第八章 MCS-51单片机串行接口与应用ppt课件.ppt

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1、§8-1通信技术基础§8-2MCS-51单片机串行接口§8-3串行接口的应用●教学目的：本章主要学习MCS-51串行口的基本结构，与此相关的特殊寄存器，以及其工作方式，基础的应用。通过本章的学习，同学们应能掌握单片机与串行口通信相关基础知识以及与串行口通信相关的特殊寄存器，以及这些特殊寄存器的设置方法，根据具体应用选择其工作方式，并学会简单编程。第八章MCS-51单片机串行接口与应用§8-1通信技术基础通信就是信息的交换；对于计算机而言，信息就是具有特定意义的二进制编码；信息的交换需要通过电缆、无线传输、光缆等媒介进行；通信具有一定的标准，如RS-232、485、CAN总线等；通信数据具有规定

2、的格式，叫通信协议；软件、硬件的支持。§8-1通信技术基础并行通信是在传送数据过程中，一个字节的各位同时传送；串行是指每个字节的各位依次传送。一、并行通信与串行通信§8-1通信技术基础异步串行通信中，数据是一帧一帧传送的，每帧数据包括一位起始位、一个字节的数据、一位校验位和一位停止位。每帧数据之间可以插入若干个高电平的空闲位。其格式为：二、异步串行通信和同步串行通信异步串行通信要求发送数据和接收数据双方约定相同的数据格式和速率，用启、停位来协同发送与接收过程。接收和发送端采用独立的移位脉冲控制数据的串行移出与移入，发送移位脉冲与接收移位脉冲是异步的，因此称为异步串行通信。这种方式，每帧数据只有

3、一个字节数据，也不需要同步脉冲，因此较为灵活，但由于每帧数据都要插入启、停位，故传输速度较慢。§8-1通信技术基础同步串行通信是一种连续的数据发送方式，每次传一帧数据，每帧数据由同步字符和若干个数据及校验字符组成，其格式为：二、异步串行通信和同步串行通信同步串行通信中，发送和接收双方由同一个脉冲控制，数据位的串行移出移入是同步的，因此称为同步串行通信。同步串行通信速度快，适应于大量数据传输场合，但需传送同步脉冲信号。同步字符1同步字符2N个连续字节校验字节1校验字节2§8-1通信技术基础单工传送方式：只允许数据向一个方向传送，需一条数据线和一条地线；半双工传送方式：允许数据分时双向传送，也是需

4、要数据线和地线各一条；全双工传送方式：允许双方同时进行数据的发送和接收，需三条线。三、串行通信的传送方式§8-1通信技术基础波特率是表征串行口数据传送速率的量，其定义为每秒传送二进制的位数，单位为bit/s。单片机常用的波特率数值有：1200,2400,4800,9600,19200,38400等；波特率是串行通信的重要指标，一是表示传输速度，二是表征信道传送能力，波特率越高，信道频带越宽；串行通信的波特率相同是实现通信的基础；允许的波特率误差：对于常用的8位、9位和11位一帧的串行传送，其最大的波特率允许误差分别为6.25％、5.56％和4.5％。四、波特率§8-2MCS-51单片机串行接口

5、MCS-51单片机设置了一个全双工的串行口，它具有4种工作方式，可作为同步移位寄存器，也可作为通用异步接收器和发送器(UART)使用。一、MCS-51单片机串行口的工作过程MCS-51单片机的串行口由发送和接收控制电路组成，分别控制发送和接收。发送时由MOVSBUF,A触发，在写SBUF的指令控制下，CPU将数据装入SBUF，TB8装入发送移位寄存器的第9位，启动发送过程。发送开始时，发送控制器在TXD端产生移位起始位0,然后伴随着移位脉冲，SBUF中的数据依次右移到TXD端，当第9位TB8移至发送位置时，发送控制器作最后一次移位，并将TI置1,向CPU申请中断。注意：发送数据时D0位在前，D

6、7位在后。§8-2MCS-51单片机串行接口一、MCS-51单片机串行口的工作过程当接收控制器检测到RXD端的负跳变时，表明有起始位来临，便启动接收过程。CPU以波特率的速率接收，每位采样3次，采用3次取2的表决方法确定接收结果是1还是0,并移入接收移位寄存器；当起始位0移至最右端时，就通知接收控制器进行最后一次移位，移位寄存器的内容（9位）分别装入SBUF和RB8，RI置位，申请中断。§8-2MCS-51单片机串行接口二、与串行口有关的特殊功能寄存器SBUF，SCON和PCON串行口缓冲器SBUF其地址为99H，对应两个物理单元：接收SBUF和发送SBUF。当执行写指令时，数据写入到发送SB

7、UF中，启动串行口的发送过程；读SBUF，即将接收SBUF内的数据读出。§8-2MCS-51单片机串行接口二、与串行口有关的特殊功能寄存器串行口控制器SCON其地址为98H，用于选择串行口的工作方式和指示串行口的工作状态，其各位定义为：SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRISM0,SM1—串行口工作方式选择位：SM0SM1工作方式功能波特率000同步移位寄存器Fosc/120118位UART