串行口通信课件.ppt

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1、第九讲串行口通信电子信息学院电子技术教研室9.1串行通信基础串行通信优点: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；并行通信优点:传送速度快缺点:不便长距离传送串行通信是数据的各位依次逐位发送或接收。两种通信方式的示意图(a)并行通信；(b)串行通信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：☞通用异步收发器(

2、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9.1.1串行通信的分类一.异步通信(AsynchronousCommunication)异步通信中数据是以字符为单位组成字符帧传送，每一帧数据低位在前，高位在后。发送端和接收端可由各自独立的时钟来控制数据的发送和接收，互不同步。字符帧格式：异步通信的重要指标。接收端依靠字符帧格式来判断发送端发送的开始和结束。优点：对硬件要求较低，实现较简单、灵活，适用于数据的随机发送/接收。缺点：工作

3、速度较低，每个字节都要建立一次同步（额外附加两位）。单片机主要采用异步通信方式。1、字符帧(CharacterFrame)字符帧也叫数据帧，由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位等4部分组成。(1)起始位：位于字符帧开头，只占一位，为逻辑0低电平，用于向接收设备表示发送端开始发送一帧信息。(2)数据位：紧跟起始位之后，用户根据情况可取5位、6位、7位或8位，低位在前，高位在后。(3)奇偶校验位：位于数据位之后，仅占一位，用来表征串行通信中采用奇校验还是偶校验，由用户决定。(4)停止位：位于字符帧最后，为逻辑1高电平。通常可取1位、1

4、.5位或2位，用于向接收端表示一帧字符信息已经发送完，也为发送下一帧作准备。异步通信的字符帧格式(a)无空闲位字符帧；(b)有空闲位字符帧2、波特率(BaudRate)波特率：每秒钟传送二进制数码的位数，也叫比特数，单位为b/s，即位/秒。波特率表征数据传输的速度，波特率越高，数据传输速度越快。字符的实际传输速率是每秒内所传字符帧的帧数，和字符帧格式有关。通常，异步通信的波特率为50～9600b/s。二.同步通信(SynchronousCommunication)同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式，一次通信只传输一帧信息。同

5、步通信依靠同步字符保持通信同步。同步通信由1～2个同步字符和多字节数据字符以及校验字符CRC组成，同步字符作为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。优点：数据传输速率较高，通常可达56000b/s或更高。缺点：要求发送时钟和接收时钟必须保持严格同步。同步通信的字符帧格式(a)单同步字符帧格式；(b)双同步字符帧格式9.1.2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：1、单工制式（Simplex）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

6、收方固定。2、半双工制式（HalfDuplex）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。3、全双工制式（FullDuplex）全双工制式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送和接收数据，发送时能接收，接收时也能发送。9.1.3串行通信的接口电路异步通信的硬件电路称为UART，即通用异步接收器/发送器(UniversalAsychronousReceiver/Transmitter)；同步通信的

7、硬件电路称为USRT(UniversalSychronousReceiver/Transmitter)；异步和同步通信共用的硬件电路称为USART(UniversalSychronousAsychronousReceiver/Transmitter)。9.2.1RS-232C接口RS-232C主要用来定义计算机系统的一些数据终端设备(DTE)和数据电路终接设备(DCE)之间的电气性能。例如：CRT、打印机与CPU的通信MCS-51单片机与PC机的通信RS-232C适用范围：设备间的通信距离不大于15m传输速率最大为20kb/s9.

8、2串行通信总线标准及其接口1. RS-232C信息格式标准RS-232C采用串行格式。标准规定：信息的开始为起始位，信息的结束为停止位；信息本身可以是5、6、7、8位再加一位奇偶校验位。如果两个信息之间无信息，则写“1”，表示空。RS-232C信息