第8章串行口nppt课件.ppt

《第8章串行口nppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第8章单片机的串行接口李群芳主编单片机微型计算机与接口技术（第5版）本章介绍的主要内容★串行通信的基本概念★串行通信接口结构和工作原理★串行通信的控制寄存器★串行通信的应用编程8·1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进行处理，以降低通信成本，提高通信可靠性。如下图所示。★数据通信方式有两种：并行通信与串行通信。下面是两种通信方式的示意图：★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。特点：速度快，成本高，适合近距离传输如

2、计算机并口，打印机，8255。★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。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，适合远距离通信，传输速度低。通信的双方应该有一个约定，数据是什么格式，什么时候开始发送，什么时候发送完毕；接收方收到的信息是否正确等，这就是通信协议。★串行通信的分类：同步串行通信和异步串行通信一、异步通信：异步串行通信一帧数据格式：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(可省略)

3、，最后以停止位“1”表示字符的结束。优点：硬件结构简单。缺点：传输速度慢。…P1D0D1D2D3D4D5D6D7P10第n个字符（一帧）n-1n+10D0…起始位数据位（5～8位）校验位停止位二、同步通信在同步通信中，发送方在数据或字符开始处就用同步字符(常约定1～2个字节)指示一帧的开始，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个数据校验三、单工、半双工、全双工通信方式按通信方向分类：单

4、工、半双工、全双工通信方式1．单工方式:一端是发送端，另外一端是接收端：2.半双工方式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。3.全双工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。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。在串行传输中，通信的双方都按通信协议进行，所谓通信协议就是通信双

5、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。8.1.3串行接口的任务串行接口的基本任务就是：2.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；而在接收端，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—波特率的控制选择能力，即具有波特率发生器。4.进行传送错误检测在发送时，对传送的数据自动生成校验位或校验码，在接收端能检查校验位或校验码，以确定传送中是否有误码。51系列单片机内有一个全

6、双工的异步通信接口，通过对串行接口写控制字可以选择其数据格式，同时内部有波特率发生器，提供可选的波特率，可完成双机通信或多机通信。8.1.4串行通信接口串行接口通常分为两种类型：串行通信接口和串行扩展接口。串行通信接口（SerialCommunicationInterface,SCI）是指设备之间的互连接口，它们互相之间距离比较长。如当代PC机的COM接口（COM1-COM4）和USB接口。USB(UniversalSerialBus,通用串行总线)是近几年开发的新规范，它使得设备的连接简单快捷，并且支持热插拔，易于扩展，被广泛

7、应用于PC机和嵌入式系统上。PC机上的COM1-COM4口使用的是RS-232C串行通信标准接口，有专用芯片实现通信协议，这些接口芯片称为收发器。串行扩展接口是设备内部器件之间的互连接口，常用的串行扩展接口规范有SPI、I2C等。串行接口扩展的芯片很多，可以根据需要选择。8.1.5波特率和发送接收时钟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。bit/s(bps)如：100字符/秒，1个字符8位有效位，3位辅助位（起始、停止、校验），共11位，波特率：100×11=1100（波特）平均每位传送占用时间Td=

8、1/1100=0.909ms2.发送、接收时钟在串行传输中，二进制数据序列是以数字波形出现的，发送时在发送时钟作用下将发送移位寄存器的数据串行移位输出；在接收时，在接收时钟的作用下将通信线上传来的数据串行移入移位寄存器，所以发送时钟和接收时钟也可称作移位时钟。能