以下是关于在8051的串口通信中,读和写都对同一个数据寄存器SBUF操作而不会破坏通信数据的原因:
双缓冲机制:8051的串口数据寄存器SBUF实际上是一个双缓冲结构。当进行数据发送时,CPU将数据写入SBUF发送缓冲器,而当进行数据接收时,数据存储在SBUF接收缓冲器中。这两个缓冲器虽然在逻辑上使用同一个名称SBUF,但在物理上是相互独立的两个存储区域。
发送操作:当执行`MOV SBUF, A`这样的指令将数据发送出去时,数据会被存入SBUF的发送缓冲器,然后由硬件电路将其按位依次发送出去。在发送过程中,发送缓冲器会独占该存储区域,不会受到接收操作的影响。
接收操作:当外部数据通过串口发送到8051时,硬件会自动将数据存储在SBUF的接收缓冲器中。而接收缓冲器也是独立的,它接收数据的过程不会干扰发送缓冲器的数据发送操作。
软件读取:当需要读取接收到的数据时,使用`MOV A, SBUF`指令,此时读取的是接收缓冲器中的数据。因为接收操作是由硬件自动完成的,软件只是在数据接收完成后去获取接收缓冲器中的数据。
软件写入:对于发送操作,当软件向SBUF写入数据时,写入的是发送缓冲器,并且硬件会根据相应的波特率和协议将发送缓冲器中的数据发送出去,而不会影响接收缓冲器中可能正在接收的数据。
通过这种双缓冲的结构,8051的串口通信可以在硬件层面实现发送和接收操作的并行化和独立化,避免了读和写操作对同一个逻辑名称SBUF操作时的数据冲突和破坏,保证了串口通信的正常进行。
以下是一段简单的8051汇编代码,用于说明串口发送和接收的操作: ```assembly ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0023H ; 串口中断向量地址 LJMP SERIAL_ISR ORG 0100H MAIN: MOV SCON, #50H ; 配置串口为模式1,允许接收 MOV TMOD, #20H ; 定时器1工作在模式2 MOV TH1, #0FDH ; 波特率为9600bps,假设晶振为11.0592MHz MOV TL1, #0FDH SETB TR1 ; 启动定时器1 SETB ES ; 允许串口中断 SETB EA ; 允许总中断 SJMP $ ; 等待中断 SERIAL_ISR: JNB RI, SEND ; 如果不是接收中断,跳转到发送处理 CLR RI ; 清除接收中断标志 MOV A, SBUF ; 读取接收到的数据 ; 这里可以对接收到的数据进行处理,例如将其存储到内存中或进行其他操作 SJMP EXIT_ISR SEND: CLR TI ; 清除发送中断标志 MOV SBUF, #41H ; 发送字符 'A' ; 可以根据需要修改发送的数据 EXIT_ISR: RETI ; 中断返回 ``` **代码解释**: - `ORG 0000H`:程序起始地址。 - `LJMP MAIN`:跳转到主程序。 - `ORG 0023H`:串口中断向量地址,当发生串口中断时,程序会跳转到该地址。 - `LJMP SERIAL_ISR`:跳转到串口中断服务程序。 - `ORG 0100H`:主程序起始地址。 - `MOV SCON, #50H`:配置串口工作模式和接收允许。 - `MOV TMOD, #20H`:设置定时器1为模式2,用于产生波特率。 - `MOV TH1, #0FDH`和`MOV TL1, #0FDH`:设置定时器1的初值,以产生9600bps的波特率。 - `SETB TR1`:启动定时器1。 - `SETB ES`:允许串口中断。 - `SETB EA`:允许总中断。 - `SJMP $`:等待中断。 - `SERIAL_ISR`:串口中断服务程序。 - `JNB RI, SEND`:判断是否为接收中断,如果不是则跳转到发送处理。 - `CLR RI`:清除接收中断标志。 - `MOV A, SBUF`:读取接收到的数据。 - `SEND`:发送处理部分。 - `CLR TI`:清除发送中断标志。 - `MOV SBUF, #41H`:将字符 'A' 发送出去。 - `EXIT_ISR`:中断返回。 通过上述代码和双缓冲结构的解释,可以清楚地看到在8051中,虽然读和写都使用SBUF,但由于硬件的双缓冲机制,保证了数据的正常传输和操作不会相互干扰。