试用89c51串行口扩展io口,控制16个发光二极管发光,画出电路并编写显示程序

#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int //

加黑的都是定义头文件sbit led0=P2^0;sbit led1=P2^1;

sbit led2=P2^2;sbit led3=P2^3;

sbit led4=P2^4;sbit led5=P2^5;

sbit led6=P2^6;sbit led7=P2^7;

扩展资料：

串行接口的划分标准：

同步串行接口（英文：SynchronousSerialInterface，SSI）是一种常用的工业用通信接口；异步串行是指UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter），通用异步接收/发送。UART是一个并行输入成为串行输出的芯片，通常集成在主板上；

UART包含TTL电平的串口和RS232电平的串口， TTL电平是33V的，而RS232是负逻辑电平；定义+5~+12V为低电平，而-12~-5V为高电平，MDS2710、MDS SD4、EL805等是RS232接口，EL806有TTL接口。

现像：开了接收中断，然后不断进入中断，而且P_UART_Command2寄存器读取值为0x00f1，而 P_UART_Data 值为0x0000。

分析：如果出现这样的情况，首先确定问题的所在，另外一端的UART发送是否存在问题，UART传输通道是否正常？等…… 如除SPCE061A外的器件、外围都正常，则检查一下MCU的IO口设置状态，一般会由于IOB7与IOB10设置有误才导至问题的出现的；

解决：所以剩下的工作就是好好检查一下程序里面除了初始化程序外，是不是还有地方修改了IO的属性了？

现像：开或者没有开串行口发送使能时，对IOB口（特别是IOB10）进行输出 *** 作时，在PC端的接收程序中（串口测试程序）都可以收到一些串口数据，且多为0x00。

分析：这些问题与MCU无关，因为232的电平转换芯片没有使能端，所以，对IOB10口进行输出 *** 作时，特别是有高低电平的交叉输出时，也会把信号送到232的电平转换芯片中去，这样就送到了PC端的串行口，所以有时就会在PC端那边的串行口会接收到数据；

解决：所以当在用户的系统中会存在使用了UART也使用到IOB10口用作他用时，可以建议用户选用带使能的232电平转换芯片，或者通讯时采用数据包格式，同时作数据包的软校验处理。

现像：打开UART IRQ中断后，程序会不断进入UART IRQ中断。

分析：……

解决：

关于UART的IRQ使用方式，有以下几点需要注意：

1，一般我会建议在用UART IRQ中断时，初始化P_UART_Command1时只打开接收中断，而不打开发送中断；从教程或者DataSheet中可以得知，发送中断是由TxRDY信号触发的，而TxRDY信号的意义为：该标志位被置为“1”，表示发送器的数据缓存器为空，已准备好可以发送写入P_UART_Data单元的数据。问题就在这个解释里了，很多人没有注意到这个问题；串行口只要在闲置时，P_UART_Data寄存器里面是空的，肯定是随时准备好可以发送数据了，这时候TxRDY标志位应该为1的，也就会随时触发Tx IRQ中断（Tx中断打开时）；所以就会出现打开串行发送、接收中断后，程序会不断地进UART IRQ中断里面去的现像了。所以建议在初始化串行口时，只打开Rx中断，而不打开Tx中断，当发送数据（需要用到Tx中断的话）后，再打开Tx中断，等全部数据发送完后，再关掉Tx中断，就不会出现这样的问题了。另外，这样的情况其实并不算是问题，本身MCU要发送数据就是可控的嘛！只要程序设计时考虑多一点就可以避免这样的麻烦了。

2，另外一点也是很重要的，关于Rx中断，其实很多人在做实验的时候关没有注意到，在避免第一种情况后，还是会出现不断进入UART IRQ中断的现像；这跟UART的寄存器设置没有太多关系，试一下，当有这样的现像时，把UART的Tx、Rx的管脚连上（当然前提是保证IO的设置是没有问题的），应该不会再有不断进入UART IRQ中断的现像。这个例子说明，在用UART IRQ中断时，要保证UART的通道有正确的连接，即IOB7、IOB10脚连到了UART的通讯通道上了（双机通讯连接也行、MCU和PC通讯连接也行，只要保证UART通讯管脚有效地连接上了且连对了），就可以避免这样的问题。

