第8章 串行口

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1、第8章章单片机的串行接口章单片机的串行接口本章介绍的主要内容★★串行通信的基本概念★串行通信的基本概念★★串行通信接口结构和工作原理★串行通信接口结构和工作原理★★串行通信的应用编程★串行通信的应用编程
8.1串行通信的基本概念单片机与外界进行信息交换，，统称为，统称为通信。MCS-51内部集成有一个功能强大的全双工异步串行口。它的两个端口均采用TTL电平方式。3串行与并行串行与并行MCS-51单片机的通信方式有两种：并行通信和串行通信。并行通信：字符各位同时传输；串行通信：同一字符的各位依次传输。串行通信时将要构成数据或字符的每个二1进制码位，，按照一定的顺序逐位传输，按照一定

2、的顺序逐位传输。。按照传。按照传0输期间对各位信息的控制方式接，，串行通信可分，串行通信可分1发为同步通信方式和异步通信方式收。0送设1设备1备004同步串行通信方式同步串行通信方式同步通信：：在同步通信方式下：在同步通信方式下，，在传送数据的同，在传送数据的同时还要传送时钟信号，，以使接收双方可以用时钟信，以使接收双方可以用时钟信号来确定每个信息位。110005同步串行通信方式同步串行通信方式同步通信：：在同步通信方式下：在同步通信方式下，，在传送数据的同，在传送数据的同时还要传送时钟信号，，以使接收双方可以用时钟信，以使接收双方可以用时钟信号来确定每个信息位。1100001010同

3、步通信的缺点是要求发送时钟和接收时钟保持严格同步。6同步方式通信的数据格式同步方式通信的数据格式同步字符（SYN1)同步字符（SYN2)数据（DATA)…同步通信是按数据块传送的。把传送的字符顺序地连接起来，组成数据块，在数据块前面加上特殊的同步字符，作为数据块的起始符号，由收/发一致的同步时钟在发送端发出，接收端接收到同步字符后，开始接收数据块。同步通信的优点是传输速率快。7异步串行通信方式异步串行通信方式异步通信是指通信的发送与接收设备使位用各自的时钟控制数据的发送和接收过程，，发送和接收，发送和接收设备的时钟尽可能一致即可。异步通信方式是以字符为单位进行传送的。8异步串行通信方

4、式异步串行通信方式①起始位：：发送器是通过发送起始位而开始一个：发送器是通过发送起始位而开始一个字符的传送，，占，占1位位。位。②数据位：：起始位之后就传送数据位：起始位之后就传送数据位，，在数据位，在数据位中中，中，，低位在前，低位在前（（左（左左），左），高位在后（（右（右右）。右）。由于字符编码方式的不同，，数据位占，数据位占5～8位位。位。9异步串行通信方式异步串行通信方式③奇偶校验位：：用于对字符传送作正确性检查：用于对字符传送作正确性检查，，共，共有3种方式可供选择，，即奇校验，即奇校验、、偶校验和无校验、偶校验和无校验，由用户根据需要选定，，占，占0或1位位。位。④停止

5、位：：停正位在最后：停正位在最后，，用以标志一个字符传送，用以标志一个字符传送的结束，，占，占1位位、位、1.5位或2位位，位，，在应用中根据需要确定，在应用中根据需要确定。10无论以上何种通信方式，按照数据传输方向均可分为：单工、半双工和全双工三种方式，如图所示。11单工方式单工方式单工（Simplex)方式：数据的传输方式是单向的，即发送端和接收端的身份是固定的，发送端只能发送信息，不能接收信息；接收端只能接收信息，不能发送信息。设备ADataflow设备B发送器接收器12半双工通信半双工通信半双工（HalfDuplex）：数据可以在两个方向上进行传送，但是这种传送绝不能同时进行。

6、设备A设备BDataflow发送器/接收器/接收器发送器特点：双向，，但不同时，但不同时。13全双工通信全双工通信全双工（FullDuplex）：能够在两个方向同时进行数据传送。一般实现方法是采用两个信道完成。设备A设备B发送器/接收器/接收器发送器14通信速率通信速率数据的传输速率可以用比特率表示。比特率——每秒传输的二进制位数，单位为bps（bitpersecond）。波特率——每秒钟调制信号变化的次数。不考虑实际通信中的调制和解调，，计算机直接，计算机直接传输的信号只有高、、低电平、低电平（（逻辑（逻辑0或逻辑1），那么比特率就等于波特率。15[[例例]]某异步通信的波特率

7、为4800，8个数据位，无校验位，一个停止位。试估算每个字符传输所需要的时间。解：起始位1位，8位数据位，无校验位，一个停止位，则一个字符的编码为1+8+0+1=10位。波特率为4800，即4800位/秒，传输10位所需要的时间是10/4800≈0.002083秒，即2.083毫秒。16发送发送、接收时钟、接收时钟在串行传输中，，二进制数据序列是以数字，二进制数据序列是以数字波形出现的，，发送时在发送时钟作用