串行接口及其串行通信

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1、15.4MCS-51单片机的串行接口及其串行通信5.4.1串行数据通信基础5.4.2MCS-51串行口及控制寄存器5.4.3MCS-51串行通信工作方式及应用习题:6,9，10，15*25.4.1串行数据通信基础一、数据通信的概念计算机与计算机或外部设备之间的数据传送—数据通信并行数据通信同步串行异步35.4.1串行数据通信基础并行数据传送串行数据传送原理各数据位同时传送数据位按位顺序进行优点传送速度快、效率高最少只需一根传输线即可完成：成本低缺点数据位数→传输线根数：成本高速度慢应用传送距离＜30米，用于计算机内部几米～几千公里，用于计算机与外设之间45.4.1串行数据通信基础二、串行通信

2、的基本方式(一)异步通信以字符为传送单位,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即可。异步通信常用格式：字符帧D0D1D2D3D4D5D6D7停止位起始位55.4.1串行数据通信基础异步通信的双方需要两项约定：1.字符格式：一帧字符位数的规定：数据位，校验位，起始位和停止位。2.波特率(位/秒)和传送速率的规定：例：要求每秒传送120个字符，每帧为10位（数据8位）。解：B=120×10=1200波特每位0.83ms数据位传送速率=120×8=960位/秒帧图515异步串行通信的字符格式起始位数据位[0~（n1）位]奇偶位停止位起始位位时间65.4.

3、1串行数据通信基础(二)同步通信方式同步字符1同步字符2数据Td图5.2同步通信的格式在同步通信中，以一串字符为一个传送单位，字符间不加标识位，在一串字符开始用同步字符标识。如果发送的数据块之间有时间间隔，则发送同步字符填充，使发送和接收双方同步。75.4.1串行数据通信基础三、串行接口功能：（1）发送器：并串数据格式转换，添加标识位和校验位，一帧发送结束，设置结束标志，申请中断。（2）接收器：串并数据格式转换，检查错误，去掉标识位，保存有效数据，设置接收结束标志，申请中断。（3）控制器：接收编程命令和控制参数，设置工作方式：同步/异步、字符格式、波特率、校验方式、数据位与同步时钟比例等

4、。85.4.1串行数据通信基础四、串行数据传送方向（通路形式）：1、单工通讯：数据单向传送。（1条数据线，单向）2、半双工通讯：数据可分时双向传送。（1条或2条数据线，双向）3、全双工通讯：可同时进行发送和接收。（2条数据线，双向）95.4.1串行数据通信基础发送器接收器地线数据线单工形式串行通信发送接收器接收发送器地线数据线半双工形式串行通信发送接收器接收发送器地线数据线全双工形式串行通信105.4.1串行数据通信基础五、异步串行通信的信号形式1、采用数字信号直接传送（适合于近程通信）。在传送过程中不改变原数据代码的波形和频率。这种数据传送方式称之为基带传送方式。通信双方只需用传输线把两端

5、的接口电路直接连起来即可实现。2、采用频率调制法，也叫频带传送方式（适合于远程通信）。远距离直接传输数字信号，信号会发生畸变，因此要把数字信号转变为模拟信号再进行传送。可利用光缆、专用通信电缆或电话线等连接。115.4.1串行数据通信基础通常：“1”：1270Hz或2225Hz；“0”：1070Hz或2025Hz。125.4.1串行数据通信基础因通信时（有干扰）信号要衰减，所以常采用RS232电平负逻辑，拉开“0”和“1”的电压档次，以免信息出错：TTL正逻辑：“0”：0—0.8V；“1”：2.4V—+5V。TTL电平直接传输距离一般不超过1.5米。RS-232C(电平转换芯片为MAX232

6、)RS-422RS-485RS232负逻辑（EIA电平）：“0”：+3V—+25V；“1”：-3V—-25V。最大传输信息的长度为15米。ElectronicIndustriesAssociation,电子工业联合会135.4.2MCS-51串行口及控制寄存器MCS51系列单片机的串行口是全双工的，这个口既可以用于网络通信，也可以实现串行异步通信，还可以作为同步移位寄存器使用。在串行口中可供用户使用的是它的寄存器，因此了解其寄存器结构对用户来说是十分重要的。一、MCS-51串行口寄存器结构串行接口输入/输出引脚：TXD(P3.1)、RXD(P3.0)发送SBUF（99H）接收SBUF（99

7、H）输入移位寄存器TI（发送中断）TXD串行输出8051内部总线RXD串行输入RI（接收输入）移位时钟图5-23MCS-51串行口寄存器结构在接收方式下，串行数据通过引脚RXD（P3.0）进入。由于在接收寄存器之间还有移位寄存器，从而构成了串行接收的双缓冲结构，以避免在数据接收过程中出现帧重叠错误，即在下一帧数据来时，前一帧数据还没有读走。在发送方式下，串行数据通过TXD（P3.1）送出。与接收数据情况不同，