单片微机原理与应用 教学课件 作者 罗印升 2011-part_06.ppt

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1、“单片机原理与应用”课程第6章51系列单片机的串行通信10/4/20211第6章51系列单片机的串行通信6.1串行通信概述6.2串行通信的接口与控制6.3串行接口的工作模式6.451系列单片机的通信10/4/20212【基本知识点与要求】(1)了解通信的概念，理解串行通信和并行通信原理。(2)理解串行通信的3种方式。（3）掌握串行通信的标准、51系列单片机串行接口的结构与控制应用方法。（4）理解51系列单片机的通信工作方式及其应用。【重点与难点】重点是51系列单片机串行接口的结构与控制应用方法、51系列单片机之间及单片机与PC之间的通信。难点是51系列单片机之间

2、及单片机与PC之间的通信。本章首先介绍串行通信的基本方式；其次介绍51系列单片机串行接口的结构与控制；然后介绍51系列单片机串行接口的工作模式并举例说明应用方法；最后介绍51系列单片机之间及单片机与PC之间的通信。第6章51系列单片机的串行通信10/4/202136.1串行通信概述6.1.1串行通信的基本方式通信：计算机与计算机之间或者与外设之间的信息交换。通信的基本方式：并行通信和串行通信。并行通信：一个数据编码字符的所有位都同时发送、并排传输，又同时被接收的方式。串行通信：一个数据编码字符的所有位按一定顺序，一位接着一位被发送和接收的方式。1.异步通信方式：

3、在异步通信中，数据是以字符为单位进行传送的，一个字符又称为一帧信息（或者一帧数据）。按照串行通信数据的时钟同步方式，可分为异步通信方式和同步通信方式。10/4/20214①起始位：逻辑“0”，占1位。发送器通过发送起始位以通知接收端有一个字符数据开始传送，准备接收。②数据位：起始位之后就是传送的数据位，数据位可以是5位、6位、7位或8位，是逻辑“0”或者逻辑“1”。数据位中，总是低位在前（左），高位在后（右）。（1）帧结构一帧信息由4部分组成：起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。6.1串行通信概述10/4/20215③奇偶校验位：位于数据位后，占1位。用于对字符

4、传送作正确性检查。常有3种情况：奇校验、偶校验和无校验。当该位不用于校验时可作为控制位，用于表征该字符所代表的信息性质（地址/数据）。④停止位：停止位在最后，用于标志一个字符信息传送结束，它对应于逻辑“1”状态。停止位可以是1位、1.5位或者2位。两帧信息之间可以无空闲位，也可以有若干空闲位。6.1串行通信概述（2）波特率（BaudRate）波特率是指单位时间内传送的信息量。当用二进制数位表示时，即为每秒钟传送的二进制位数（也称比特率），单位是bps（或b/s），即位/秒。要求接收和发送方保持相同的波特率。常用的波特率是50、75、100、150、300、600

5、、1200、2400、4800、9600、19200位/秒。10/4/202162.同步通信方式同步通信是以数据块的方式传送的。每一数据块开头附加一个或两个同步字符，在数据块的末尾加差错校验字符。在同步通信中，由同一频率的时钟脉冲来实现发送与接收双方的同步。6.1串行通信概述10/4/202176.1串行通信概述6.1.2串行通信的数据传送方式串行数据通信按照数据传输方向可以分为三种方式。1.单工(Simplex)方式单工方式的数据传送是单方向的。通信双方中一方固定为发送端，另一方则固定为接收端。单工方式的串行通信，只需要一条数据线。如图所示。例如计算机与打印机

6、之间的串行通信就是单工方式，因为只能是计算机向打印机传送数据，而不可能有相反方向的数据传送。（a）单工方式10/4/20218半双工方式的数据传送是双向的，但同一时间只能由其中的一方发送数据，另一方接收数据，任何一方不可同时发送和接收数据。因此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。如图(b)所示。2.半双工(Half-duplex)方式6.1串行通信概述（b）半双工方式10/4/202193.全双工(Full-duplex)方式全双工方式的数据传送是双向的，任何一方可以同时发送和接收数据，因此全双工方式的串行通信需要两条数据线。如图(c)所示。6

7、.1串行通信概述（c）全双工方式10/4/202110在设计通信接口时，根据需要选择接口标准(明确定义由若干条信号线，使接口电路标准化、通用化)，并考虑传输介质、电平转换等问题。如果是几米的数据传送，只需要TXD、RXD和GND三条线；如果距离小于15米，采用RS-232C接口标准，可提高信号幅度加大传送距离。如果是长距离传送，可采用RS-422标准。6.1串行通信概述6.1.3串行通信的接口标准1.RS-232C标准1969年，美国电子工业协会(ElectronicsIndustriesAssociation，EIA)将RS-232C作为串行通信接口标准。RS

8、是英文“推荐标准”的缩写