大学课件单片机原理及应用串行接口及串行通信技术.ppt

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1、第9章串行接口及串行通信技术教学目标9.1串行通信基础知识9.2AT89C51的串行接口9.3AT89C51串行接口的应用与编程9.4多机通信9.5PC机与单片机间的串行通信9.6实训指导本章小结思考题与习题docin/sundae_meng教学目标通过本章教学，要求达到以下目标：串行通信的基本概念：了解并行/串行通信的概念；理解串行通信中的异步/同步通信的基本概念；理解波特率的概念，学会计算波特率的方法；4了解串行通信的三种制式及校验方法。docin/sundae_mengAT89C51串行口：串行接

2、口结构及其功能；理解串行数据缓冲器SBUF的功能和读写方法；熟悉SCON的结构、控制作用和设置方法；了解电源控制寄存器PCON，熟悉SMOD位。串行口的工作方式：理解串行通信4种工作方式的特点和区别；掌握串行工作方式0的应用；熟悉串行工作方式1、2、3应用程序的编制方法。docin/sundae_meng4.多机通信原理：理解多机通信的原理、过程和编制多机通信应用程序的方法。docin/sundae_meng计算机与外界的信息交换称为通信。通信的基本方式可分为并行通信和串行通信两种。所谓并行通信是指数据

3、的各位同时在多根数据线上发送或接收。串行通信是数据的各位在同一根数据线上依次逐位发送或接收。9.1串行通信基础知识docin/sundae_meng目前串行通信在单片机双机、多机以及单片机与PC机之间的通信等方面得到了广泛应用。图9.1并行通信示意图P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0P2.7RDWRRDWRCSD7D6D5D4D3D2D1D0825589C51图9.2串行通信示意图89C51外设TXDTXDRXDRXD发送接收docin/sundae_meng9.1.1异步

4、通信和同步通信串行通信按同步方式可分为异步通信和同步通信两种基本通信方式。1.同步通信(SynchronousCommunication)同步通信是一种连续传送数据的通信方式，一次通信传送多个字符数据，称为一帧信息。数据传输速率较高，通常可达56000bps或更高。其缺点是要求发送时钟和接收时钟保持严格同步。docin/sundae_meng同步字符数据字符1数据字符2…数据字符n-1数据字符n校验字符(校验字符)图9.3同步通信数据传送格式2.异步通信(AsynchronousCommunicatio

5、n)在异步通信中，数据通常是以字符或字节为单位组成数据帧进行传送的。收、发端各有一套彼此独立，互不同步的通信机构，由于收发数据的帧格式相同，因此可以相互识别接收到的数据信息。同步通信的数据帧格式如图9.3所示。docin/sundae_mengD0D1D2D3D4D5D6D70/11111D70/1100D0D1第n字符帧空闲位停止位奇偶校验停止位8位数据8位数据起始位起始位奇偶校验第n-1字符帧第n+1字符帧图9.4异步通信帧格式8位数据异步通信信息帧格式如图9.4所示。docin/sundae_me

6、ng(1)起始位：在没有数据传送时，通信线上处于逻辑“1”状态。当发送端要发送1个字符数据时，首先发送1个逻辑“0”信号，这个低电平便是帧格式的起始位。其作用是向接收端表示发送端开始发送一帧数据。接收端检测到这个低电平后，就准备接收数据信号。docin/sundae_meng(2)数据位：在起始位之后，发送端发出(或接收端接收)的是数据位，数据的位数没有严格的限制，5～8位均可。由低位到高位逐位传送。(3)奇偶校验位：数据位发送完(接收完)之后，可发送一位用来检验数据在传送过程中是否出错的奇偶校验位。奇

7、偶校验是收发双方预先约定好的有限差错检验方式之一。有时也可不用奇偶校验。docin/sundae_meng(4)停止位：字符帧格式的最后部分是停止位，逻辑“1”电平有效，它可占1/2位、1位或2位。停止位表示传送一帧信息的结束，也为发送下一帧信息作好准备。docin/sundae_meng9.1.2串行通信的波特率波特率(BaudRate)是串行通信中一个重要概念，它是指传输数据的速率,亦称比特率。波特率的定义是每秒传输二进制数码的位数。如：波特率为1200bps是指每秒钟能传输1200位二进制数码。波

8、特率的倒数即为每位数据传输时间。例如：波特率为1200bps，每位的传输时间为：1)(833.01200msdT==docin/sundae_meng波特率和字符的传输速率不同，若采用图9.4的数据帧格式，并且数据帧连续传送（无空闲位），则实际的字符传输速率为1200/11=109.09帧/秒。波特率也不同于发送时钟和接收时钟频率。同步通信的波特率和时钟频率相等，而异步通信的波特率通常是可变的。docin/sundae_meng9.1.3串