第13章 MCS51单片机的串行通信ppt课件.ppt

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1、13.MCS-51单片机的串行通信接口《单片机原理及接口技术》第6章13.1串行通信的基本概念13.2单片机的串行通信接口13.2.1MSC-51单片机的串行口结构13.2.2串行口的控制13.2.3串行口的工作方式13.3串行口的应用本章学习要求1、理解有关串并行通信的概念；了解串行通信中的几个问题，包括串行通信的类型、线路传输方式、数据传输速率、传输协议等；能进行波特率的计算。2、掌握MCS-51单片机串行通信接口的结构、控制寄存器以及工作方式。3、单片机串行通信接口的简单应用。串行通信：在通信过程中，如果交换的信息是以位为单位每次

2、传送一位，且各位数据依次按一定格式逐位传送，则称为串行通信。串行接口：把串行外部设备连接到总线上，实现串行通信的接口就是串行接口。串行通信特点：连线少，远距离传送成本低；需要分别进行并/串和串/并转换，通讯速度慢。通信格式：包括数据格式、数据字节长度、传输速率及校验方式等。通信双方必须遵守统一的通信格式，才能确保通信正常。这种通信格式又叫通信协议。串行通信有两种协议：异步通信协议和同步通信协议。13.1串行通信的基本概念13.1.1串行通信中涉及的几个问题1、串行通信类型同步串行通信(SYNC—SynchronousDataCommun

3、ication)：将多个字符组成数据块传送。通信时数据块中的字符之间以及字符内的数位之间的时间间隔固定，收发双方时钟严格同步的通讯方式。适用于成批、大信息量的远程数据通信。异步串行通信(ASYNC—AsynchronousDataCommunication)：以字符为单位传送。每个单位称为一帧。通信时字符内每位间的时间间隔固定，而字符间时间间隔不固定，收发双方时钟不需同步的通讯方式。2、串行通信的线路传输方式单工通信：只能单向传输，接收或发送。半双工通信：能进行接收或发送，但不能同时进行。全双工通信：能同时进行接收或发送。ABABAB数

4、据信息串行通信的三种线路传输方式3、串行通信的数据传送速率波特率(比特率)：串行通信的数据传送速率。即每秒钟传送的二进制数的位数,其单位为bps(bitspersecond)。它是衡量串行通信速度快慢的重要指标。有时也用“位周期”来表示传输速率，位周期是波特率的倒数。1bps=1位二进制数位/秒=1比特/秒串行通信中，收发双方的速率必须相等，才能保证双方在字符以及格式方面的统一，避免出错。在异步串行I/O接口中，实现并行数据与串行数据转换的主要功能部件是发送和接收移位寄存器。异步串行通信中常用的波特率有：200/2400/4800/96

5、00/19200/38400/57600/115200等。同步通信速率高于异步通信，一般达几百kbps。4、通信传输协议传输的数据以字符为单位，成为一个信息幀。一幀包括起始位、信息位和停止位。波特率几十Kbps。发送端和接收端使用各自的时钟，双方时钟可以不同，通过起始位和停止位进行同步。起始位占1位(1个单位的时间长度；逻辑0）数据位有5，6，7，8位（低位在前）停止位占1，1.5或2位（逻辑1），还有1位奇偶校验位D0D1D2D3D4D5D6D7一个字符帧起始位数据位奇偶校验停止位(1)异步串行通信传输协议(2)同步串行通信传输协议同

6、步通信协议取消起始位和停止位，将多个字符合并组成一个数据块，再在每个数据块前加上适当的控制数据、在块后加上CRC循环冗余校验码一起进行传输，具有较高的纠错率。收发双方严格使用同一个时钟同步工作。同步串行通信的数据传送速率也是以波特率表示的。由于其附加控制信息位仅占很小的比例，故数据传送速率可达几百Kbps，适用于大批量、高速的数据传送。同步通信协议有多种格式。现广泛采用一种高级数据链路控制协议，即HDLC（High-levelDataLinkControl）8bit8bit8bit≥0bit16bit8bit01111110地址控制数据

7、校验01111110高级数据链路控制协议5、校验常采用的校验方法有：奇偶校验和循环冗余校验CRC等方法。奇偶校验：通常在异步传输中使用偶校验；在同步传输中使用奇校验。CRC校验：是一种常用的高级校验方法。在网络通信和磁盘存储器中多使用此方法。在数据块传送中，该数据块的CRC码的长度通常是两个字节。MCS－51单片机串行口内部结构13.2MSC-51单片机的串行通信接口13.2.1MSC-51单片机的串行口结构MCS－51单片机串行口内部结构串行口的工作有多种方式，由串行口控制寄存器(SCON)、波特率控制寄存器(PCON)及SBUF实现

8、数据的接收和发送，在工作过程中，需要提供接收和发送的频率信号。在发送方式下，通过CPU执行MOVSBUF，A指令启动发送过程，数据由TXD（P3.1）一位一位的发出，发送完最后一位，将TI置1。MCS－51