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：
第一讲 单片机 IO 口的使用
单片机的 IO 口控制是单片机初学者最为关心的问题，如何快速学会使用 IO 是初学者
最为困难的地方。
众多的教科书上面介绍了很多 IO 的原理，这些长篇大论让很多初学者看起来难以理解，
同时也会止步于单片机门外。我们现在所要学习的使用 IO 就是很简单的使用就可以了，IO
无非就是 4 种状态，输出为高、输出为低、输入为高、输入为低。
我们只要把握这四个方面就可以了，先看看我们的单片机接口，单片机共有 32 个 io。
分别为 P0、P1、P2、P3 口，P0 口如果当作 IO 来使用时，必须要使用上拉电阻，因为 51
单片机内部没有上拉这一功能。
在这个学习板上面，大家可以看到 40 个 io 对应的位置，并且在数码管下面就增加了上
拉电阻，使得 io 可以实现。
现在我们以 P1 口接的 led 指示灯来说明输出高低电平的功能，当我们使用汇编程序：
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 0100H
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MAIN: MOV P1,#00H
JMP MAIN
END
这样，P1 口的 led 就会变亮，因为 P1 口赋值#00h 以后，就是将 led 的所有 io 都设置为
低电平了。
如果将 MOV P1,#00H 改成 MOV P1,#0FFH，那么 io 就设置成了高电平，led 就会被熄
灭。当然 C51 中也比较简单。
#include
Main()
{
P1=#00H;
While(1)
{;}
}
这个同样的道理，如果 P1=#0FFH，就是熄灭 led。
当我们对键盘的程序如下图解释：
这个就是我们板子上面的键盘的接线图，当我们单独使用键盘的时候，我们要将 P3.4
置低电平，此时，我们也是根据前面 led 设置 io 的方式进行设置。
如下程序：
ORG 0000H
JMP MAIN
ORG 0100H
MAIN: CLR P3.4
MOV P1,#0FFH
JNB P2.7, MAIN
MOV P1,#00H
JMP MAIN
END
C51 中：
#include
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Main()
{
P3^4=0;
While(1)
{
P1=0x0FF;
while(P2^7==0)
{
P1=0x00;
}
}
}
从这 2 个程序都可以看出 io 为低电平和高电平的效果。
第二讲 单片机外部中断使用
很多人都知道 51 单片机中中断的重要性，但是书中的长篇累牍让我们一下子理解有点
很不适应。所以我们尽可能简化 51 单片机的中断，目前我们是要学会单片机中断的使用就
可以了，而不是从原理基本说起。
在 51 单片机中有 2 个外部中断，这两个外部中断口处于低电平的时候开始触发中断信
号，使得程序可以进入中断处理中断部分的程序。
我们还是老规矩，先看看硬件电路：
在图上的单片机原理图中，S0,S1 分别接的是单片机的外部中断 1 和外部中断 2，我们特意
将两个发光二极管放在上面进行指示，以便我们可以看到中断运行的情况，此时我们可以设
置中断程序的要求：
1、 指示灯平时没有中断按下的时候不进行工作，保持原有状态；
2、 当外部中断 0 响应的时候，我们就点亮 D0，让外部中断 0 响应的条件就是按下 S0 按键。
下面就是汇编程序：
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ORG 0000H
LJMP MAIN ;主程序
ORG 0003H
LJMP W_INT0 ;进入中断子程序
ORG 0100H
MAIN:MOV SP, #50H ;设置堆栈指针
SETB EA ;CPU 所有中断开(IE 最高位 MSB)
SETB EX0 ;INT0 中断开
CLR IT0 ;INT0 低电平触发(为 1 则为下降沿触发)
MOV P1, #0FFH
JMP $
W_INT0:CLR P1.0
RETI
END
如下是 c51 的程序：
//---------------------------------------------------
#include
//---------------------------------------------------
//重定义 I/0 引脚名称
sbit led1=P1^0;
//---------------------------------------------------
//固定函数声明
void int_0(); //外部中断 0
//---------------------------------------------------
