第1章计算机串行通信接口技术

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1、计算机测控技术张明谢列敏编著第一章计算机串行通信接口技术串行通信的基本概念计算机系统与外设或者计算机系统与计算机系统之间的信息传递通常采用串行通信串行通信按同步方式来分，可分为异步串行通信和同步串行通信异步串行通信:是指不使用同步时钟信号进行通信的方案。只要通信的收发双方使用相同的位速率(即波特率：每秒传送的数据位数)，并使用适当的方法对数据校验，异步串行通信是可以可靠传送数据包的.以字符为传送单位,用起始位和停止位标识每个字符的开始和结束,字符间隔不固定，只需字符传送时同步。D0D1D2D3D4D

2、5D6D70/1起始位空闲位停止位起始位奇偶校验(A)异步通信常用格式：一个字符帧异步通信字符格式规定(一帧)：起始位,数据位，奇偶校验位和停止位。波特率(位/秒)——每秒传送的位数常用的波特率有38400，19200，9600，48002400，1200，600，300等网速：华数10兆和电信4兆2011年年底，中国互联网接入速率为1.4兆比特，国际排名降到了第90位。全球最快带宽速度：韩国13.8Mb居首英国建世界最快宽带速度为1.5Gb/s802.11b（11Mb/s无线标准）理论最大速度11

3、Mbps，其WLAN传输速度一般在3-6Mbps之间，换算成MB（1MB=8Mb）也就是每秒传输速度在400KB-800KB左右。取其中间值600KB，这样的速度要传输100MB的文件需要2分半钟到3分钟左右无线上网卡注意分为GPRS和CDMA两种。GPRS的实际速度：基本和56Kbps的Modem速度持平。CDMA的实际速度：达到153.6Kbps，是家里电话线上网的四倍左右。(B)异步通讯双方的两项约定串行通信的基本概念工作方式发送器接收器发送器/接收器发送器/接收器发送器/接收器发送器/接收器

4、单工方式：半双工方式：全双工方式：1.1.1异步串行通信硬件1）计算机内部的数据是并行传送，要进行串行通信，必须通过接口电路，实现并串、串并转换（1）单片机一般内部集成UART（通用异步收发机）（2）也可以使用芯片进行扩展如8251——并行接口MAX3100——SPI（8FIFO）TL16C550A——并行（16FIFO）TL16C554——内含4路TL16C550B串行通信硬件实现一般采用UART芯片实现，如下页图。①工作原理：发送时，由硬件将并行送来的数据串行由TXD发出，并自动添加辅助位。接收

5、时，自动监视RXD线，测到起始位时转入串行接收，并自动去掉辅助位后并行送出。51单片机的串行接口硬件结构SBUF（发）SBUF（收）发送控制器TI接收控制器RI移位寄存器波特率发生器T11A累加器(门)移位寄存器RxDP3.0TxDP3.1去申请中断引脚引脚CPU内部串行通信②UART对RXD的检测：依据芯片的时钟对输入的RXD采样，检测到RXD的起始位以后自动转入数据接收。如下图。串行通信51单片机内部有一个功能很强的全双工串行口,可同时发送和接收数据。它有四种工作方式，可供不同场合使用。波特率

6、由软件设置,通过片内的定时/计数器产生。接收、发送均可工作在查询方式或中断方式,使用十分灵活。串行通信TXDRXDGNDRXDTXDGND串行通信发送和接收电路①SBUF是两个在物理上独立的接收、发送缓冲器,可同时发送、接收数据。两个缓冲器只用一个字节地址99H,可通过指令对SBUF的读写来区别是对接收缓冲器的操作还是对发送缓冲器的操作。MOVSBUF,A;CPU写SBUF,就是修改发送缓冲器;MOVA,SBUF;CPU读SBUF,就是读接收缓冲器。串行口对外也有两条独立的收发信号线RXD(P3.0

7、)和TXD(P3.1),因此可以同时发送、接收数据,实现全双工传送串行通信②发送和接收过程都是在发送和接收时钟控制下进行的，必须与设定的波特率保持一致。串行通信串行口控制寄存器SCON（98H）1.SM0、SM1控制串行口方式，如movscon,#00xxxxxxb则该串口工作在方式0SM0SM1工作方式说明波特率00方式0(扩展I/O口)移位输入/输出(用于扩展I/O引脚)方式为fosc(振荡频率)的1/12。01方式1(常用)波特率可变的8位异步串行通信方式0方式2(不常用)波特率固定的9位异步

8、串行通信方式1方式3(常用)波特率可变的9位异步串行通信方式串行通信2.SM2允许方式2、3的多机通讯特征位(2,3主机0，分机1)3、REN允许串行接收位，由软件置/复位1：允许接收0：不允许接收；发送数据时设为04、TB8在方式2、3中要发送的第九位数据，由软件置/复位串行通信串行口的编程串行口需初始化后,才能完成数据的输入、输出。其初始化过程如下:①按选定串行口的操作方式设定SCON的SM0、SM1两位二进制编码。②对于操作方式2或3,应根据需要在TB8中写入待