使用51微控制器進行串列埠通訊的學習記錄之中斷方式：

1.51微控制器採用中斷方式的串列埠通訊過程及程式分析：

所謂中斷方式，就是串列埠收/發標志位出發中斷後，在中斷中執行既定操作，可通過函式呼叫來實現。

接收資料時 等待中斷->然後在中斷中接收資料

傳送資料時 傳送資料->等待中斷->然後在中斷中傳送資料

具體步驟如下：

確定T1的工作方式（程式設計TMOD暫存器）；

計算T1的初值，裝載TH1、TL1；

啟動T1（程式設計TCON中的TR1位）；

確定序列口控制（程式設計SCON暫存器）；

序列口在中斷方式工作時，要進行中斷設定（程式設計IE、IP暫存器）。

注：SCON 是一個特殊功能暫存器，用以設定序列口的工作方式、接收

    SM0和SM1為工作方式選擇位，可選擇四種工作方式：

2.有關波特率的計算方法：

在序列通訊中，收發雙方對傳送或接收資料的速率要有約定。通過軟體可對微控制器序列口程式設計為四種工作方式，其中方式0和方式2的波特率是固定的，而方式1和方式3的波特率是可變的，由定時器T1的溢位率來決定。

序列口的四種工作方式對應三種波特率。由於輸入的移位時鐘的來源不同，所以，各種方式的波特率計算公式也不相同。

方式0的波特率 =  fosc/12

方式2的波特率 =（2SMOD/64）· fosc

方式1的波特率 =（2SMOD/32）·（T1溢位率）

方式3的波特率 =（2SMOD/32

當T1作為波特率發生器時，最典型的用法是使T1工作在自動再裝入的8位定時器方式（即方式2，且TCON的TR1=1，以啟動定時器）。這時溢位率取決於TH1中的計數值。

T1 溢位率 = fosc /{12×[256 －（TH1）]}

注：PCON中只有一位SMOD與序列口工作有關， SMOD（PCON.7）  波特率倍增位。在序列口方式1、方式2、方式3時，波特率與SMOD有關，當SMOD=1時，波特率提高一倍。復位時，SMOD=0。

    在微控制器的應用中，常用的晶振頻率為：12MHz和11.0592MHz。所以，選用的波特率也相對固定。常用的序列口波特率以及各引數的關係如表所示。

3.80C51序列口的工作方式1：

方式1是10位資料的非同步通訊口。TXD為資料傳送引腳，RXD為資料接收引腳，傳送一幀資料的格式如圖所示。其中1位起始位，8位資料位，1位停止位。

(1) 方式1輸出

（2）方式1輸入

用軟體置REN為1時，接收器以所選擇波特率的16倍速率取樣RXD引腳電平，檢測到RXD引腳輸入電平發生負跳變時，則說明起始位有效，將其移入輸入移位暫存器，並開始接收這一幀資訊的其餘位。接收過程中，資料從輸入移位暫存器右邊移入，起始位移至輸入移位暫存器最左邊時，控制電路進行最後一次移位。當RI=0，且SM2=0（或接收到的停止位為1）時，將接收到的9位資料的前8位資料裝入接收SBUF，第9位（停止位）進入RB8，並置RI=1，向CPU請求中斷。

4.定時/計數器的結構與原理

定時/計數器的實質是加1計數器（16位），由高8位和低8位兩個暫存器組成。TMOD是定時/計數器的工作方式暫存器，確定工作方式和功能；TCON是控制暫存器，控制T0、T1的啟動和停止及設定溢位標誌。

加1計數器輸入的計數脈衝有兩個來源,一個是由系統的時鐘振盪器輸出脈衝經12分頻後送來；一個是T0或T1引腳輸入的外部脈衝源。每來一個脈衝計數器加1，當加到計數器為全1時，再輸入一個脈衝就使計數器回零，且計數器的溢位使TCON中TF0或TF1置1，向CPU發出中斷請求（定時/計數器中斷允許時）。如果定時/計數器工作於定時模式，則表示定時時間已到；如果工作於計數模式，則表示計數值已滿。

可見，由溢位時計數器的值減去計數初值才是加1計數器的計數值。

設定為定時器模式時，加1計數器是對內部機器週期計數（1個機器週期等於12個振盪週期，振盪週期也叫時鐘週期，時鐘週期即晶振的單位時間發出的脈衝數，如12MHZ=12×10的6次方，即每秒發出12000000個脈衝訊號，那麼發出一個脈衝的時間就是時鐘週期，即1/12微秒；如11.0592MHZ=11.0592×10的6次方，即每秒發出11059200個脈衝訊號，那麼發出一個脈衝的時間就是時鐘週期，即1/11.0592微秒）。計數值N乘以機器週期Tcy就是定時時間t 。