3，一般对UART IRQ应用的设置，我会如此建议：先设置好IOB的相应的端口，IOB7输出、IOB10输入——》设置正确的串行波特率——》打开Rx中断，而不打开Tx中断（原因前面已有述）——》使能发送、接收管脚——》读一次P_UART_Data，以清除之前的UART状态及错误——》再下面是用户自的程序了……。当然在用户的UART联IRQ中断里面要记得进中断后清中断标志了（读写P_UART_Data寄存器即可清除）。

PS：

unsigned int b;

P_IOB_Attrib |= 0x0480;

P_IOB_Dir |= 0x0400;

P_IOB_Data = 0x0000;

P_UART_BaudScalarLow = 0x0000;

P_UART_BaudScalarHigh = 0x0005;

/rec

模块名称：rec

功能描述：uart的接收模块，接收采样率为波特率的16倍

/

module rec(clk,clkout,Dataout,RXD,RI);

input clk,RXD; //时钟与数据输入

output clkout,RI; //时钟输入、接收中断输出

output [7:0] Dataout; //并行数据输出

reg StartF,RI; //开始与接收中断标志

reg [9:0] UartBuff; //接收缓存区

reg [3:0] count,count_bit; //位接收计数器

reg [15:0] cnt; //时钟节拍计数器

reg [2:0] bit_collect; //采集数据缓存区

wire clk_equ,bit1,bit2,bit3,bit4; //连线

initial //初始化寄存器

begin

StartF=0;

UartBuff=0;

count=0;

count_bit=0;

cnt=0;

bit_collect=0;

end

parameter cout = 312; //时钟是48M除以169600的分频数为3125,这里取整数

/波特率发生进程/

always@(posedge clk) //时钟节拍计数器

begin

if(clk_equ)

cnt = 16'd0;

else

cnt=cnt+1'b1;

end

assign clk_equ = (cnt == cout); //采样时钟

assign clkout = clk_equ;

assign bit1 = bit_collect[0]&bit_collect[1]; //对采样数据进行判断

assign bit2 = bit_collect[1]&bit_collect[2]; //对采样数据进行判断

assign bit3 = bit_collect[0]&bit_collect[2]; //对采样数据进行判断

assign bit4 = bit1|bit2|bit3; //对采样数据进行判断，只要有两次相同就可以

always@(posedge clk)

begin

if(clk_equ)

begin

if(!StartF) //是否处于接收状态

begin

if(!RXD)

begin

count = 4'b0; //复位计数器

count_bit = 4'b0;

RI = 1'b0;

StartF = 1'b1;

end

else RI = 1'b1;

end

else

begin

count = count+1'b1; //位接收状态加1

if(count==4'd6)

bit_collect[0] = RXD; //数据采集

if(count==4'd7)

bit_collect[1] = RXD; //数据采集

if(count==4'd8)

begin

bit_collect[2] = RXD; //数据采集

UartBuff[count_bit] = bit4;

count_bit = count_bit+1'b1; //位计数器加1

if((count_bit==4'd1)&&(UartBuff[0]==1'b1)) //判断开始位是否为0

begin

StartF = 1'b0; //标志开始接收

end

RI = 1'b0; //中断标志位低

end

if(count_bit>4'd9) //检测是否接收结束

begin

RI = 1'b1; //中断标志为高标志转换结束

StartF = 1'b0;