void main(){
P1=0X0FF;
EA=1; // CPU 所有中断开(IE 最高位 MSB)
EX0=1; // INT0 中断开
IT0=0; // INT0 低电平触发(为 1 则为下降沿触发)
while(1){
{
;
}
}
//-------------------------------------------------------------------
//INT0 中断 由 P3.2 引脚产生
void int_0() interrupt 0 using 0
{
led0=0;
}
在上面的程序中，我们可以看出外部中断使用的方法，现在我们学会了使用中断 0，那么我
们现在开始学使用外部中断 1 吧。
首先我们来设置程序的要求：
1、 外部中断 0 点亮 D0，关闭 D1
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2、 外部中断 1 点亮 D1，关闭 D0
我们先看看汇编语言的程序：
;---------------------------------------------------------------------
LED0 EQU P1.0
LED1 EQU P1.1
ORG 0000H
LJMP main
ORG 0003H
LJMP W_INT0
ORG 00013H
LJMP W_INT1
ORG 0100H
main:
SETB EA ;CPU 所有中断开(IE 最高位 MSB)
SETB EX0 ;INT0 中断开
CLR IT0 ;INT0 低电平触发(为 1 则为下降沿触发)
SETB EX1 ;INT1 中断开
CLR IT1 ;INT1 低电平触发(为 1 则为下降沿触发)
MOV P1, #0FFH
JMP $
W_INT0:
SETB LED1 ;关闭 LED1
CLR LED0 ;点亮 LED0
RETI
W_INT0:
CLR LED1 ;点亮 LED1
SETB LED0 ;关闭 LED0
RETI
END
这是 c51 的程序：
//---------------------------------------------------
#include
//---------------------------------------------------
//重定义 I/0 引脚名称
sbit LED0=P1^0;
sbit LED1=P1^1;
//---------------------------------------------------
//固定函数声明
void int_0(); //外部中断 0
void int_1(); //外部中断 1
//---------------------------------------------------
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void main(){
EA=1; // CPU 所有中断开(IE 最高位 MSB)
EX0=1; // INT0 中断开
IT0=0; // INT0 低电平触发(为 1 则为下降沿触发)
EX1=1; // INT1 中断开
IT1=0; // INT1 低电平触发(为 1 则为下降沿触发)
while(1){
{
;
}
}
//-------------------------------------------------------------------
void initial(){
EA=1; // CPU 所有中断开(IE 最高位 MSB)
EX0=1; // INT0 中断开
IT0=0; // INT0 低电平触发(为 1 则为下降沿触发)
EX1=1; // INT1 中断开
IT1=0; // INT1 低电平触发(为 1 则为下降沿触发)
return;
}
//-------------------------------------------------------------------
//INT0 中断 由 P3.2 引脚产生
void int_0() interrupt 0 using 0
{
Led1=1; //关闭 D1
LED0=0; //点亮 D0
}
//-------------------------------------------------------------------
//INT1 中断 由 P3.3 引脚产生
void int_1() interrupt 2 using 1
{
LED0=1; //关闭 D0
LED1=0; //点亮 D1
}
这样，通过程序和实践，我们就可以很轻易学会了外部中断的使用方法。
第三讲 定时器的使用
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关于定时器中断，我们简单介绍一下原理就可以了，因为具体介绍已经有很多资料都已经提
