第7章 MCS-51单片机串行通信

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1、第7章MCS-51单片机串行通信第7章MCS-51单片机串行通信【学习目的和要求】应该了解和掌握MCS-51单片机串行接口的结构原理、工作方式。掌握工作方式0的应用，工作方式1~3的编程方法及初始化过程。了解多机通信的基本原理及编程方法。7.1串行通信概述7.2串行通信接口7.3MCS-51单片机之间的串行通信第7章MCS-51单片机串行通信7.4MCS-51串行通信的波特率第7章MCS-51单片机串行通信7.1串行通信概述通信方式的分类：并行通信、串行通信并行通信的特点：在同一时刻，各数据位同时传送，传送速度快、效率高。但有多少

2、数据位就需要多少根数据线，因此传送成本高，且传送距离近，通常传送距离小于30米。串行通信的特点：数据传送按顺序进行，最少只需一根传输线即可完成，成本低但速度较慢，传送距离远，一般可以从几米到几千公里。计算机与外部设备或与其它计算机之间往往需要交换信息，所有这些信息交换均称为通信。第7章MCS-51单片机串行通信7.1.1串行通信的基本方式串行通信方式：异步通信、同步通信1．异步通信在异步通信方式中，数据通常是以字符（或字节）为单位组成字符帧传送的。字符帧通过传输线由发送端一帧一帧地发送到接收端，接收端一帧一帧地接收。通信双方必须遵

3、守以下两项基本约定。1)字符帧格式2)波特率第7章MCS-51单片机串行通信①字符帧格式字符帧格式，即字符的编码形式，通信双方必须具有相同的字符帧格式，否则不能进行通信。图7-1异步通信的字符帧格式用起始位表示字符的开始，用停止位表示字符的结束。数据位在起始位之后，停止位之前，这样构成一帧数据。奇偶校验位位于数据位之后，停止位之前，用于表示串行通信中采用奇校验位还是偶校验位第7章MCS-51单片机串行通信②波特率定义：每秒钟传送二进制数码的位数（比特数），或者为每位传输时间的倒数，单位是bit/s。波特率用于表示数据传输的速度，波

4、特率越高，数据传送率越快。而字符的实际传输速率是指每秒钟所传送的字符帧的帧数，与字符帧格式有关。例如波特率为1200bit/s时，若采用图7-1的字符帧格式，则字符的实际传输速率为1200÷11=109.09帧/秒。通常异步通信的波特率在50bit/s～9600bit/s之间。优点：不需要传送同步脉冲，字符帧长度也不受限制，所需设备简单。缺点：因字符帧中包含有起始位和停止位而降低了有效数据的传输速率。异步通信第7章MCS-51单片机串行通信2．同步通信在同步通信方式中，数据是以连续方式串行传送的。一次只传送一帧信息，一帧中有若干个

5、数据字符。同步字符数据1数据2数据3……数据n校验字符1校验字符2同步字符（可为单字符或双字符）位于帧格式开头，用于确认数据字符的开始数据字符在同步字符之后，个数不受限制，由所需传输的数据块长度决定；校验字符有1~2个，位于帧格式结尾，用于接收端对接收到的数据字符的正确性的校验。在同步通信中，同步字符可以采用同一标准符式，也可由用户约定。在单同步字符帧格式中，同步字符常采用ASCII码中规定的SYN(即16H)代码；在双同步字符帧格式中，同步字符一般采用国际通用标准代码EB90H。优点：是数据传送速率较高，通常可大于56000bi

6、t/s缺点：是要求发送时钟与接受时钟保持严格同步。第7章MCS-51单片机串行通信7.1.2串行通信的数据传送方式串行通信：单工、半双工、全双工单工方式在此方式下，只需要一条数据线，数据线的一端接发送器，另一端接接收器，数据只能单方向传送。第7章MCS-51单片机串行通信2．半双工方式在此方式下，通信系统中每一个通信设备都由一个发送器和一个接收器组成，通过收发开关接到通信线上。数据能够实现双向传送，但任何时刻只能由其中的一方发送数据，另一方接收数据。半双工方式既可以使用一条数据线，也可以使用两条数据线。3．全双工方式在此方式下，通

7、信系统中每一端都含有一个发送器和一个接收器，数据传送是双向的，并且可以同时发送和接收数据，该方式的串行通信需要使用两条数据线。第7章MCS-51单片机串行通信7.2串行通信接口MCS-51单片机内部有一个可编程的全双工串行通信接口，该串行口有4种工作方式。功能：用于网络通信，实现串行异步通信，还可作为同步移位寄存器。其帧格式有8位、10位和11位，并能用软件设置波特率，由片内的定时器/计数器产生，接收和发送均可工作在查询方式或中断方式，使用方便灵活。第7章MCS-51单片机串行通信7.2.1串行口的结构原理1.串行口结构组成：两个

8、数据缓冲寄存器SBUF、一个输入移位寄存器、两个控制寄存器SCON和PCON。缓冲寄存器SBUF是两个在物理上独立的专用寄存器，一个作发送缓冲器，另一个作接收缓冲器。控制寄存器SCON和PCON用来设定串行口的工作方式并对接收和发送进行控制。串行口