end

end

end

end

assign Dataout = UartBuff[8:1]; //取出数据位

endmodule

10串口通讯

单片机的结构和特殊寄存器，这是你编写软件的关键。至于串口通信需要用到那些特殊功能寄存器呢，它们是SCON，TCON，TMOD，SCON等，各代表什么含义呢？

SBUF 数据缓冲寄存器这是一个可以直接寻址的串行口专用寄存器。有朋友这样问起过“为何在串行口收发中，都只是使用到同一个寄存器SBUF？而不是收发各用一个寄存器。”实际上SBUF 包含了两个独立的寄存器，一个是发送寄存，另一个是接收寄存器，但它们都共同使用同一个寻址地址－99H。CPU 在读SBUF 时会指到接收寄存器，在写时会指到发送寄存器，而且接收寄存器是双缓冲寄存器，这样可以避免接收中断没有及时的被响应，数据没有被取走，下一帧数据已到来，而造成的数据重叠问题。发送器则不需要用到双缓冲，一般情况下我们在写发送程序时也不必用到发送中断去外理发送数据。 *** 作SBUF寄存器的方法则很简单，只要把这个99H 地址用关键字sfr定义为一个变量就可以对其进行读写 *** 作了，如sfr SBUF = 0x99;当然你也可以用其它的名称。通常在标准的reg51h 或at89x51h 等头文件中已对其做了定义，只要用#include 引用就可以了。

SCON 串行口控制寄存器通常在芯片或设备中为了监视或控制接口状态，都会引用到接口控制寄存器。SCON 就是51 芯片的串行口控制寄存器。它的寻址地址是98H，是一个可以位寻址的寄存器，作用就是监视和控制51 芯片串行口的工作状态。51 芯片的串口可以工作在几个不同的工作模式下，其工作模式的设置就是使用SCON 寄存器。它的各个位的具体定义如下：

SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI

SM0、SM1 为串行口工作模式设置位，这样两位可以对应进行四种模式的设置。串行口工作模式设置。

SM0 SM1 模式 功能 波特率

0 0 0 同步移位寄存器 fosc/12

0 1 1 8位UART 可变

1 0 2 9位UART fosc/32 或fosc/64

1 1 3 9位UART 可变

在这里只说明最常用的模式1，其它的模式也就一一略过，有兴趣的朋友可以找相关的硬件资料查看。表中的fosc 代表振荡器的频率，也就是晶振的频率。UART 为(Universal Asynchronous Receiver）的英文缩写。

SM2 在模式2、模式3 中为多处理机通信使能位。在模式0 中要求该位为0。

REM 为允许接收位，REM 置1 时串口允许接收，置0 时禁止接收。REM 是由软件置位或清零。如果在一个电路中接收和发送引脚P30,P31 都和上位机相连，在软件上有串口中断处理程序，当要求在处理某个子程序时不允许串口被上位机来的控制字符产生中断，那么可以在这个子程序的开始处加入REM=0 来禁止接收，在子程序结束处加入REM=1 再次打开串口接收。大家也可以用上面的实际源码加入REM=0 来进行实验。

TB8 发送数据位8，在模式2 和3 是要发送的第9 位。该位可以用软件根据需要置位或清除，通常这位在通信协议中做奇偶位，在多处理机通信中这一位则用于表示是地址帧还是数据帧。

RB8 接收数据位8，在模式2 和3 是已接收数据的第9 位。该位可能是奇偶位，地址/数据标识位。在模式0 中，RB8 为保留位没有被使用。在模式1 中，当SM2=0，RB8 是已接收数据的停止位。

TI 发送中断标识位。在模式0，发送完第8 位数据时，由硬件置位。其它模式中则是在发送停止位之初，由硬件置位。TI 置位后，申请中断，CPU 响应中断后，发送下一帧数据。在任何模式下，TI 都必须由软件来清除，也就是说在数据写入到SBUF 后，硬件发送数据，中断响应（如中断打开），这时TI=1，表明发送已完成，TI 不会由硬件清除，所以这时必须用软件对其清零。

