第7章80c51单片微机的串行口原理及应用

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1、第七章80C51单片微机的串行口原理及应用本章内容:※串行数据通信概述※80C51串行口及控制※串行口的工作方式※多机通信方式※串行口的应用串行通信优点:便于长距离传送缺点:传送速度较慢计算机与外界信息交换称为通信。通信的基本方式可分为并行通信和串行通信：并行通信是数据的各位同时发送或同时接收；串行通信是数据的各位依次逐位发送或接收。并行通信优点:传送速度快缺点:不便长距离传送7.1串行数据通信概述一、传送方式：串行通信的基本特征是数据逐位顺序进行传送串行通信的格式及约定（如：同步方式、通讯速率、数据块格式、信号电平……等）不同，形成了多种串行通信的协议与接口标准。常见的有

2、：☞通用异步收发器(UART)——本课程介绍的串口☞通用串行总线（USB）☞I2C总线☞CAN总线☞SPI总线☞RS-485，RS-232C，RS422A标准……等等二、串行通信的制式串行通信按照数据传送方向可分为三种制式：单工制式是指甲乙双方通信时只能单向传送数据，发送方和接收方固定。1、单工制式（Simplex）半双工制式是指通信双方都具有发送器和接收器，既可发送也可接收，但不能同时接收和发送，发送时不能接收，接收时不能发送。2、半双工制式（HalfDuplex）全双工制式是指通信双方均设有发送器和接收器，并且信道划分为发送信道和接收信道，因此全双工制式可实现甲乙双方同时发

3、送和接收数据，发送时能接收，接收时也能发送。3、全双工制式（FullDuplex）异步通信对硬件要求较低，实现起来比较简单，适用于数据的随机发送/接收，但因每个字符都要额外附加两位，所以工作速度较低，在单片机中主要采用异步通信方式。1、异步通信异步通信依靠起始位、停止位保持通信同步。异步通信数据传送按帧传输，一帧数据包含起始位、数据位、校验位和停止位。三、异步通信和同步通信同步通信传输速度较快，但要求有准确的时钟来实现收发双方的严格同步，对硬件要求较高，适用于成批数据传送。2、同步通信同步通信依靠同步字符保持通信同步。同步通信是由1～2个同步字符和多字节数据位组成，同步字符作为

4、起始位以触发同步时钟开始发送或接收数据；多字节数据之间不允许有空隙，每位占用的时间相等；空闲位需发送同步字符。四、波特率(BAUDRATE)串行通信的传送速率用于说明数据传送的快慢“波特率”表示每秒种传输离散信号事件的个数，或每秒信号电平的变化次数，单位为band（波特）。“比特率”是指每秒传送二进制数据的位数，单位为比特/秒，记作bits/s或b/s或bps。在二进制的情况下，波特率与比特率数值相等串行通信常用的标准波特率在RS-232C标准中已有规定，如波特率为600、1200、2400、4800、9600、19200等等。若数据传送速率为120字符符/s，而每一个字符帧已

5、规定为10个数据位，则传输速率为120×10＝1200bit/s，即波特率为1200，每一位数据传送的时间为波特率的倒数T＝1÷1200＝0.833ms7.280C51串行口及控制7.2.180C51串行口结构8XC552中就增加了具有I2C总线功能的串行口。80C51中的串行口是一个全双工的异步串行通信接口，它可作UART（通用异步接收和发送器）用，也可作同步移位寄存器用。⒈波特率发生器由T1(T2)提供串行口的时钟信号。⒉串行口内部⑴串行数据缓冲寄存器SBUF⑵串行口控制寄存器SCON⑶串行数据输入／输出引脚—RXD/TXD⑷串行口控制逻辑时钟信号TXCLOCK和RXCLO

6、CK；输入移位寄存器将外部的串行数据转换为并行数据；输出移位寄存器将内部的并行数据转换为串行数据；串行中断标志（RI和TI）。7.2.280C51串行口控制⒈串行口状态控制寄存器SCONSCOND7D6D5D4D3D2D1D0位名称SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI位地址9FH9EH9DH9CH9BH9AH99H98H功能工作方式选择多机通信控制接收允许发送第9位接收第9位发送中断接收中断7.2.280C51串行口控制⒈串行口状态控制寄存器SCON⑴SM0、SM1：串行口工作方式选择位。SM0SM1工作方式功能说明000同步移位寄存器输入/输出,波特率固定为fosc/

7、120118位UART；波特率可变(TI溢出率/n，n=32或16)1029位UART，波特率固定为fosc/n，(n=64或32)1139位UART，波特率可变(T1溢出率/n，n=32或16)⑵SM2：多处理机通信位。方式0时：SM2＝0。方式1时：若SM2＝l,只有接收到有效的停止位,接收中断RI才置1。方式2和方式3时:●SM2＝1，则只有当接收到的第9位数据RB8为1时，才将接收到的前8位数据送入缓冲器SBUF中，并把RI置1、同时向CPU申请中断；如果接收到的第9位数据RB8为0