8051单片机全双工串行口具有4种工作方式，可通过软件编程选择。方式1为波特率可变的10位异步通信接口方式。在串行口由硬件自动加入起始位和停止位，构成一个完整的帧格式，在移位脉冲作用下串行数据从TXD引脚输出。发送和接收的一帧信息为11位，即1个起始位，9个数据位和1个停止位。发送一帧信息后，置位中断标志TI，其过程与方式1相同。方式3为波特率可变的11位UART方式。......
2025-09-30
单片机基础：串行工作方式1实现
【摘要】：在方式1下，串行口以10位为一帧，为异步串行通信方式，主要包括1位起始位、8位数据位和1位停止位。单片机以串行工作方式1进行串行数据通信，波特率为1200bps。假定甲、乙机以串行工作方式1进行串行数据通信，其波特率为9600，甲、乙双机的8051的晶振频率均为11．0592MHz，波特率不倍增。
在方式1下，串行口以10位为一帧，为异步串行通信方式，主要包括1位起始位、8位数据位和1位停止位。其主要特点是：RXD（P 3．0）引脚接收数据，TXD（P 3．1）引脚发送数据；数据位的接收和发送低位在前，高位在后。其格式如图9－9所示。
图9－9 方式1帧格式图
1．数据的发送
在方式1，TI=0时，数据的发送从执行“MOV SBUF，A”指令开始，随后在串行口由硬件自动加入起始位和停止位，构成一个完整的帧格式，然后在移动脉冲的作用下，由TXD端串行输出。一个字符帧发送完后，使TXD输出线维持在1（mark）状态下，并将SCON寄存器的TI置1，通知CPU可以接着发送下一个字符。
2．数据的接收
接收数据时，SCON的REN位应处于允许接收状态（REN=1）且（RI=0），串行口采样RXD端，当采样从1到0的状态跳变时，就认定接收到起始位，随后在移位脉冲的控制下，把接收到的数据位移入接收寄存器中，直到停止位到来之后置位中断标志位RI，通知CPU从SBUF取走接收到的一个字符。
3．波特率的设定
方式0的波特率是固定的。但方式1的波特率是可变的，以定时器T1作波特率发生器使用，其值由定时器1的计数溢出率来决定，其公式为
其中，SMOD为PCON寄存器最高位的值，其值为1或0。
当定时器1作波特率发生器使用时，选用工作方式2（即8位自动加载方式），这主要是因为方式2具有自动加载功能，可避免通过程序反复装入初值所引起的定时误差，能使波特率更加稳定。假定计数初值为X，则计数溢出周期为
溢出率为溢出周期的倒数，则波特率计算公式为
实际使用时，总是先确定波特率，再计算定时器1的计数初值，然后再进行定时器的初始化。根据上述波特率的计算公式，可得出计数初值的计算公式为
以T1作波特率发生器由系统决定，用户只需根据通信所要求的波特率计算出定时器T1的计数初值，以便在程序中设置。
【例9－2】单片机以串行工作方式1进行串行数据通信，波特率为1200bps。若晶体振荡频率fosc为6MHz，试确定定时器／计数器1的计数初值。(https://www.chuimin.cn)
【解】串行口工作于方式1时的波特率由定时器／计数器1的溢出率决定，计数初值为
式中，晶体振荡频率fosc=6MHz、波特率=1200bps（已由题中给出），设SMOD位为0，可得计数初值为
因此，通过下面的指令可以对单片机的串行通信进行初始化，包括串行口的工作方式和波特率设置。
【例9－3】假定甲、乙机以串行工作方式1进行串行数据通信，其波特率为9600，甲、乙双机的8051的晶振频率均为11．0592MHz，波特率不倍增。甲机发送，发送数据的个数在内部RAM的40H中，数据则存放于外部RAM的以4000H地址开始的单元中。乙机接收，并把接收到的数据个数存放于内部RAM的50H中，数据块依次存入外部RAM的5000H地址开始的区域中。双机通信系统图如图9－10所示。
【解】参考例9－2，确定定时器／计数器1的计数初值。
图9－10 双机通信系统图
串行发送的内容包括数据的个数和数据两部分内容。对数据个数的发送以查询方式进行，而数据则以中断方式传送。因此在程序中要先禁止串行中断，后允许串行中断。
【程序】
单片机串行工作方式1例程说明
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