第七章 串行通信及其接口

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1、单片机应用技术主讲教师：苏晓龙全校公共选修课计算机学院信息科学系办公室：计A315-1答疑地点：计A315-1E-mail：suxl@cumt.edu.cn第7章串行通信及其接口7.1串行通信的基本概念7.2MCS-51的串行口7.3串行口的控制7.4串行口的应用7.1串行通信的基本概念返回本章首页计算机与外部的信息交换称为通信,基本的通信方式有两种:并行通信(parallelcommunication)和串行通信(serialcommunication)。并行通信：所传送数据的各位同时发送或接收。串行通信：所传送数据的各位按顺序一位一位地发送或接收

2、。并行通信:速度快,但成本高,传输距离受限;串行通信:通信线少,传输距离远,但速度较慢7.1串行通信的基本概念返回本章首页图7.1并行通信与串行通信(a)并行通信；(b)串行通信7.1串行通信的基本概念一、串行通信按数据流传输方向分1、单工(Simplex)两个传输站点之间一方只能发送,另一方只能接收TARB数据流2、半双工(HalfDuplex)两个传输站点之间任何一方都能发送数据，但由于设备之间只有一条通信线路，在同一时刻只能在一个方向上传输数据，如对讲机。TATB数据流RR串行通信的基本概念一、串行通信按数据流传输方向分两个传输站点之间双方使

3、用不同的通信线路,同时发送和接收数据.如电话。3、全双工(FullDuplex)TARBRT数据流数据流串行通信的基本概念二、串行通信的两种基本工作方式异步方式、同步方式。所有串行通信都需要一个时钟信号来作为数据的定时参考。发送器和接收器用时钟来决定何时发送和读取每一位数据。根据采用统一时钟还是本地局部时钟，分为同步传输和异步传输两种。同步传输用一个时钟确定一个数据位。异步传输用多个时钟确定一个数据位。串行通信的基本概念二、串行通信的两种基本工作方式不发送数据时，传输线呈现高电平(MARK状态)。1、异步方式(Asynchronous)采用不同的编码

4、方案,发送字符可为5,6,7,或8位;采用奇校验,保证“1”的个数为奇数；采用偶校验,保证‘1‘的个数为偶数;异步串行通信数据格式:串行通信的基本概念二、串行通信的两种基本工作方式1、异步方式(Asynchronous)例:发送一个由8位数据位构成的字符45H，奇校验、1位停止位。停止位可以是1,1.5或2位。异步传输先发送低位(LSB)异步传输的时钟定时方法:数据(61H)100011停止位发送方利用内部时钟来决定什么时候发送每个位接收方检测开始信号的下降沿，然后利用它的内部时钟从每一位的中间接收该位00起始位LSBMSB串行通信的基本概念串行通信

5、的基本概念2、同步方式(Synchronous)格式:同步字符字符1字符2……字符n校验字符数据块不发送数据时，传输线呈现高电平(MARK状态)。同步字符可以为1个或2个。根据双方约定，接收方监测到同步字符后，接收被发送的字符流；将接收到的字符转换成并行数据。内同步、外同步。同步传输的时钟定时方法:数据（61H）1位1100001先发送高位(MSB)发送方在时钟信号的下降沿发送字节接收方在时钟信号的上升沿接收字节时钟串行通信的基本概念0同步通信的帧格式：同步传输需要定义一个帧的开始和结束。通常用1个同步字符(标志符)来表示。串行通信的基本概念三、串行

6、传送速率在串行通信中，常用波特率来表示数据传输的速率。波特率：每秒传送的二进制位数。单位：波特Bd如串行通信规定：一个串行字符包括1个起始位，7个数据位，1个奇偶校验位和1个停止位，共10个数据位构成，每秒传送120个字符，则波特率为：10位/字符120字符/秒=1200位/秒传送每一位占用的时间为：1秒/1200=0.833毫秒波特率因子：发送/接收时钟与波特率之比。7.2MCS-51的串行口7.2.1串行口的结构7.2.2串行口的工作方式7.2.3波特率的计算返回本章首页MCS-51有一个可编程的全双工串行通信接口，可作为通用异步接收/发送器(

7、UART-UniversalAsychronousReceiver/Transmitter)，也可作为同步移位寄存器。其帧格式可为8位、10位、11位，并可设置多种不同的波特率。它通过引脚RXD和TXD与外界进行通信。7.2.1串行口的结构MCS-51内部有两个物理上独立的接收、发送缓冲器SBUF。SBUF属于特殊功能寄存器。一个用于存放接收到的数据，另一个用于存放欲发送的数据，可同时发送和接收数据。两个缓冲器共用一个地址99H，通过对SBUF的读、写指令来区别是对接收缓冲器还是对发送缓冲器进行操作。CPU在写SBUF时，就是修改发送缓冲器；读SBU

8、F，就是读接收缓冲器的内容。接收或发送数据，是通过串行口对外的两条独立收发信号线RXD(P3.0)、TXD(