单片机原理_第10章 MCS-51系统的串行接口(教学PPT)课件.ppt

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1、第十章MCS-51单片机的串行接口110.1串行通信基础知识通信的基本方式并行通信：各位数据同时传送。串行通信：数据一位位按顺序传送。210.1.1串行通信的两种基本方式1.异步传送方式收发双方有各自的时钟源控制字符发送和接收，数据以一个字(字符)为传送单位，它们在线路上传送不连续。异步传送时，发送方能采用两种方式传送，即各个字符连续传送和字符间断传送。3异步传送方式异步通信按帧传送数据，利用每帧的起、止信号来建立发送方与接收方之间的同步，每帧内部各位均采用固定的时间间隔，但帧与帧之间的时间间隔是随

2、机的。其基本特征是每个字符必须用起始位和停止位作为字符开始和结束标志。MCS-51单片机串行通信采用异步通信方式。4异步传送方式异步通信的字符格式帧组成：起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。5异步通信的字符格式起始位：“0”信号，占用1位，通知接收设备一个新字符开始；数据线不传送字符时保持“1”。接收端不断检测线路的状态，如果连续收到“1”以后又检测到“0”，表明新字符开始；6异步通信的字符格式数据位：可以选择5位、6位、7位或8位，发送时，先传送最低位，后传送高位；奇偶校验位：占用1位，也可以不用；停

3、止位：可以选择1位、1.5位或2位。7波特率(bandRate)波特率定义：每秒钟传送二进制数码的位数，单位是位/秒(bps)。例，传送速率为120字符/秒，而每个字符又包含10位(1位起始位、7位数据位、1位奇偶校验位和1位停止位)，则波特率为：120字符/秒×10位/字符＝1200位/秒＝1200波特异步通信波特率范围：50～56,000bps8波特率在串行通信中，数据位的发送和接收分别由发送时钟脉冲和接收时钟脉冲进行定时控制。时钟频率比波特率高若干倍。时钟频率高，则波特率高，通信速度就快；反之，时

4、钟频率低，波特率就低，通信速度就慢。9异步传送方式异步传送方式设备简单、实现方便。但由于需要在传送数据中插入起始位和停止位，降低了有效数据位的传送速率。10串行通信的基础知识2.同步传送方式同步方式将一大批数据分成几个数据块，数据块之间用同步字符(SYN，16H)隔开，传输的各位二进制码之间没有间隔。11同步传送方式同步传送方式必须严格保持发送和接收时钟同步。为了保证接收正确，发送方需要传送数据和时钟信号。硬件要求高，通讯双方须严格同步。1210.1.2串行通信中数据的传送方式单工通讯(Simplex)

5、半双工通讯(Half-duplex)全双工通讯(Full-duplex)MCS-51单片机采用全双工通讯方式13串行通信中数据的传送方式单工通讯：数据单向传送。发送器接收器A站B站14串行通信中数据的传送方式半双工通讯：数据分时双向传送。特点：①每端需有一个收/发切换电子开关②切换会产生时间延迟应用：打印机串口等发送器接收器发送器接收器A站B站1574LS245逻辑图(八同相三态收发器)16串行通信中数据的传送方式全双工通讯：可同时进行发送和接收。特点：①每一端都有发送器和接收器②有二条传送线应用：交互

6、式应用，远程监测控制发送器接收器接收器发送器A站B站17协议与接口标准串行通信的格式及约定(如同步方式、通讯速率、数据块格式、信号电平等)不同，形成多种串行通信协议与接口标准。☞通用异步收发器(UART)－MCS-51串口等☞通用串行总线（USB）18协议与接口标准☞I2C总线：Inter－IntegratedCircuitPhilips公司研制的一种简单、双向二线制同步串行总线。I2C串行总线一般有两根信号线：双向数据线SDA、时钟线SCL。一般微控制器与各种传感器的通信通过I2C总线。19协议与接口

7、标准☞RS-485：RS-485采用平衡发送和差分接收，具有抑制共模干扰的能力。用于多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线。应用RS-485可以联网构成分布式系统，其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。采用半双工方式，通信距离为几十米到上千米。20RS-485的主要特点差分信号拥有更好的噪声抗干扰性能；差分信号可抑制外部噪声(A和B)；共模偏移量（地偏移）也可抵消；2122协议与接口标准☞SPI总线：SerialPeripheralBus总线是Motorola公司提出的一种同步串行外设接口，容许CP

8、U与各种外围接口器件以串行方式进行通信、交换信息。23协议与接口标准☞RS-232C：美国电子工业协会EIA（ElectronicIndustryAssociation）制定的一种串行物理接口标准。逻辑1(MARK)=－3V～－15V逻辑0(SPACE)=＋3～＋15V24MCS-51串行口寄存器结构2510.2MCS-51单片机的串行接口串行接口电路为用户提供了两个串行口缓冲寄存器(SBUF)，发送缓存器：接收片内总线送来的数据，只能写不