6.4.2-89C51单片机串行接口的工作方式1（教案）-《单片机技术与应用》同步教学（化学工业出版社）

教案 编号：PTzZ-169 流水号：168 （首页）共 4页 课程 《单片机技术与应用》 一体化 理论 章节（课题）及内容 89C51单片机串行接口的工作方式1 班级日期 中职 2024.04 授课方式 讲授与任务驱动相结合 课时 1 作业题数 1 拟用时间 40分钟 教学目标 使学生理解以下理论知识： · 了解89C51单片机串行接口工作方式1的基本概念和特点。 · 掌握工作方式1下的数据传输格式和时序。 · 学会使用工作方式1进行简单的串行数据传输。 教学资源准备 多媒体设备 课本教材 学生练习素材 教学重点 1. 89C51单片机串行接口工作方式1的基本概念和特点。 2. 工作方式1下的数据传输格式和时序。 教学难点 1. 工作方式1下数据传输的时序控制。 2. 工作方式1在实际应用中的优缺点。 教学方法 讲授法、任务驱动法、演示法、体验探究法等。 1. 讲授法：通过讲解89C51单片机串行接口工作方式1的相关知识，引导学生理解其原理和应用。 2. 案例分析法：通过分析具体的工作方式1应用案例，帮助学生理解工作方式1在实际应用中的作用。 3. 实践法：通过编程实践，让学生亲身体验工作方式1的设置和使用过程，提高学生的动手能力。 授课教师： 审阅签名： 教学过程 教学活动内容 时间分配教学方法 课前导入 1. 提问：89C51单片机串行接口有几种工作方式？工作方式1与工作方式0有何不同？ 2. 引出工作方式1的概念，简要介绍其特点和在单片机系统中的作用。 2分钟 讲授新课 练习指导 89C51单片机串行接口工作方式1是一种异步传输方式，每帧数据传输包含10位，具体包括1位起始位（0），8位数据位（低位在先）和1位停止位（1）。在这种工作方式下，数据传输的速率是可变的，由定时器T1的溢出率决定。波特率计算公式为： 波特率 = (2SMOD/32) × T1溢出率 其中，SMOD是PCON寄存器的位，用于设置波特率的倍数。当SMOD=1时，波特率=fosc/32；当SMOD=0时，波特率=fosc/64。T1溢出率是T1溢出一次所需时间的倒数。这种方式提供了更高的灵活性。 在发送数据时，CPU执行MOV A，SBUF指令将数据写入发送缓冲SBUF，然后启动发送。发送过程中，首先输出起始位到TXD，接着将移位寄存器的输出位送到TXD，并在移位脉冲的控制下逐位发送数据。发送完一帧数据后，硬件置位TI，请求中断。 在接收数据时，当REN=1且接收到起始位后，在移位脉冲的控制下，把接收到的数据移入接收缓冲寄存器(SBUF)中。停止位到来后，把停止位送入RB8中，并置位RI，通知CPU接收到一个字符。 方式1的接收和发送过程如图3和图6所示。这种方式适用于需要灵活调整波特率的通信场景。 在AVR微控制器中，工作方式1是USART（Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter）通信中的一种模式 1. 8位数据 2. 无奇偶校验位 3. 1位停止位 数据传输时序如下： 1. 起始位（Start bit）：低电平表示起始位，持续1个时钟周期。 2. 数据位（Data bits）：在起始位之后，按照LSB（Least Significant Bit）到MSB（Most Significant Bit）的顺序发送或接收8位数据。 3. 停止位（Stop bit）：发送或接收完8位数据后，发送或接收1位高电平表示停止位。 要使用工作方式1进行简单的串行数据传输，你需要执行以下步骤： 1. 配置USART： - 设置波特率（Baud rate） - 选择工作方式1 - 启用发送和接收功能 2. 发送数据： - 将要发送的数据写入UDR寄存器（USART Data Register） - 等待发送完成（检查UDRE标志位） 3. 接收数据： - 等待接收完成（检查RXC标志位） - 从UDR寄存器中读取接收到的数据 以下是一个使用工作方式1进行简单串行数据传输的示例代码： ```c #include <avr/io.h> #include <util/delay.h> #define F_CPU 16000000UL #define BAUD_RATE 9600 #define UBRR_VALUE (F_CPU / (16 * BAUD_RATE) - 1) void usart_init() { UBRR0H = (uint8_t)(UBRR_VALUE >> 8)