6.4.1-89C51单片机串行接口的工作方式0（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0 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0的基本概念和特点。 · 掌握工作方式0下的数据传输格式和时序。 · 学会使用工作方式0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0的基本概念和特点。 2. 工作方式0下的数据传输格式和时序。 教学难点 1. 工作方式0下数据传输的时序控制。 2. 工作方式0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0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0应用案例，帮助学生理解工作方式0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0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？它们各自有什么特点？ 2. 引出工作方式0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0是一种同步移位寄存器输入输出方式。在这种工作方式下，串行口发送或接收完8位数据后，由硬件置位发送中断标志TI或接收中断标志RI。 基本概念和特点如下： 1. **发送**：串行数据从RXD引脚输出，TXD引脚输出移位脉冲。CPU将数据写入发送寄存器(SBUF)时，立即启动发送，将8位数据以fosc/12的固定波特率从RXD输出，低位在前，高位在后，直至最高位(D7位)数字移出后，停止发送数据和移位时钟脉冲。 2. **接收**：方式0接收前，务必先置位REN=1，允许接收数据。此时，RXD为串行数据输入端，TXD仍为同步脉冲移位输出端。当RI=0和REN=1同时满足时，就会启动一次接收过程。接收器以fosc/12的固定波特率接收TXD端输入的数据。当接收到第8位数据时，将数据移入接收寄存器，并由硬件置位RI，向CPU申请中断。 这种方式适用于需要同步传输数据的场景，如外接移位寄存器或串行同步I/O设备。 **工作方式0下的数据传输格式**： 在89C51单片机串行接口的工作方式0下，数据传输格式是一个10位的帧结构，包括8位数据位、1位起始位（0）和1位停止位（1）。具体格式如下： - 起始位（Start Bit）：始终为0，用于标识数据帧的开始。 - 数据位（Data Bits）：共8位，从最低有效位（LSB）到最高有效位（MSB）依次传输。 - 停止位（Stop Bit）：始终为1，用于标识数据帧的结束。 在工作方式0下，发送方和接收方必须保持同步，因为数据传输是在固定的波特率下进行的。波特率由定时器1或定时器2的溢出率决定，但在工作方式0下，波特率实际上是固定的，为晶振频率的1/12。 **工作方式0下的时序**： 工作方式0的时序特点是同步的，即数据的发送和接收都是在固定的时序下进行的。发送时，数据从TXD引脚输出，同时TXD引脚也输出移位脉冲，数据位随着移位脉冲逐个输出。接收时，RXD引脚接收数据，同时TXD引脚输出的移位脉冲用于同步接收器的移位操作。 **使用工作方式0进行简单的串行数据传输**： 1. **初始化串行接口**：设置SCON寄存器，将SM0和SM1位都设置为0，选择工作方式0。同时，设置REN位为1，允许接收数据。 2. **设置波特率**：虽然工作方式0的波特率是固定的，但通常还是需要通过设置定时器来间接控制波特率。不过，在工作方式0下，这一步不是必须的，因为波特率是固定的fosc/12。 3. **发送数据**：将要发送的数据写入SBUF寄存器，然后等待发送完成。发送完成后，TI标志会被置位，可以通过查询TI标志或使用串行中断来得知发送完成情况。 4. **接收数据**：在REN位为1的情况下，当RXD引脚接收到起始位（0）时，会自动启动接收过程。接收完成后，RI标志会被置位，可以通过查询RI标志或使用串行中断来得知接收完成情况。然后从SBUF寄存器中读取接收到的数据。 5. **编程实践**：使用C语言或汇编语言编写