RI 接收中断标识位。在模式0，接收第8 位结束时，由硬件置位。其它模式中则是在接收停止位的半中间，由硬件置位。RI=1，申请中断，要求CPU 取走数据。但在模式1 中，SM2=1时，当未收到有效的停止位，则不会对RI 置位。同样RI 也必须要靠软件清除。常用的串口模式1 是传输10 个位的，1 位起始位为0,8 位数据位，低位在先，1 位停止位为1。它的波特率是可变的，其速率是取决于定时器1 或定时器2 的定时值（溢出速率）。AT89C51 和AT89C2051 等51 系列芯片只有两个定时器，定时器0 和定时器1，而定时器2是89C52 系列芯片才有的。

波特率在使用串口做通讯时，一个很重要的参数就是波特率，只有上下位机的波特率一样时才可以进行正常通讯。波特率是指串行端口每秒内可以传输的波特位数。有一些初学的朋友认为波特率是指每秒传输的字节数，如标准9600 会被误认为每秒种可以传送9600个字节，而实际上它是指每秒可以传送9600 个二进位，而一个字节要8 个二进位，如用串口模式1 来传输那么加上起始位和停止位，每个数据字节就要占用10 个二进位，9600 波特率用模式1 传输时，每秒传输的字节数是9600÷10＝960 字节。51 芯片的串口工作模式0的波特率是固定的，为fosc/12，以一个12M 的晶振来计算，那么它的波特率可以达到1M。模式2 的波特率是固定在fosc/64 或fosc/32，具体用那一种就取决于PCON 寄存器中的SMOD位，如SMOD 为0，波特率为focs/64,SMOD 为1，波特率为focs/32。模式1 和模式3 的波特率是可变的，取决于定时器1 或2（52 芯片）的溢出速率。那么我们怎么去计算这两个模

式的波特率设置时相关的寄存器的值呢？可以用以下的公式去计算。

波特率＝（2SMOD÷32）×定时器1 溢出速率

上式中如设置了PCON 寄存器中的SMOD 位为1 时就可以把波特率提升2 倍。通常会使用定时器1 工作在定时器工作模式2 下，这时定时值中的TL1 做为计数，TH1 做为自动重装值 ，这个定时模式下，定时器溢出后，TH1 的值会自动装载到TL1，再次开始计数，这样可以不用软件去干预，使得定时更准确。在这个定时模式2 下定时器1 溢出速率的计算公式如下：

溢出速率＝（计数速率）/(256－TH1)

上式中的“计数速率”与所使用的晶体振荡器频率有关，在51 芯片中定时器启动后会在每一个机器周期使定时寄存器TH 的值增加一，一个机器周期等于十二个振荡周期，所以可以得知51 芯片的计数速率为晶体振荡器频率的1/12，一个12M 的晶振用在51 芯片上，那么51 的计数速率就为1M。通常用110592M 晶体是为了得到标准的无误差的波特率，那么为何呢？计算一下就知道了。如我们要得到9600 的波特率，晶振为110592M 和12M，定时器1 为模式2，SMOD 设为1，分别看看那所要求的TH1 为何值。代入公式：

110592M

9600＝(2÷32)×((110592M/12)/(256-TH1))

TH1＝250

12M

9600＝(2÷32)×((12M/12)/(256-TH1))

TH1≈24949

上面的计算可以看出使用12M 晶体的时候计算出来的TH1 不为整数，而TH1 的值只能取整数，这样它就会有一定的误差存在不能产生精确的9600 波特率。当然一定的误差是可以在使用中被接受的，就算使用110592M 的晶体振荡器也会因晶体本身所存在的误差使波特率产生误差，但晶体本身的误差对波特率的影响是十分之小的，可以忽略不计。

11定时器1的溢出率，也叫定时器1的溢出频率，从设定初值开始计数，当计数到0FFH再一个计数脉冲到来时刻就溢出，初值越大溢出率也越高，我们使用这个溢出率确定通信波特率。

在使用110592MHz晶体时，SMOD=0,C/T=0,方式=2,波特率=9600，则定时器重装载数值是0FDH。

13 0125s

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