单片机串行通信及应用.ppt

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1、第五章串行通信及其接口5-1概述5-2MCS-51的串行口5-3双机通信本章要点：串行口的工作方式；MCS-51单片机的串口工作原理及控制；波特率的概念；重点掌握双机通信的通信过程及相应的软硬件设计。5-4多机通信5.1概述1、按数据传输方向分类1）单工方式——数据只能向一个方向传输。2）半双工方式——允许数据分时两个方向传输。3）全双工方式——数据可以同时往两个相反的方向传输。2）同步方式：每个数据位占用的时间都相等，发送机每一个基本的时间单位发送一位，接收机与发送机的时钟必须严格同步。其格式如图。2、按传输数据格式分类：异步和同步通信方式1）异步方式：

2、用一个起始位表示字符的开始，停止位表示字符的结束。数据位则在起始位之后，停止位之前，这样构成一帧，其格式如图。3常用串行接口标准RS-232RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯.0：+5～+15V，1：在-5～-15V传送距离最大为约15米最高速率为20kb/s点对点RS-422/485RS-422、RS-485与RS-232不一样，数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输，它使用一对双绞线，将其中一线定义为A，另一线定义为

3、B。1：A、B电压差在+2～+6V0：A、B电压差在-2～－6V在RS-485中还有一“使能”端，而在RS-422中这是可用可不用的RS-422/485RS-422的最大传输距离为4000英尺（约1219米），最大传输速率为10Mb/s。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能达到最大传输距离。一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mb/s。RS-485比RS-422有改进，总线上可多32个设备。通用串行总线USBUSB接口特点1.接口类型一致2.速度快目前USB2.0速度达480MbpsM3.接口数量无限一个设备

4、上如果有USB接口，那其它USB设备接到此口上和接到主机的USB接口上是一样的。USB可连接127个周边设备，所以说是“无限的”。4.提供外设电源5.具有即插即用的功能6.具有热插拔功能USB外设可以带电插拔功能。7.传输距离5mIEEE1394●使用方便，支持热插拔，即插即用，无需设置设备ID号，从Win98SE以上版本的操作系统开始内置IEEE1394支持核心，无需驱动程序。●数据传输速度快，IEEE1394a高达400Mbps，后续的IEEE1394b标准可将速度提升到800Mbps、1.6Gbps甚至3.2Gbps。●自带供电线路，能提供8—4

5、0V可变电压，允许通过最大电流也达到1.5A左右，因此它能为耗电量要求小的设备进行供电。●真正点对点连接(peer－to－peer)，设备间不分主从，可直接实现两台DV间的数据传输或是多台电脑共享一台DV机，而且从理论上讲我们可以直接将IEEE1394接口DV机中的图像数据保存到IEEE1394接口的硬盘中。5.2MCS-51的串行口5.2MCS-51的串行口1、数据缓冲器SBUF发送SBUF和接收SBUF共用一个地址99H。2、串行口控制寄存器SCON寄存器的字节地址为98H，可位寻址。SCON格式如图。SM0、SM1：控制串行口的工作方式000110

6、11SM2：多机控制位，用于多机通讯。REN：允许接收控制位，REN=1，允许接收；REN=0，禁止接收。TB8：发送的第9位数据位，可用作校验位和地址/数据标识位RB8：接收的第9位数据位或停止位TI：发送中断标志，发送一帧结束，TI=1，必须软件清零RI：接收中断标志，接收一帧结束，RI=1，必须软件清零3．特殊功能寄存器PCON其字节地址为87H，没有位寻址功能，其中与串行接口有关的只有D7位。SMOD(PCON.7)：波特率倍增位。当SMOD=1时，波特率加倍；当SMOD=0时，波特率不加倍。3、串行口的工作方式(1)方式0：同步移位寄存器方式。用

7、于扩展并行I/O接口。1.一帧8位，无起始位和停止位。2.RXD：数据输入/输出端。TXD：同步脉冲输出端，每个脉冲对应一个数据位。3.波特率B=fosc/12如：fosc=12MHz，B=1MHz，每位数据占1s。4.发送过程：写入SBUF，启动发送，一帧发送结束，TI=1。接收过程：REN=1且RI=0，启动接收，一帧接收完毕，RI=1。发送时序写入SBUFRXD输出TXDTID0D1D2D3D4D5D6D7写REN=1RI=0RXD输入RI接收时序(a)(b)(2)方式1：8位数据异步通讯方式。1.一帧10位：8位数据位，1个起始位(0)，1个停止

8、位(1)。2.RXD：接收数据端。TXD：发送数据端。3.波特率：