5.定時/計數器的控制

80C51微控制器定時/計數器的工作由兩個特殊功能暫存器控制。TMOD用於設定其工作方式；TCON用於控制其啟動和中斷申請。

（1）工作方式暫存器TMOD

工作方式暫存器TMOD用於設定定時/計數器的工作方式，低四位用於T0，高四位用於T1。其格式如下：

M1M0：工作方式設定位。定時/計數器有四種工作方式，由M1M0進行設定：

6. 控制暫存器TCON

TCON的高4位用於控制定時/計數器的啟動和中斷申請。其格式如下：

TF1（TCON.7）：T1溢位中斷請求標誌位。T1計數溢位時由硬體自動置TF1為1。CPU響應中斷後TF1由硬體自動清0。T1工作時，CPU可隨時查詢TF1的狀態。所以，TF1可用作查詢測試的標誌。TF1也可以用軟體置1或清0，同硬體置1或清0的效果一樣。

TR1（TCON.6）：T1執行控制位。TR1置1時，T1開始工作；TR1置0時，T1停止工作。TR1由軟體置1或清0。所以，用軟體可控制定時/計數器的啟動與停止。

TF0（TCON.5）：T0溢位中斷請求標誌位，其功能與TF1類同。

TR0（TCON.4）：T0執行控制位，其功能與TR1類同。

7.定時器1的工作方式2

方式2為自動重灌初值的8位計數方式。

計數個數與計數初值的關係為：X = 2⁸ - N

其中：X為要裝的初值 N為要定時/記數的次數。

注：工作方式2特別適合於用作較精確的脈衝訊號發生器。所以在進行串列埠通訊時一般選用定時器1工作在方式2 這種經典模式。

程式：

/*51微控制器採用中斷方式的串列埠通訊程式分析：

接收資料時 等待中斷->然後在中斷中接收資料

傳送資料時 傳送資料->等待中斷->然後在中斷中傳送資料

具體步驟如下：

確定T1的工作方式（程式設計TMOD暫存器）；

計算T1的初值，裝載TH1、TL1；

啟動T1（程式設計TCON中的TR1位）；

確定序列口控制（程式設計SCON暫存器）；

序列口在中斷方式工作時，要進行中斷設定（程式設計IE、IP暫存器）。

*/

 

#include<reg52.h>

#define uchar unsigned char

 

uchar Temp,RIflag,TIflag;

 

//串列埠初始化函式

void serialportinit()

{

TMOD=0x20;//設定定時器1為工作方式2 8位自動重灌載 作用是產生波特率

TH1=0xfd;//設定波特率位9600bps

TL1=0xfd;

TR1=1;//開啟定時器1

 

//設定串列埠工作在方式1

//方式1： 8位非同步收發 波特率可變(由定時器控制) 收發一幀的資料為10位 一個起始位（0）8個數據位 1個停止位(1)

//先發送或接收最低位

SCON=0x50;//等價於 SM0=0; SM1=1; REN=1;

//SM0=0;

//SM1=1;

//REN=1;//允許序列接收位 允許序列口接收資料

 

PCON=0x00;//SMOD=0 波特率不加倍

 

EA=1;//開總中斷

ES=1;//開串列埠中斷  注意：如果使用查詢方式進行串列埠通訊時，要把串列埠中斷ES關閉、

}

 

//定義資料傳送函式

void sentTemp()

{

SBUF=Temp;//把Temp接收的資料再發送到傳送緩衝器SBUF中  

  //注意：51微控制器內部有兩個物理上獨立的接收、傳送緩衝器SBUF(屬於特殊功能暫存器) 兩個緩衝器共用一個特殊功能暫存器 位元組地址（99H?

while(!TI);//等待從機向主機發送資料完成

TI=0;//若傳送完成 把傳送中斷標誌位軟體清0 因為TI必須由軟體清零

}

void main()

{

serialportinit();

while(1)

{

if(RIflag==1)

{

ES=0;//關串列埠中斷

RIflag=0;//接收標誌位清0

sentTemp();//呼叫資料傳送函式

ES=1;//開串列埠中斷

}

}

}

 

//串列埠中斷服務函式

void serialportint() interrupt 4//串列埠中斷函式

{

if(RI)

{

RI=0;//接收中斷標誌位RI必須由軟體清0

Temp=SBUF;//把接收緩衝器中收到的資料賦值給led

P1=Temp;//通過開發板監測是否接收到主機發送的資料

RIflag=1;//接收標誌位置1 表示從機接收收據完成

}

}