供了。
80C51 单片机内部设有两个 16 位的可编程定时器/计数器。可编程的意思是指其功能
（如工作方式、定时时间、量程、启动方式等）均可由指令来确定和改变。在定时器/计数
器中除了有两个 16 位的计数器之外，还有两个特殊功能寄存器（控制寄存器和方式寄存器）。
我们可以看出，16 位的定时/计数器分别由两个 8 位专用寄存器组成，即：T0 由 TH0 和 TL0
构成；T1 由 TH1 和 TL1 构成。其访问地址依次为 8AH-8DH。每个寄存器均可单独访问。这
些寄存器是用于存放定时或计数初值的。此外，其内部还有一个 8 位的定时器方式寄存器
TMOD 和一个 8 位的定时控制寄存器 TCON。这些寄存器之间是通过内部总线和控制逻辑电路
连接起来的。TMOD 主要是用于选定定时器的工作方式； TCON 主要是用于控制定时器的启动
停止，此外 TCON 还可以保存 T0、T1 的溢出和中断标志。当定时器工作在计数方式时，外部
事件通过引脚 T0 （P3.4）和 T1（P3.5）输入。定时计数器的原理：
当定时器/计数器为定时工作方式时，计数器的加 1 信号由振荡器的 12 分频信号产生，
即每过一个机器周期，计数器加 1，直至计满溢出为止。显然，定时器的定时时间与系统的
振荡频率有关。因一个机器周期等于 12 个振荡周期，所以计数频率 fcount=1/12osc。如果
晶振为 12MHz，则计数周期为：
T=1/（12×106）Hz×1/12=1μs
这是最短的定时周期。若要延长定时时间，则需要改变定时器的初值，并要适当选择
定时器的长度（如 8 位、13 位、16 位等）。
当定时器/计数器为计数工作方式时，通过引脚 T0 和 T1 对外部信号计数，外部脉冲的
下降沿将触发计数。计数器在每个机器周期的 S5P2 期间采样引脚输入电 平。若一个机器周
期采样值为 1，下一个机器周期采样值为 0，则计数器加 1。此后的机器周期 S3P1 期间，新
的计数值装入计数器。所以检测一个由 1 至 0 的跳 变需要两个机器周期，故外部事年的最
高计数频率为振荡频率的 1/24。例如，如果选用 12MHz 晶振，则最高计数频率为 0.5MHz。
虽然对外部输入信号 的占空比无特殊要求，但为了确保某给定电平在变化前至少被采样一
次，外部计数脉冲的高电平与低电平保持时间均需在一个机器周期以上。
当 CPU 用软件给定时器设置了某种工作方式之后，定时器就会按设定的工作方式独立
运行，不再占用 CPU 的操作时间，除非定时器计满溢出，才可能中断 CPU 当前操作。CPU
也可以重新设置定时器工作方式，以改变定时器的操作。由此可见，定时器是单片机中效率
高而且工作灵活的部件。
综上所述，我们已知定时器/计数器是一种可编程部件，所以在定时器/计数器开始工
作之前，CPU 必须将一些命令（称为控制字）写入定时/计数器。将控制字写入定时/计数器
的过程叫定时器/计数器初始化。在初始化过程中，要将工作方式控制字写入方式寄存器，
工作状态字（或相关位）写入控制寄存器，赋定时/计 数初值。下面我们就提出的控制字的
格式及各位的主要功能与大家详细的讲解。
控制寄存器 定时器／计数器 T0 和 T1 有 2 个控制寄存器-TMOD 和 TCON，它们分别用来
设置各个定时器／计数器的工作方式，选择定时或计数功能，控制启动运行，以及作为运行
状态的标志等。其中，TCON 寄存器中另有 4 位用于中断系统。
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TMOD 定时器/计数器方式寄存器
定时器方式控制寄存器 TMOD 在特殊功能寄存器中，字节地址为 89H，无位地址。TMOD
的格式如下图所示。
由图可见，TMOD 的高 4 位用于 T1，低 4 使用于 T0，4 种符号的含义如下：
GATE：门控制位。GATE 和软件控制位 TR、外部引脚信号 INT 的状态,共同控制定时器
／计数器的打开或关闭。
C／T：定时器／计数器选择位。C/T＝1，为计数器方式；C／T＝0，为定时器方式。
M1M0：工作方式选择位，定时器／计数器的 4 种工作方式由 M1M0 设定。
M1M0 工作方式 功能描述
00 工作方式 0 13 位计数器
01 工作方式 1 16 位计数器
10 工作方式 2 自动再装入 8位计数器
11 工作方式 3 定时器 0：分成两个 8位计数器； 定时器 1：停止计数
定时器/计数器方式控制寄存器 TMOD 不能进行位寻址，只能用字节传送指令设置定时
器工作方式，低半字节定义为定时器 0，高半字节定义为定时器 1。复位时，TMOD 所有位均
为 0。
例：设定定时器 1 为定时工作方式，要求软件启动定时器 1 按方式 2 工作。定时器 0
为计数方式，要求由软件启动定时器 0，按方式 1 工作。
我们怎么来实现这个要求呢？
