单片机原理与应用 教学课件 作者 张东亮 第8章串行通信接口.ppt

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1、第8章串行通信接口8.1串行通信概述8.28051单片机串行通信口8.3单片机串行口方式0的应用8.4单片机与单片机串行通信8.5单片机与PC机的串行通信数据通信方式有两种：并行通信与串行通信。并行通信：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。速度快，成本高，适合近距离传输。如计算机并口打印机。串行通信：所传送数据的各位按顺序一位一位地发送或接收。成本低，硬件方便，适合远距离通信，传输速度低。计算机1GND计算机2GND并行通信计算机1GND计算机2GND发送接收串行通信8.1串行通信概述1.异步串行通信和同步串行通信1

2、）异步串行通信一帧(frame)数据格式一个起始位“0”,表示字符的开始，然后是5～8位数据位即该字符的代码，规定低位在前，高位在后，接下来是奇偶校验位(奇、偶或无校验)，最后以停止位“1”（可以是1、1.5或2位）表示字符的结束。…P1D0D1D2D3D4D5D6D7P10第n个字符（一帧）n-1n+10D0…起始位数据位(5～8位)校验位停止位异步串行通信一帧数据格式2）同步通信在同步通信中，数据或字符开始处用一同步字符来指示(一般约定为1~2个字符)，以实现发送端与接收端同步，一旦检测到约定同步字符，下面就连续按顺序接收数据。同步通信的数

3、据帧结构由同步字符、数据字符和校验字符CRC三部分组成。同步串行通信数据帧格式2.串行通信的数据传送速率。波特率(BaudRate):单位时间内传送的信息量。在计算机中，以每秒传送的二进制位数为单位。1Baud=1bit/s（bps,位/秒）例如：100字符/秒，1个字符11位，波特率为：100×11=1100（波特）平均每位传送占用时间Td=1/1100=0.909ms3.串行通信的数据传输方式1).单工(Simplex)方式:一端是发送端，另外一端是接收端。2).半双工(Half-duplex)方式每端口有一个发送器和一个接收器，通过开关连

4、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。3).全双工(Full-duplex)方式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。按通信方向数据通路形式分为：单工、半双工、全双工通信方式。双工通信传输方式示意图4.信号的调制与解调数字信号通过调制解调器（MODEM：ModulatorandDemodulator）变成模拟信号通过电话线传送到对方，接收方通过调制解调器将模拟信号转换成数字信号接收。计算机串行接口调制解调器调制解调器串行接口计算机电话线8.2.1串行口结构8051单片机有

5、一个可编程的全双工异串行通信接口，它可作UART用，也可作同步移位寄存器，其帧格式可有8位、10位或11位，并能设置各种波特率。8051单片机通过引脚RXD(P3.0)串行数据接收端和引脚TXD(P3.1)串行数据发送端与外界进行通信。两个物理上独立的接收、发送缓冲器SBUF，它们占用同一地址99H，可同时发送、接收数据。发送缓冲器只能写入，不能读出。CPU写SBUF，一方面修改发送寄存器，同时启动数据串行发送；接收缓冲器只能读出、不能写入。读SBUF，就是读接收寄存器。8.28051单片机串行通信口发送SBUF（99H）门88RXD(P3.0

6、)TXD(P3.1)中断接收SBUF（99H）定时器T1fosc12分频器发送控制器接收控制器串寄行存控器制SCON（98H）输入移位寄存器TIRI内部总线+串行口结构框图8.2.2串行口控制寄存器SCON8051串行通信的方式选择,接受和发送控制及串行口的标志均由专用寄存器SCON控制和指示,字节地址为98H,可以位寻址。其格式如下:SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI方式选择00,01,10,11多机控制串行接收允许/禁止发送的第九位收到的第九位发送中断有/无接收中断有/无SM0SM1:串行口工作方式选择位。00---方式0,01-

7、--方式110---方式2,11---方式3REN：串行接收允许位。0---禁止接收,1---允许接收TB8:在方式2,3中,TB8是发送机要发送的第9位数据。串行口的4种工作方式SM0SM1方式功能说明000同步移位寄存器方式(用于扩展I/O口)0118位异步收发，波特率可变（由定时器控制）1029位异步收发，波特率为fosc/64或fosc/321139位异步收发，波特率可变（由定时器控制）SM0SM1工作方式功能口说明波特率00方式08位同步移位寄存器常用于扩展I/Ofosc/1201方式110位UART8位数据、起始位、停止位可变（取决

8、于定时器1溢出率10方式211位UART8位数据、起始位0、停止位1和奇偶校验位fosc/64或fosc/3211方式311位UART数据、起始位、停