[计算机软件及应用]项目五、串行通信应用

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1、项目五、串行通信应用项目五、串行通信应用任务1.双机通信能力目标1.能用查询方式进行串口通信2.能用中断方式进行串口通信3.能进行双机通信电路综合调试学习内容1.串行通信的通信方式2.双机通信的实现一、任务要求系统中有甲、乙两个单片机系统，在每个单片机的P1.0和P1.1口均有两个按键，其中按下P1.0键时数字增加，按下P1.1键时数字减小，甲单片机的TXD引脚和乙单片机的RXD相连同时乙单片机的TXD引脚和甲单片机的RXD相接，甲、乙两个单片机的P2口均接了一个共阴数码管，设两个单片机采用方式1的异步通信方式进行通信，甲单片机上的两个按键可以控制

2、乙单片机上数码管进行“0”到“9”之间的正反计数，同样乙单片机上的两个按键可以控制甲单片机上数码管进行“0”到“9”之间的正反计数，设初始状态两个数码管均显示“0”，通信波特率约定为9600bps。二、任务分析通过任务要求可以得知，甲乙两个单片机系统均具有接收和发送功能，可通过查询的方式知道甲单片机系统的按钮按下的是“计数增加”还是“计数减少”的按钮。三、学习知识（一）串行通信的数据传送1、了解串行通信图5-1两种通信方式的示意图(a)并行通信；(b)串行通信2、串行通信的数据传送（1）串行通信的传输方向图5-2单工、半双工和全双工三种制式示意图

3、（2）串行通信的数据传送速率（波特率）波特率为每秒钟传送二进制数码的位数，也叫比特数，单位为b/s，即位/秒。波特率越高，数据传输速度越快。但波特率和字符的实际传输速率不同，字符的实际传输速率是每秒内所传字符帧的帧数，和字符帧格式有关。与波特率相对应的是传送每位二进制数所用的时间（Td），它是波特率的倒数。在进行串行通信中的发送端和接收端进行波特率设置时，必须采用相同的波特率，才能保证串行通信的正确性。（二）串行通信的分类1、异步通信（AsynchronousCommunication）在异步通信中，数据通常是以字符为单位组成字符帧传送的。字符帧由

4、发送端一帧一帧地发送，每一帧数据均是低位在前，高位在后，通过传输线被接收端一帧一帧地接收。发送端和接收端可以由各自独立的时钟来控制数据的发送和接收，这两个时钟彼此独立，互不同步。（1）字符帧字符帧也叫数据帧，由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位等4部分组成，如图5-3所示。图5-3异步通信的字符帧格式(a)无空闲位字符帧；(b)有空闲位字符帧1)起始位：位于字符帧开头，只占一位，为逻辑0低电平，用于向接收设备表示发送端开始发送一帧信息。2)数据位：紧跟起始位之后，用户根据情况可取5位、6位、7位或8位，低位在前高位在后。3)奇偶校验位：位于数据位

5、之后，仅占一位，用来表征串行通信中采用奇校验还是偶校验，由用户决定。4)停止位：位于字符帧最后，为逻辑1高电平。通常可取1位、1.5位或2位，用于向接收端表示一帧字符信息已经发送完，也为发送下一帧作准备。在串行通信中，两相邻字符帧之间可以没有空闲位，也可以有若干空闲位，这由用户来决定。2、同步通信（SynchronousCommunication）同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式，一次通信只传输一帧信息。这里的信息帧和异步通信的字符帧不同，通常有若干个数据字符，如图5-4所示。图5-4(a)为单同步字符帧结构，图5-4(b)为双同步字符帧结

6、构，但它们均由同步字符、数据字符和校验字符CRC三部分组成。在同步通信中，同步字符可以采用统一的标准格式，也可以由用户约定。图5-4同步通信的字符帧格式(a)单同步字符帧格式；(b)双同步字符帧格式（三）MCS-51串行口结构MCS-51内部有两个独立的接收、发送缓冲器SBUF。SBUF属于特殊功能寄存器。发送缓冲器只能写入不能读出，接收缓冲器只能读出不能写入，二者共用一个字节地址（99H）。串行口的结构如图5-5所示。2、串行口控制寄存器SCON表5-1SCON的各位定义SCON9FH9EH9DH9CH9BH9AH99H98HSM0SM1SM2R

7、ENTB8RB8TIRI表5-2串行方式的定义SM0SM1工作方式功能波特率00方式08位同步移位寄存器fosc/1201方式110位UART可变10方式211位UARTfosc/64或fosc/3211方式311位UART可变SM2：多机通信控制位，用于方式2和方式3中。在方式2和方式3处于接收方式时，若SM2=1,且接收到的第9位数据RB8为0时，不激活RI；若SM2=1，且RB8=1时，则置RI=1。在方式2、3处于接收或发送方式时，若SM2=0，不论接收到的第9位RB8为0还是为1，TI、RI都以正常方式被激活。在方式1处于接收时，若SM2

8、=1，则只有收到有效的停止位后，RI置1。在方式0中，SM2应为0。REN：允许串行接收位。它由软件置位或清零。REN=1