大家先看上面 TMOD 寄存器各位的分布图
第一个问题：控制定时器 1 工作在定时方式或计数方式是哪个位？通过前面的学习，
我们已知道，C/T 位（D6）是定时或计数功能选择位，当 C/T=0 时定时/计数器就为定时工
作方式。所以要使定时/计数器 1 工作在定时器方式就必需使 D6 为 0。
第二个问题：设定定时器 1 按方式 2 工作。上
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
中可以看出，要使定时/计数器 1 工作
在方式 2，M0（D4） M1（D5）的值必须是 1 0。
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第三个问题：设定定时器 0 为计数方式。与第一个问题一样，定时/计数器 0 的工作方
式选择位也是 C/T（D2），当 C/T=1 时，就工作在计数器方式。
第四个问题：由软件启动定时器 0，前面已讲过，当门控位 GATE=0 时，定时/计数器的
启停就由软件控制。
第五个问题：设定定时/计数器工作在方式 1，使定时/计数器 0工作在方式 1，M0（D0）
M1（D1）的值必须是 0 1。
从上面的分析我们可以知道，只要将 TMOD 的各位，按规定的要求设置好后，定时器/
计灵敏器就会按我们预定的要求工作。我们分析的这个例子最后各位的情况如下：
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0 0 1 0 0 1 0 1
二进制数 00100101=十六进制数 25H。所以执行 MOV TMOD,#25H 这条指令就可以实现上
述要求。
TCON 定时器/计数器控制寄存器
TCON 在特殊功能寄存器中，字节地址为 88H，位地址(由低位到高位)为 88H 一 8FH，由
于有位地址，十分便于进行位操作。
TCON 的作用是控制定时器的启、停，标志定时器溢出和中断情况。
TCON 的格式如下图所示。其中，TFl，TRl，TF0 和 TR0 位用于定时器／计数器；IEl，
ITl，IE0 和 IT0 位用于中断系统。
各位定义如下：
TF1：定时器 1 溢出标志位。当字时器 1 计满溢出时，由硬件使 TF1 置“1”，并且申
请中断。进入中断服务程序后，由硬件自动清“0”，在查询方式下用软件清“0”。
TR1：定时器 1 运行控制位。由软件清“0”关闭定时器 1。当 GATE=1，且 INT1 为高电
平时，TR1 置“1”启动定时器 1；当 GATE=0，TR1 置“1”启动定时器 1。
TF0：定时器 0 溢出标志。其功能及操作情况同 TF1。
TR0：定时器 0 运行控制位。其功能及操作情况同 TR1。
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IE1：外部中断 1 请求标志。
IT1：外部中断 1 触发方式选择位。
IE0：外部中断 0 请求标志。
IT0：外部中断 0 触发方式选择位。
TCON 中低 4位与中断有关，我们将在下节课讲中断时再给予讲解。由于 TCON 是可以位
寻址的，因而如果只清溢出或启动定时器工作，可以用位操作命令。例 如：执行“CLR TF0”
后则清定时器 0 的溢出；执行“SETB TR1”后可启动定时器 1 开始工作（当然前面还要设置
方式定）。
定时器/计数器的初始化
由于定时器/计数器的功能是由软件编程确定的，所以一般在使用定时/计数器前都要
对其进行初始化，使其按设定的功能工作。初始货的步骤一般如下：
1、确定工作方式（即对 TMOD 赋值）；
2、预置定时或计数的初值（可直接将初值写入 TH0、TL0 或 TH1、TL1）；
3、根据需要开放定时器/计数器的中断（直接对 IE 位赋值）；
4、启动定时器/计数器（若已规定用软件启动，则可把 TR0 或 TR1 置“1”；若已规定
由外中断引脚电平启动，则需给外引脚步加启动电平。当实现了启动要求后，定时器即按规
定的工作方式和初值开始计数或定时）。
下面介绍一下确定时时/计数器初值的具体方法。
因为在不同工作方式下计数器位数不同，因而最大计数值也不同。
现假设最大计数值为 M，那么各方式下的
最大值 M 值如下：
方式 0：M=213=8 192
方式 1：M=216=65 536
方式 2：M=28=256
方式 3：定时器 0 分成两个 8 位计数器，所以两个 M 均为 256。
因为定时器/计数器是作“加 1”计数，并在计数满溢出时产生中断，因此初值 X 可以
这样计算：
X=M-计数值
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下面举例说明初值的确定方法。
例 1、选择 T1 方式 0 用于定时，在 P1.1 输出周期为 1ms 方波，晶振 fosc=6MHz。
解：根据题意，只要使 P1.1 每隔 500us 取反一次即可得到 1ms 的方波，因而 T1 的定
