串口通信的四种工作方式(串口通信的四种工作方式的帧格式和波特率)

在串行通信中，收发双方对发送或接收数据的速率要有约定。通过软件可对单片机串行口编程为四种工作方式，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的波特率是可变的，由定时器T1的溢出率来决定。 串行口的四种工作方式对应三种波特率。由于输入的移位时钟的来源不同，所以，各种方式的波特率计算公式也不相同。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溢出率）方式3的波特率 =（2SMOD/32）·（T1溢出率）当T1作为波特率发生器时，最典型的用法是使T1工作在自动再装入的8位定时器方式（即方式2，且TCON的TR1=1，以启动定时器）。这时溢出率取决于TH1中的计数值。T1 溢出率 = fosc /{12×[256 －（TH1）]} 在单片机的应用中，常用的晶振频率为：12MHz和11.0592MHz。所以，选用的波特率也相对固定。常用的串行口波特率以及各参数的关系如表所示。
单片机内部有一个全双工的串行接口 。有两个独立的接收、发送缓冲器SBUF(属于特殊功能寄存器)可同时发送、接收数据。MCS-51单片机内部串行接口有4种工作模式。这4种模式分别是 ：模式0、模式1、模式2、模式3。串口方式0是作为同步以为寄存器使用的，你用它可以模拟SPI 作为主机。其他三个是串口，只是每次通讯的数据位数或波特率不同而已。
单片机内部有一个全双工的串行接口 。有两个独立的接收、发送缓冲器SBUF(属于特殊功能寄存器)可同时发送、接收数据。MCS-51单片机内部串行接口有4种工作模式。这4种模式分别是 ：模式0、模式1、模式2、模式3。串口方式0是作为同步以为寄存器使用的，你用它可以模拟SPI 作为主机。其他三个是串口，只是每次通讯的数据位数或波特率不同而已。 单片机内部有一个全双工的串行接口 。有两个独立的接收、发送缓冲器SBUF(属于特殊功能寄存器)可同时发送、接收数据。MCS-51单片机内部串行接口有4种工作模式。这4种模式分别是 ：模式0、模式1、模式2、模式3。串口方式0是作为同步以为寄存器使用的，你用它可以模拟SPI 作为主机。其他三个是串口，只是每次通讯的数据位数或波特率不同而已。
单片机内部有一个全双工的串行接口 。有两个独立的接收、发送缓冲器SBUF(属于特殊功能寄存器)可同时发送、接收数据。MCS-51单片机内部串行接口有4种工作模式。这4种模式分别是 ：模式0、模式1、模式2、模式3。
单片机中串口的工作模式是通过寄存器SCON来设置的，这个寄存器里有两位RS1RS0,等于00时为模式0,同步移位模式，等于01时为模式1，8位数波特率可变模式，等于10时为模式2，9位数波特率可变模式，等于11时为模式3,9位数波特率固定模式。

