51单片机串行通信详解：波特率与工作方式

"C51单片机的串行异步通信接口介绍，包括四种工作方式、串行口的功能结构以及特殊功能寄存器的详细解析。" 在微电子技术中，C51单片机是一款广泛应用的微控制器，尤其在嵌入式系统设计中占据重要地位。本课程的第六部分主要探讨了C51单片机的串行通信功能，这是单片机与其他设备进行数据传输的重要手段。串行通信相比并行通信，虽然速度较慢，但只需要较少的线路，因此在成本和空间节省上具有显著优势。 51系列单片机的串行异步通信接口是一个关键特性，它主要通过RXD（接收数据）和TXD（发送数据）两条线来实现。该接口支持四种工作方式：方式0是同步移位寄存器方式，波特率由系统时钟直接决定；方式1是8位异步通信，波特率由定时器T1设定；方式2和3都是9位异步通信，区别在于波特率的确定方式，方式2直接由系统时钟产生，而方式3则由定时器T1决定。 C51串行口的结构包括几个重要的特殊功能寄存器，其中SBUF（串行数据缓冲区）位于地址99H，用于发送和接收数据。当CPU向SBUF写入数据时，实际上是写入发送数据寄存器，数据会按照起始位（低电平）、数据位（低位优先）、停止位（高电平）的顺序依次发送出去，并在发送完成后设置发送中断标志TI。反之，当CPU读取SBUF时，读取的是接收数据寄存器，接收数据的过程包括检测起始位、接收数据位并移入移位寄存器，如果接收成功，接收中断标志RI会被置"1"。 串行口控制寄存器SCON位于地址98H，其内部包含多种控制位，如SM0和SM1用于选择工作方式，SM2用于多机通信控制，REN控制是否允许接收，TB8和RB8用于9位数据通信，以及TI和RI作为发送和接收中断标志。SCON寄存器在系统复位时所有位都会被清零。发送中断标志TI在不同工作方式下，会在特定时刻由硬件自动置位，触发中断请求，而CPU处理中断后需要手动清除TI。 总结来说，C51单片机的串行通信能力依赖于其灵活的工作模式和精细的控制机制，通过巧妙地配置SCON寄存器，可以实现不同需求的串行通信任务，这对于嵌入式系统的设计和应用至关重要。掌握这些知识对于理解和应用C51单片机进行串行通信具有基础性的作用。