时时间为 500us，因定时时间不长,取方式 0 即可。则 M1 M0=0；因是定时器方式,所以 C/T=0；
在此用软件启动 T1，所以 GATE=0。T0 不用，方式字可任意设置，只要不使其进入方式 3 即
可，一般取 0， 故 TMOD=00H。系统复位后 TMOD 为 0，可不对 TMOD 重新清 0。
下面计算 500us 定时 T1 初始值：
机器周期 T=12/fosc=12/（6×106）Hz=2μs
设初值为 X，则：
（1013－X）×2×10-6s=500×10-6s
X=7942D=1111100000110B=1F06H
因为在作 13 位计数器用时，TL1 的高 3 位未用，应填写 0，TH1 占用高 8 位，所以 X
的实际填写应为：
X=111100000000110B=F806H
结果：TH1=F8H，TL1=06H
源程序如下：
ORG 2000H
MOV TL1,#06H ;给 TL1 置初值
MOV TH1,#0F8H ;给 TH1 置初值
SETB TR1 ;启动 T1
LP1:JBC TF1,LP2 ;查询计数溢出否？
AJMP LP1
LP2:MOV TL1,#06H ;重新设置计数初值
MOV TH1,#0F8H
CPL P1.1 ;输出取反
AJMP LP1 ;重复循环
看了上面的介绍，我们现在应该会计算定时器的初值和设置相关的参数了，下面我们先看看
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硬件如何
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
，在 protel99se 中，我们可以设计成如下 led 电路图：
我们在这里还是要设计自己的要求：
使用定时器 0，定时 1s，工作在方式 1，使用 16 位计数方式，让 D0 在 1s 后取反闪烁。
现在我们计算一下：在定时器中最大的延时只能做到 65 多 ms，无法做到 1s，那么我们只
能通过寄存器进行计算，定时器为 50ms，累加到 1s，然后对 D0 进行取反操作。
看如下汇编程序：
LED0 BIT P1.0 ;灯的输出信号
LED1 BIT P1.1
MSS EQU 30H ;20=1s
MS1 EQU 31H
;**************************************************
;主程序
;**************************************************
ORG 0000H
NOP
NOP
LJMP MAIN
ORG 00BH ;计数器
NOP
NOP
LJMP SCAN \
ORG 01BH ;计数器
NOP
NOP
LJMP SCAN1
ORG 0100H
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MAIN: MOV P1, #0FFH
MOV P3, #0FFH
MOV SP, #60H ;设置堆栈
MOV MSS, #00H
MOV TH0, #3CH ;50ms
MOV TL0, #0B0H
MOV TH1, #3CH ;50ms
MOV TL1, #0B0H
MOV TMOD, #11H
SETB EA ;打开定时中断
SETB TR0
SETB ET0
SETB TR1
SETB ET1
MOV P1, #0FFH
AJMP $
NOP
;***********************************************
;定时子程序
;***********************************************
SCAN: MOV TH0, #3CH
MOV TL0, #0B0H
PUSH ACC
INC MSS
MOV A, MSS
CJNE A, #20, SCA_E
MOV MSS, #00
CPL LED0 ;1S 到了对 LED0 取反
AJMP SCA_E
SCA_E: POP ACC
RETI
SCAN1: MOV TH1, #3CH
MOV TL1, #0B0H
PUSH ACC
INC MS1
MOV A, MS1
CJNE A, #20, SCA_E1
MOV MS1, #00
CPL LED1 ;1S 到了对 LED0 取反
AJMP SCA_E
SCA_E1: POP ACC
RETI
END
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如下为 c51 的程序：
//---------------------------------------------------
#include
//---------------------------------------------------
//重定义 I/0 引脚名称