89系列单片机的串行通信有4种工作方式：1、方式0是同步移位寄存器方式，帧格式8位，波特率固定为fosc/12。2、方式1是8位异步通信方式，帧格式10位，波特率可变：T溢出率/n(n= :32或16)。3、方式2是9位异步通信方式，帧格式11位，波特率固定： fosc/n(n=32 或16)。4、方式3是9位异步通信方式，帧格式11位，波特率可变：T溢出率(m=32或16)。方式1、2、3的区别主要表现在帧格式及波特率两个方面。单片机应用范围：单片机渗透到我们生活的各个领域。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制等等。还有自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。
51 单片机内部有一个全双工串行接口。什么叫全双工串口呢？一般来说，只能接受或只能发送的称为单工串行；既可接收又可发送，但不能同时进行的称为半双工；能同时接收和发送的串行口称为全双工串行口。串行通信是指数据一位一位地按顺序传送的通信方式，其突出优点是只需一根传输线，可大大降低硬件成本，适合远距离通信。其缺点是传输速度较低。 串口可以有底下四种工作方式1、方式0串行接口的工作方式0为移位寄存器I／O方式。在串行口外接移位寄存器以扩展I／O接口，也可以外接串行同步I／O的设备。（1）方式0输出串行口以方式0发送时，数据以RXD端串行输出，TXD端输出同步信号。当一个数据写入串行口发送缓冲器以后，就启动串行口发送器以振荡频率的十二分之一的波特率，将数据从RXD端串行输出。（2）方式0输入当串行口定义为方式0并置位REN后，便启动串行口以方式0接收数据，此时RXD端为数据输入端，TXD端为同步脉冲信号输出端。接收器以振荡率的十二分之一的波特率接收RXD端输入的数据信息。但接收器接收到8位数据时，置1中断标志RI。2、方式1串行接口定义为工作方式1时，则被控制为8位的异步通讯接口，传送一帧信息为10位，其中1位为起始位，8位数据位（先低位后高位），1位停止位。（1）方式1输出串行接口以方式1发送时，数据由TXD端输出。CPU执行一条数据写入发送缓冲器SBUF的指令（例如，MOV　　SBUF，A），数据字节写入SBUF后，便启动串行口发送器发送，发送完一帧信息，置1放送中断标志TI。（2）方式1输入串行口以方式1接收时，数据从RXD端输入。在REN置1以后，就允许接收器接收。接收器以所建立的波特率的16倍分频计数器，以便实现时间同步。计数器的16个状态把一位的时间等分成16份，在每位时间的第7、8和9个计数状态，位检测器采样RXD的值，接收的值是3次采样中取至少二次相同的值，以排除噪声的干扰。如果在起始接收的值不是0，则起始位无效，复位接收电路。在检测到另一个1到0的跳变时，再重新启动接收器。如果接收到值为0，起始位有效，则开始接收本帧的其余信息。当RI＝0并且接收到的停止位为1（或SM2＝0）时，停止位进入RB8，接收到的8位数据进入接收缓冲器SBUF，置位RI中断标志。接着接收便搜索另一帧信息的起始位。3、方式2和方式3串行接口工作方式2和方式3时，则被定义为9位的异步通信接口。传送一帧信息为11位，其中1位起始位，8位数据位（从低位至高位），1位是附加的可程控为1或0的第9位数据，1位停止位。方式2和方式3的差别仅仅在于波特率不一样，方式2的波特率是固定的，波特率为2SMOD／64（振荡频率）；方式3的波特率是可变的，波特率＝2SMOD／32（T1的溢出率）。方式2和方式3在发送和接收时唯一的区别就是波特率不同。（1）方式2和方式3发送方式2或方式3发送时，数据由TXD端输出，发出一帧信息为11位，附加的第9位数据是SCON中的TB8，CPU执行一条数据写入发送缓冲器SBUF的指令，就启动发送器发送，发送完一帧信息，置“1”TI中断标志。（2）方式2和方式3接收 串行口被定义为方式2或方式3接收时，数据从RXD端输入，置REN＝1以后，开始接收过程。当检测到RXD端从高到低的负跳变时，确认起始位有效，开始接收本帧的其余信息。在接收完一帧信息后，在RI＝0、SM2＝0时，或接收到第9位数据为“1”时，8位数据装入接收缓冲器，第9位数据装入SCON中RB8，并置RI＝1。若不满足上述的两个条件，接收到的信息将会丢失，也不置位RI

1方式0串行接口工作方式0为移位寄存器输入输出方式

方式 0 ：这种工作方式比较特殊，与常见的微型计算机的串行口不同，它又叫同步移位寄存器输出方式。在这种方式下，数据从 RXD 端串行输出或输入，同步信号从 TXD 端输出，波特率固定不变，为振荡率的 1/12 。该方式是以 8 位数据为一帧，没有起始位和停止位，先发送或接收最低位。 方式 2 ：采用这种方式可接收或发送 11 位数据，以 11 位为一帧，比方式 1 增加了一个数据位，其余相同。第 9 个数据即 D8 位具有特别的用途，可以通过软件搂控制它，再加特殊功能寄存器 SCON 中的 SM2 位的配合，可使 MCS-51 单片机串行口适用于多机通信。方式 2 的波特率固定，只有两种选择，为振荡率的 1/64 或 1/32 ，可由 PCON 的最高位选择。 方式 3 ：方式 3 与方式 2 完全类似，唯一的区别是方式 3 的波特率是可变的。而帧格式与方式 2- 样为 11 位一帧。所以方式 3 也适合于多机通信。

