《嵌入式系统概论-单片机基础》单片机之UART串行接口ppt课件.ppt

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1、嵌入式系统概论单片机基础教学目的：了解80C51系列单片机UART串行接口的结构、原理及应用；能够采用查询方式进行串行通信。教学重点：1.UART串行接口的工作原理2.UART串行接口的4种工作方式的编程、应用。教学难点：1.波特率值的设置2.串行通信的应用UART串行接口串行通信的概念并行通信方式——所传送数据的各位同时发送或接收；通信速度快，占用传输线多，适合近距离传输。数据通信方式串行通信方式——所传数据的各位按顺序逐位发送或接收；仅需1~2根传输，虽然速度较慢，但适合长距离传输。串行通信

2、概述并行通信与串行通信并行通信：所传送数据的各位同时发送或接收。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。***串行通信分同步和异步两种方式。同步通信和异步通信方式异步通信ASYNC（AsynchronousDataCommunication)数据或字符是以固定的帧格式一帧（Frame）一帧地传送，从起始位、数据位到停止位就构成完整的一帧，不同的系统定义有不同的帧格式。同步通信SYNC(SynchronousDataCommunication）用一同步字符来指示通信的开始（常约定1～

3、2个），以实现发送端和接收端的同步。异步通信ASYNC（AsynchronousDataCommunication)异步通信ASYNC:一个字符由四个部分组成：起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。首先是一个起始为（0），然后是5位--8位数据（规定低位在前，高位在后），接下来是奇偶校验位（可省略），最后是停止位（1）。当线路上没有数据传送时为高电平（逻辑1）。串行异步通信的单片机时钟相互独立，在通信时不要求有同步信号，必须保证两个通信的单片机有相同的传送的波特率。100D0D1D2D3D4D5D

4、6D7PD0起始位校验位停止位数据位D0~D7一个完整异步串行帧传递方向同步通信SYNC(SynchronousDataCommunication）在同步通信中，数据或字符开始处是用一同步字符来指示（一般约定为1～2个字符），以实现发送端和接收端同步，一旦检测到约定同步字符，下面就连续、顺序发送和接收数据。由于同步通信数据块传送时去掉了每个数字必须有的字符开始和结束标志，且一次可发送多个数据，其速度高于异步通信速度；但要求接收和发送时钟严格保持同步，在通信时通常要求有同步时钟信号。由于这种方法易

5、于进行串行外围扩展，目前很多型号的单片机都增加了串行同步通信接口，如广泛应用的I2C串行总线和SPI串行接口。串行通信的数据传输速率串行通信中数据传送速率的单位，其意义是每秒传送多少位二进制数。例如：数据传送的速率为120个字符每秒，每个字符由1个起始位、8个数据位和1个停止位组成，则其传送波特率为：10b×120／s＝1200b／s＝1200波特波特率（bandrate）是异步通信中数据传送速率的单位，其意义是每秒传送多少位二进制数。例如：数据传送的速率为120个字符/每秒，每个字符由1个起始

6、位、8个数据位和1个停止位组成，则其传送波特率为：10b×120／s＝1200b／s＝1200波特串行通信的方式在串行通信中，数据是在两机之间传送的。按照数据的传输方向，串行通信可分为单工（Simplex)制式、半双工(HalfDuplex)制式和全双工(FullDuplex)制式单工：只允许单方向传送，只需一条数据线。半双工：接收和发送分时双向进行，只需一条数据线。全双工：甲、乙两机之间数据的发送和接收可以同时进行，通信必须使用二根数据线。通信协议:计算机之间进行数据传输时的一些约定，包括通信

7、方式、波特率、双机之间握手信号的约定等通信协议。80C51串行口简介80C51的串行口UART（UniversalAsynchronousReceiver／Transmitter），是一个可编程的全双工串行通信接口，通过软件编程它可以做通用异步接收和发送器，也可做同步移位寄存器用。其帧格式可设置8位、10位或11位，并能设置不同的波特率。80C51的串行口UART,当接收或发送数据是通过对两个独立收发引脚RXD(P3.0)、TXD(P3.1)来实现的。CPU则通过3个特殊功能寄存器(SBUF、S

8、CON、PCON)来实现对UART的控制。80C51的串行口UART，包含两个物理上独立的接收、发送寄存器SBUF，一个用于存放接收到的数据，另一个用于存放欲发送的数据，但是二者共用一个字节地址（99H），发送缓冲器只能写入不能读出，接收缓冲器只能读出不能写入，当对SBUF进行写操作时，操作的目标是发送寄存器，当对SBUF进行读操作时，操作的目标是接收寄存器。全双工的串行通信口，可同时接收和发送。接收和发送缓冲器SBUF在物理上共用一个地址99H。发送缓冲器SBUF只能写入不能读出。接收缓冲器S