80C51单片机串行口结构-串行口结构与应用详解

串行口主要由发送寄存器、接收寄存器和移位寄存器组成。通常把实现异步通信的串行口称为通用异步接收器/发送器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART），把实现同步通信的串行口称为通用同步接收器/发送器（Universal Synchronous Receive/Transmit-ter，USRT），而把实现同步和异步通信的串行口称为通用同步异步接收/发送器（Universal Synchronous Asynchronous Receiver/Transmitter，USART）。

80C51的串行口，虽然是既能实现同步通信，又能实现异步通信的全双工串行口，但在单片机的串行数据通信中，最常用的是异步方式，因此常把它写为UART。它的寄存器结构如图6-6所示。

图6-6 80C51的串行口寄存器结构

发送寄存器（发送器）SBUF（TX）为8位只写寄存器，地址为99H，写入该寄存器的数据将从TXD引脚发送出去。接收寄存器（接收器）SBUF（RX）用于在接收状态下存放从RXD引脚接收到的数据，只供CPU读取。接收寄存器为8位寄存器，地址也是99H。(www.xing528.com)

鉴于任何时刻CPU只能执行发送或接收指令中的一种，因此这两个寄存器共用一个地址，并且在程序中可以不必区分SBUF（TX）和SBUF（RX），统一使用SBUF表示即可。在通信过程中，一旦SBUF（TX）变空或SBUF（RX）变满，便向CPU发出中断请求。串行口有两个相互独立的数据引脚，即发送引脚TXD和接收引脚RXD，分别供数据发送和接收使用。但这两个引脚都是与I/O口线复用的，TXD与P3.1共用引脚，RXD与P3.0共用引脚。

串行口的主要功能是实现数据的串行化/反串行化，串行化是把并行数据转变为串行数据，而反串行化则是把串行数据转变为并行数据。串行口的数据发送是一个串行化过程，在这一过程中，把写入发送寄存器的并行数据，按帧格式要求插入格式信息（起始位、奇偶位和停止位），构成一个串行位串，经TXD引脚串行送出。

串行口的数据接收是一个反串行化过程。在反串行化过程中，串行数据通过引脚RXD进入，经移位寄存器移位把帧中的格式信息滤除而保留数据位，从而在接收缓冲器中得到并行数据，并送上内部数据总线。在串行接收通路中，移位寄存器和接收缓冲器构成了双缓冲结构，以避免在数据接收过程中出现帧重叠错误。所谓帧重叠错误就是在接收下一帧数据时，前一帧的数据还没有被读走。