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《单片机学教程PPt第7章 串行口与串行通信.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第7章串行口与串行通信(学生事先必须预习,本章是一个难点、重点,注意学习的层次性)7.1串行通信概述7.2MCS-51的串行口结构7.3和串行通信有关的8个寄存器SCONTCONPCONTMODSBUFIETH1TL17.4串行口四种工作方式7.5串行口的应用编程7.6串行通信总线标准及接口(了解)17.1串行通信概述单片机应用与数据采集或工业控制时,往往作为前端机(下位机)安装在工业现场,远离主机,现场数据采用串行通信方式发往主机(上位机)进行处理,以降低通信成本,提高通信可靠性.如下图所示.27.1.1并行通信与串行通信1.并行通信(Parallel)
2、:所传送数据的各位同时发送或接收,数据有多少位就需要多少根数据线.特点:速度快,成本高,适合近距离传输(相距数米)如计算机并口,打印机,8255.2.串行通信(Serial):所传送数据的各位按顺序一位一位地发送或接收.只需一根数据,一根地线,共2根(如双向通信发送和接收各需1根数据线.)特点:成本低,硬件方便,串行通讯的距离可以从几米到几千米,传输速度低.3457.1.2串行通讯的数据传输方向按通信方向分类:单工、半双工、全双工通信方式1.单工方式(SimplexMode):如果在通信过程的任意时刻,信息只能由一方A传到另一方B,则称为单工.一端是发送端
3、,另外一端是接收端:如广播电台和收音机62.半双工方式(HalfDuplex)如果在任意时刻,信息既可由A传到B,又能由B传A,但只能由一个方向上的传输存在,称为半双工传输.每端口有一个发送器和一个接收器,通过开关连接在线路上,数据可以双向传送,但不能同时发送和接收.要通过换向器转换方向.如对讲机.7全双工方式(FullDuplex)如果在任意时刻,线路上存在A到B和B到A的双向信号传输,则称为全双工.通信双方用两个独立的收发器单独连接,可以同时发送和接收数据,因而提高了速度.如电话机.87.1.3同步串行通信和异步串行通信(前提)1.异步通信:async
4、hronous异步串行通信一帧(Frame)数据格式:起始位+数据位+奇偶校验位+停止位起始位:“0”(space)表示字符的开始(使通信双方协调同步);数据位:5～8位即该字符的代码,规定低位在前,高位在后;奇偶校验位:(可选),奇校验:数据位和奇偶校验位的1的个数是奇数;偶校验:数据位和奇偶校验位的1的个数是偶数;停止位:“1”表示字符的结束.字符与字符之间可能存在长度不等的空闲位状态“1”(Mark)9优点:硬件结构简单缺点:因为要附加一些标志信息,传输效率低,一般应用在低速通信系统.第n个字符(一帧)n-1n+1起始位数据位(5～8位)奇偶校验位停
5、止位…P1D0D1D2D3D4D5D6D7P100D0…异步串行通信的帧格式102.同步通信synchronous在同步通信中,发送方在数据或字符开始处就用同步字符(一种特定的二进制序列)指示一帧的开始(比如:HDLC协议将01111110作为同步字符,检出了同步字符就找到了数据的起始位置),由时钟来实现发送端和接收端同步,接收方一旦检测到与规定的同步字符符合,下面就连续按顺序传送若干个数据,最后发校验字节.见下图:SYN字符1SYN字符2数据1数据2….数据n连续传送n个数据校验因为不采用起始位和停止位,所以有较高的传输效率,速度快,但是硬件复杂,成本
6、高,使用与高速率、大容量的数据通信中117.1.4波特率(Baudrate)波特率是双方对数据传送速率的约定,表示每秒传送的二进制位数(bit),是串行通信的一个重要指标,反映了串行通信的速率,也反映了对传输通道的要求.单位是bps(BitPerSecond),bit/s例如:120字符/秒,1个字符10位,波特率为:120×10=1200bps平均每一位传送占用时间:Td=1/1200=0.833ms常用的波特率有:(离散)19200/9600/4800/2400/1200/600/300/150/100/50,还有10M/100M127.1.5通信协议
7、(了解)双机通信必须要有协议,所谓通信协议就是通信双方必须共同遵守的一种约定,约定包括数据的格式、同步的方式、传送的步骤、检纠错方式及控制字符的定义等(ADSL猫).在串行传输中,通信的双方都按通信协议进行,串行接口的基本任务就是:1.实现数据格式化因为CPU发出的数据是并行数据,接口电路应实现不同串行通信方式下的数据格式化任务,如自动生成起止方式的帧数据格式(异步方式)或在待传送的数据块前加上同步字符等.132.进行串、并转换在发送端,接口将CPU送来的并行信号转换成串行数据进行传送;在接收端,接口要将接收到串行数据变成并行数据送往CPU,由CPU进
8、行处理.3.控制数据的传输速率接口应具备对数据传输率---波特
