单片机原理及应用_第7章_串口__(张毅刚_版).ppt

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1、MCS-51系列单片机的串行通信接口可以方便地实现与其他单片机之间、与PC机之间的串行通信，也可用通信接口实现键盘输入、LED显示及其他的控制。主要内容：1.串行通信概述2.MCS-51单片机串行通信接口的结构3.MCS-51单片机串行通信的工作原理及其工作方式4.MCS-51单片机串行接口应用编程重点：MCS-51单片机串行接口的工作原理及工作方式MCS-51单片机串行接口应用程序设计方法第七章MCS-51单片机的串行接口课本137页第一节串行通信概述1.并行通信——传送的数据的各位同时发送，并排传输，同时被接收。优点是传送速度快，缺点是传输线多。通信线路费用较高，并行传送适用于

2、近距离、传送速度高的场合。并行传送方式的物理信道为并行内总线或外总线计算机1GND计算机2GND并行通信2．串行通信——传送数据的各位按分时顺序一位一位地传送（即一位一位的发送和接收）。优点是传输线少，传送通道费用低，故适合长距离数据传送。缺点是传送速度较低。串行传送方式的物理信道为串行总线计算机1GND计算机2GND发送接收串行通信一.传送方式：串行通信与并行通信八个人站成一排一起通过八个人站成一纵队一一通过1.单工方式——通信双方只有一条单向传输线，只允许数据由一方发送，另一方接收。2.半双工方式——通信双方只有一条双向传输线，允许数据双向传送，但每时刻上只能有一方发送，另一方

3、接收，这是一种能够切换传送方向的单工方式3.全双工方式——通信双方有两条传输线，允许数据同时双向传送，其通信设备应具有完全独立的收发功能。二、串行通信的数据传送方向（串行通信制式）串行方式是将传输数据的每个字符一位一位顺序地传送，按位组成字符。为了发送、接收信息，双方必须协调工作。要保证发送的信号正确被接收必须采用同步技术。常用的同步技术从原理上可分成两种：同步串行传输（也称同步字符同步方式）和异步串行传输（也称起止同步方式）。1．异步通信方式异步传输以字符为单位进行数据传输，每个字符用起始位、停止位包起来。异步方式实现简单，在微型计算机中大量使用异步串行I/O方式，为了避免连续传

4、送过程中的误差积累，每个字符都要独立确定起始和结束(即每个字符都要重新同步)，字符和字符间还可能有长度不定的空闲时间。有约定的帧格式；发送与接收之间的同步是利用每一帧的起、止信号来建立的；双方用各自的时钟控制发送与接收三、串行通信的分类（同步通信和异步通信）2.同步通信方式同步传输是对数据块进行传输，数据块中包含许多连续的字符，字符间没有空闲。在同步通信中，在数据或字符开始传送前用同步字符(SYNC)来指示(常约定l一2个)，由时钟来实现发送端和接收端同步，当检测到规定的同步字符后，接下来就连续按顺序传送数据。同步字符是一特定的二进制序列，在传送的数据中不会出现．同步通信方式由于不

5、采用起始和停止位，是在同步字符后可以接较大的数据区，同步字符所占部分很小，因此有较高的传送效率。四、波特率在通信中发、接双方有两次约定字符格式————帧格式传送速率————波特率波特率是通信双方对数据传送速率的约定，表示每秒钟传送二进制数码的位数，单位是bit/s。假如数据传送的速率是120个字符／秒，每一个字符规定包含10个位(一个起始位、8个数据位和1个停止位)，则传送的波特率为：10×120＝1200位／秒＝1200波特(bps)每一位的传送时间即为波特率的倒数。常用的波特率有:(离散)19200/9600/4800/2400/1200/600/300/150/100/50,

6、还有10M/100M课本147页第二节MCS-51的串行通信接口一、MCS-51串行口结构及工作原理数据串行通信主要解决两方面的技术问题：数据传输；数据转换数据传输---解决传送中的标准、帧格式、工作方式等问题。数据转换---解决传送数据串、并行的转换问题。由通用异步接收发送器（UART）完成。MCS-51单片机有一个可编程全双工异步串行通信接口（UART)(UniversalAsychronousReceiver/Transmitter)可同时发送、接收数据(Transmit/Receive),有四种工作方式，帧格式有8、10、11位,波特率(Baudrate)可设置。1.基本组

7、成——两个独立的数据缓冲器SBUF(一个用作接收，一个用作发送)以及发送控制器、接收控制器、输入移位寄存器和输出控制门等组成。2.用户可访问的三个地址单元SBUF：两个SBUF共用一个地址99H。发送SBUF只写不读，接收SBUF只读不写，由所用指令是发送还是接收来决定对哪个SBUF进行操作；SCON：串行口控制寄存器PCON：电源控制寄存器※MCS-51串行接口的结构课本137页如两个人同名串行口的内部结构课本137页考虑中断IPIE(1)5l单片机通过串行数据接收