3.3.2 串行口控制器

三种串行通信的数据传输方式为：单工方式、半双工方式和全双工方式，见图3-14。

1）单工方式：数据只能从发送站A向接收站B单向传输。

2）半双工方式：数据在同一时刻只可从站A发送到站B或只可从站B发送到站A。

3）全双工方式：站A和站B均可独立同时实现数据的发送和接收。

图3-14 串行通信的数据传送方式

51系列单片机串行口结构见图3-15，属全双工通信方式。主要由两个独立的发送/接收缓冲器SBUF、输入移位寄存器、接收和发送控制寄存器SCON、波特率发生器（含电源控制寄存器PCON的D7位，又名波特率倍增位）等部件组成。串行通信可通过下述特殊功能寄存器的设置来实现。

图3-15 51系列单片机串行口结构

1.串行数据缓冲器SBUF

SBUF是物理上独立的两个8位发送、接收寄存器，共用一个地址99H，只能字节寻址。其读、写指令很简单。

2.串行口控制寄存器SCON

SCON用来控制串行通信的工作方式，在收、发过程中设置中断状态标志。字节地址为98H，可位寻址，寄存器的位定义如下：

（1）SM0，SM1 串行口工作方式选择位。串行口工作方式见表3-3，其中方式1、2和3属通用异步接收器/发送器功能（UART）。(https://www.daowen.com)

表3-3 串行口工作方式

（2）SM2 多机通信控制位，工作在方式2和3时该位有效。方式0和1时不能使用SM2，应清为零。多机通信中若从机SM2=1，则只有接收到有效停止位时，接收中断标志RI才能置为1。

（3）REN 接收允许控制位。该位由软件置位或清零。该位清为零可禁止数据接收。

（4）TB8 方式2和3发送数据的第9位。该位由软件置位或清零。TB8可作为双机通信的奇偶校验位。在多机通信中，TB8=0，表示数据帧；TB8=1，表示地址帧。

（5）RB8 方式2和方式3接收数据的第9位。RB8可作为双机通信中的奇偶校验位。在方式2和3中，RB8作为多机通信的地址或数据帧标志位。在方式1中，若SM2=0，则RB8接收到的是停止位。方式0中不使用该位。

（6）TI 发送中断标志位。该位用来指示一帧数据是否发送结束。方式0中，8位数据发送完毕后置位，其余三种方式则在发送停止位时置位，向CPU申请中断。也可以由软件查询TI来判断数据是否发送完毕。TI由硬件置位、软件清零。

（7）RI 接收中断标志位。该位用来指示一帧的接收结束。方式0中，8位数据接收完毕后置位，其余三种方式则在接收到停止位的中间部分时置位，向CPU申请中断。也可以由软件查询RI来判断数据是否接收完毕。RI由硬件置位、软件清零。

3.电源控制寄存器PCON

PCON的位定义如下（其中低4位定义见1.6.2节）：

PCON中的最高位SMOD是串行口波特率控制位。SMOD=1，波特率加倍。

4.中断允许控制寄存器IE

IE的位定义如下（见3.2.2节）：

ES是串行口中断允许控制位。ES=0（1），中断禁止（允许）。只有在EA为1时，ES中断才能生效。