要有一定的約定。在89C51串行口的四種工作方式中，方式0和2的波特率是固定的，而方式1和3的波特率是可變的，由定時(shí)器T1的溢出率控制。

A、方式0：波特率固定為晶振頻率的1/12。B、方式2：波特率由PCON中的選擇位SMOD來(lái)決定：SMOD=1：波特率為1/32fosc，SMOD=0：波特率為1/64fosc。C、方式1和方式3：定時(shí)器T1作為波特率發(fā)生器，其公式如下：波特率=定時(shí)器T1溢出率乘2的SMOD次方除以32；T1溢出率=T1計(jì)數(shù)率/產(chǎn)生溢出所需的周期數(shù)。當(dāng)時(shí)鐘頻率選用11.0592MHZ時(shí)，容易獲得標(biāo)準(zhǔn)的波特率，所以很多單片機(jī)系統(tǒng)選用這個(gè)頻率的晶振。

四、串口調(diào)試實(shí)驗(yàn)

我們首先要做的是串口的初始化：（1）確定定時(shí)器1的工作方式———編程TMOD寄存器；（2）計(jì)算定時(shí)器1的初值———裝載TH1，TL1；（3）啟動(dòng)定時(shí)器1———編程TCON中的TR1位；（4）確定串行口的工作方式———編程SCON；（5）串行口在中斷方式工作時(shí)，須開(kāi)CPU和源中斷———編程IE寄存器。

初始化以后就進(jìn)行串口與PC機(jī)的通訊實(shí)驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)是在PC端向單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，然后單片機(jī)把PC發(fā)送的數(shù)據(jù)送回PC端，同時(shí)單片機(jī)控制一個(gè)led燈閃爍。這里我們使用基于VC++編寫(xiě)的PC端串口工具來(lái)完成調(diào)試。

五、結(jié)束語(yǔ)

串口通信因簡(jiǎn)單高效而得到了廣泛的應(yīng)用，本文介紹了89C51單片機(jī)的串口通信原理，對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如串行口控制寄存器SCON和電源控制寄存器PCON進(jìn)行了詳細(xì)剖析，研究了4種工作方式下的波特率選擇問(wèn)題，最后進(jìn)行了實(shí)際的RS232串口通信實(shí)驗(yàn)，利用中斷方式靈活地實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)與PC機(jī)的串口通信。