sbit LED0=P1^0;
sbit LED1=P1^1;
//---------------------------------------------------
//全局变量及位标志定义
unsigned char MSS;
unsigned char MS1;
//---------------------------------------------------
//固定函数声明
void timer_0(); //定时器中断 0
void timer_1(); //定时器中断 1
//---------------------------------------------------
void main(){
TH0= 0x3C ;50ms
TL0=0x0B0;
TH1= 0x3C ;50ms
TL1=0x0B0;
EA=1; ;打开定时中断
TR0=1;
ET0=1;
TR1=1;
ET1=1;
TMOD=0X11;
while(1){
{
;
}
}
//-------------------------------------------------------------------
//定时器 0 中断
void timer_0() interrupt 1 using 2
{
TH0= 0x3C ;50ms
TL0=0x0B0;
MSS=MSS+1;
If(MSS>=20)
{
LED0=!LED0;
}
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}
//-------------------------------------------------------------------
//定时器 1 中断
void timer_1() interrupt 3 using 3
{
TH1= 0x3C ;50ms
TL1=0x0B0;
MS1=MS1+1;
If(MS1>=20)
{
LED1=!LED1;
}
}
以上就是定时器的用法，有问题欢迎交流。
第四讲 串口中断知识讲解
MCS-51 单片机的串行口具有两条独立的数据线——发送端 TXD 和接收端 RXD，它允许
数据同时往两个相反的方向传输。一般通信时发送数据由 TXD 端输出，接收数据由 RXD 端输
入。MCS-51 单片机的串行口既可以用于网络通信，亦可实现串行异步通信，还可以用作同
步移位寄存器。如果在串行口的输入输出引脚上加上电平转换器，就可方便地构成
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
的
RS-232 接口。MCS-51 单片机的串行接口是一个全双工通信接口，它有两个物理上独立的接
收、发送缓冲器 SBUF，可以同时发送和接收数据。但是发送缓冲器只能写入，不能读出；
接收缓冲器只能读出，不能写入。两个缓冲器共用一个地址（99H）。
数据通信的基本概念
常用于数据通信的传输方式有单工、半双工、全双工和多工方式。
• 单工方式：数据仅按一个固定方向传送。因而这种传输方式的用途有限，常用于串
行口的打印数据传输与简单系统间的数据采集。
• 半双工方式：数据可实现双向传送，但不能同时进行，实际的应用采用某种协议实
现收/发开关转换。
• 全双工方式：允许双方同时进行数据双向传送,但一般全双工传输方式的线路和设备
较复杂。
• 多工方式：以上三种传输方式都是用同一线路传输一种频率信号，为了充分地利用
线路资源，可通过使用多路复用器或多路集线器，采用频分、时分或码分复用技术，
即可实现在同一线路上资源共享功能。
根据同步方式，串行数据通信有两种形式，如图 5-5 所示。
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• 异步通信。在这种通信方式中，接收器和发送器有各自的时钟，它们的工作是非同
步的。异步通信用一帧来表示一个字符，其内容是一个起始位，紧接着是若干个数
据位。
• 同步通信。同步通信格式中，发送器和接收器由同一个时钟源控制，在异步通信中，
每传输一帧字符都必须加上起始位和停止位，占用了传输时间，若要求传送数据 量
较大，速度就会慢得多。同步传输方式去掉了这些起始位和停止位，只在传输数据
块时先送出一个同步头（字符）标志即可。
• 同步传输方式比异步传输方式速度快，这是它的优势。但同步传输方式也有其缺点，
即它必须要用一个时钟来协调收发器的工作，所以它的设备也较复杂。
MCS-51 的串行口控制寄存器
在完成串行口初始化后，发送数据时，采用MOV SBUF,A指令，将要发送的数据写入SBUF，
则 CPU 自动启动和完成串行数据的输出；接收数据时，采用 MOV A,SBUF 指令，CPU 就自动
将接收到的数据从 SBUF 中读出。
控制 MCS-51 单片机串行接口的控制寄存器有两个——特殊功能寄存器 SCON 和 PCON，