89系列单片机的串行通信有4种工作方式：方式0是同步移位寄存器方式，帧格式8位，波特率固定为fosc/12。方式1是8位异步通信方式，帧格式10位，波特率可变：T溢出率/n(n= :32或16)。方式2是9位异步通信方式，帧格式11位，波特率固定： fosc/n(n=32 或16)。方式3是9位异步通信方式，帧格式11位，波特率可变：T溢出率(m=32或16)。方式1、2、3的区别主要表现在帧格式及波特率两个方面。扩展资料方式0和方式2的波特率是固定的，都是由单片机时钟脉冲经相关控制电路处理后获得。其中方式0的波特率完全取决于系统时钟频率fosc的高低，不受其他因素影响；而方式2的波特率还受SMOD(PCON.7)状态控制。当SMOD=1时，为fosc/32， SMOD=0时为fosc/64。方式1和方式3的波特率是可变的，通常使用单片机中的定时器T1工作在其方式2 (自动重装初值方式)作为波特率发生器使用，以产生所需的波特率信号。K为定时器T1的位数，与其工作方式有关(方式0，K=13; 方式1，K=16;方式2，K=8)。 由波特率计算公式可知，方式1和方式3下波特率受fosc、SMOD、T1工作方式以及T1初值等多种因素影响。通常是在fosc、SMOD和T1工作方式选定情况下，通过调整T1初值(即调整T1的溢出率)的方式来改变波特率。
串行口分四种工作方式，由SCON中的SMO、SM1二位选择决定。 1.方式0（1）特点1.用作串行口扩展，具有固定的波特率，为Fosf/12。2.同步发送/接收，由TXD提供移位脉冲，RXD用作数据输入/输出通道。3.发送/接收8位数据，低位在先。（2）发送操作当执行一条“MOV SBUF，A”指令时，启动发送操作，由TXD输出移位脉冲，由RXD串行发送SBUF中的数据。发送完8位数据后自动置TI=1，请求中断。要继续发送时，T1必须有指令清零。（3）接收操作在RI=0条件下，置REN=1，启动一帧数据的接收，由TXD输出移位脉冲，由RXD接收串行数据到A中。接收完一帧自动置位RI，请求中断。想继续接收时，要用指令清零RI。2.方式1（1）特点1.8位UART接口。2.帧结构为10位，包括起始位（为0），8位数据位，1位停止位。3.波特率由指令设定，由T1的溢出率决定。（2）发送操作当执行一条“MOV SBUF，A”指令时，启动发送操作，A中的数据从TXD端实现异步发送。发送完一帧数据后自动置TI=1，请求中断。要继续发送时，TI必须由指令清零。（3）接收操作当置REN=1时，串行口采样RXD，当采样到1至0的跳变时，确认串行数据帧的起始位，开始接收一帧数据，直到停止位到来时，把停止位送入RB8中。置位RI请求中断。CPU取走数据后用指令清零RI。3.方式2和方式3方式2和方式3具有多机通信功能，这两种方式除了波特率不同以外，其余完全相同。（1）特点1.9位UART接口。2.帧结构为11位，包括起始位（为0）、8位数据位、1位可编程位TB8/RB8和停止位（为1）。3.波特率在方式2时为固定FOSC/32或FOSC/64，由SMOD位决定，当SMOD=1时，波特率为FOSC/32；当SMOD=0时，波特率为FOSC/64。方式3的溢出率由T1的溢出率决定。（2）发送操作发送数据之前，由指令设置TB8（如作为奇偶校对位或地址/数据位），将要发送的数据由A写入SBUF中启动发送操作。在发送中，内部逻辑会把TB8装入发送移位寄存器的第9位位置，然后发送一帧完整的数据，发送完毕后置位TI。TI须由指令清零。（3）接收操作当置位SEN位且RI=0时，启动接收操作，帧结构上的第9位送入RB8中，对所接收的数据视SM2和RB8的状态决定是否会使RI置位。当SM2=0时，RB8不论什么状态RI都置1，串行口都接收数据。当SM2=1时，为多机通信方式，接收到的RB8为地址/数据表识位。当RB8=1时，接收的信息为地址帧，此时置位RI，串行口接收发送来的数据。 当RB8=0时，接收的信息为数据帧，若SM2=1时，RI不会置位，此数据丢弃；若SM2=0，则SBUF接收发送来的数据。
http://wenku.baidu.com/view/bb1b8e4b2b160b4e767fcf4f.html 从第15页开始，介绍的很详细。