用以设置串行端口的工作方式、接收/发送的运行状态、接收/发送数据的特征、数据传输率
的大小，以及作为运行的中断标志等，其格式如下：
① 串行口控制寄存器 SCON。SCON 的字节地址是 98H，位地址（由低位到高位）
分别是 98H 一 9FH。SCON 的格式如下：
SM0、SMl：串行口工作方式控制位。
00——方式 0；01——方式 1；
10——方式 2；11——方式 3。
SM2：仅用于方式 2 和方式 3 的多机通信控制位。
发送机 SM2＝1（要求程控设置）。
当为方式 2 或方式 3 时：
接收机 SM2＝1 时，若 RB8＝1，可引起串行接收中断；若 RB8＝0，不引起串行接收中
断。SM2＝0 时，若 RB8＝1，可引起串行接收中断；若 RB8＝0，亦可引起串行接收中断。
• REN 串行接收允许位：0——禁止接收；1——允许接收。
• TB8：在方式 2、3 中，TB8 是发送机要发送的第 9 位数据。
• RB8：在方式 2、3 中，RB8 是接收机接收到的第 9 位数据，该数据正好来自发送机
的 TB8。
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• TI：发送中断标志位。发送前必须用软件清零，发送过程中 TI 保持零电平，发送完
一帧数据后，由硬件自动置 1。如要再发送，必须用软件再清零。
• RI：接收中断标志位。接收前，必须用软件清零，接收过程中 RI 保持零电平，接收
完一帧数据后，由片内硬件自动置 1。如要再接收，必须用软件再清零。
② 电源控制寄存器 PCON。PCON 的字节地址为 87H，无位地址，其格式如下：
PCON 是为在 CMOS 结构的 MCS-51 单片机上实现电源控制而附加的，对于 HMOS 结构的
MCS-51 系列单片机，除了第 7 位外，其余都是虚设的。与串行通信有关的也就是第 7 位，
称作 SMOD，它的用处是使数据传输率加倍。
SMOD：数据传输率加倍位。在计算串行方式 1，2，3 的数据传输率时；0表示不加倍；
1 表示加倍。
其余有效位说明如下。
GF1、GF2：通用标志位。
PD：掉电控制位，0 表示正常方式，1 表示掉电方式。
IDL：空闲控制位，0 表示正常方式，1 表示空闲方式。
除了以上两个控制寄存器外，中断允许寄存器 IE 中的 ES 位也用来作为串行 I/O 中断
允许位。当 ES＝1，允许 串行 I/O 中断；当 ES＝0，禁止串行 I/O 中断。中断优先级寄存器
IP 的 PS 位则用作串行 I/O 中断优先级控制位。当 PS=1，设定为高优先级；当 PS =0，设定
为低优先级。
工作方式
MCS-51 单片机可以通过软件设置串行口控制寄存器 SCON 中 SM0（SCON.7）和 SMl
（SCON.6）来指定串行口的 4 种工作方式。串行口操作模式选择如表 5-2 所示。
表 5-2 串行口操作模式选择表
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（T1 溢出率）
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1 0 0 9 位 UART fOSC/64 或
fOSC/32
1 1 1 9 位 UART 可变（T1 溢出率）
其中，fosc是振荡器的频率，UART为通用异步接收和发送器的英文缩写。下面对这 4 种
工作模式作进一步介绍。
1．方式 0
当设定 SM1、SM0 为 00 时，串行口工作于方式 0，它又叫同步移位寄存器输出方式。在
方式 0 下，数据从 RXD（P3.0）端串行输出或输入，同步信号从 TXD（P3.1）端输出，发送
或接收的数据为 8 位，低位在前，高位在后，没有起始位和停止位。数据传输 率固定为振
荡器的频率 1/12，也就是每一机器周期传送一位数据。方式 0 可以外接移位寄存器，将串
行口扩展为并行口，也可以外接同步输入/输出设备。
执行任何一条以 SBUF 为目的的寄存器指令，就开始发送。
2．方式 1
当设定 SM1、SM0 为 01 时，串行口工作于方式 1。方式 1 为数据传输率可变的 8 位异步
通信方式，由 TXD 发 送，RXD 接收，一帧数据为 10 位，1 位起始位（低电平），8 位数据
位（低位在前）和 1 位停止位（高电平）。数据传输率取决于定时器 1 或 2 的溢出速率 （1/
溢出周期）和数据传输率是否加倍的选择位 SMOD。
对于有定时器/计数器 2的单片机，当 T2CON 寄存器中 RCLK 和 TCLK 置位时，用定时器
2 作为接收和发送的数据传输率发生器，而 RCLK=TCLK=0 时，用定时器 1作为接收和发送的
数据传输率发生器。两者还可以交叉使用，即发送和接收采用不同的数据传输率。
类似于模式 0，发送过程是由执行任何一条以 SBUF 为目的的寄存器指令引起的。
3．方式 2
当设定 SM0、SM1 二位为 10 时，串行口工作于方式 2，此时串行口被定义为 9位异步通
信接口。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 位用作奇偶校验或地址/数据选择，可以通过软件来
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。发送时，第 9 位数据为 TB8，接收时，第 9 位数据送入 RB8。方式 2 的数据传
输率固定，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。
4．方式 3
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当设定 SM0、SM1 二位为 11 时，串行口工作于方式 3。方式 3 与方式 2 类似，唯一的区
别是方式 3 的数据传输率是可变的。而帧格式与方式 2 一样为 11 位一帧。所以方式 3 也适
合于多机通信。
数据传输率的确定
串行口每秒钟发送（或接收）的位数就是数据传输率。
对方式 0 来说，数据传输率已固定成 fosc/12，随着外部晶振的频率不同，数据传输率
亦不相同。常用的 fosc 有 12MHz 和 6MHz，所以数据传输率相应为 1000×103 和
500×103bit/s。在此方式下，数据将自动地按固定的数据传输率发送/接收，完全不用设置。
对方式 2 而言，数据传输率的计算式为 2SMOD·fosc/64。当 SMOD＝0 时，数据传输率
为 fm/64；当 SMOD＝1 时，数据传输率为 fosc/32。在此方式下，程控设置 SMOD 位的状态后，
数据传输率就确定了，不需要再作其他设置。
对方式 1 和方式 3 来说，数据传输率和定时器 1 的溢出率有关，定时器 1 的溢出率为：
定时器 1 的溢出率=定时器 1 的溢出次数/秒
方式 1 和方式 3 的数据传输率计算式为：
2SMOD/32×T1 溢出率
根据 SMOD 状态位的不同，数据传输率有 Tl/32 溢出率和 T1/16 溢出率两种。由于 T1
溢出率的设置是方便的，因而数据传输率的选择将十分灵活。
前已叙及，定时器 Tl 有 4 种工作方式，为了得到其溢出率，而又不必进入中断服务程
序，往往使 T1 设置在工作方式 2 的运行状态，也就是 8 位自动加入时间常数的方式。
表 5-3 所示常用数据传输率的设置方法。
表 5-3 常用数据传输率设置方法
定时器 1
数据传输率
/Hz fOSC/MHz SMOD
C/T 方 式 重新装入值
方式 0最大：
1M
方式 2最大：
12
12
X
1
X
X
X
X
X
X
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375k
方式 1、3：
62.5k
19.2k
9.6k
4.8k
2.4k
1.2k
110
12
11.0592
11.0592
11.0592
11.0592
11.0592
12
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2
2
2
2
2
2
1
FFH
FDH
FDH
FAH
F4H
E8H
0FEEH
串行通信实例
我们先看看实例图形，我们先设计一个串口通讯的电路，一端和单片机连接，另一端和电脑
连接。如下的 protel 所示：
此图中，使用的晶振是 11.0592mhz 的晶振，和电脑进行通讯，电脑上面
下面是汇编程序
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LED0 BIT P1.0
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 0023H
LJMP TRX
ORG 0100H
MAIN: MOV SP, $50H
MOV TMOD, #21H
MOV SCON, #80H
MOV TH1, #0fdh ;9600bit
MOV TL1, #0fdh
SETB ES
SETB REN
SETB EA
MOV SBUF, #30H ;发送数据第一位
JNB TI, $
CLR TI
MOV SBUF, #31H ;发送数据第一位
JNB TI, $
CLR TI
MOV SBUF, #32H ;发送数据第一位
JNB TI, $
CLR TI
JMP $
TRX: PUSH PSW ;串行中断
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PUSH ACC
PUSH DPL
PUSH DPH
JNB RI,ENDRX
clr tb8
CLR RI
MOV A,SBUF
CJNE A,#30H,ENDRX
SETB LED0
ENDRX: POP DPH
POP DPL
POP ACC
浙公网安备 33021202002483