单片机的串行通信ppt课件.ppt

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1、6、MCS-51单片机的串行通信教学目的掌握串行通信基础知识。了解常用的串行通信总线标准。掌握MCS-51单片机的串行通信的基本原理。学习重点和难点MCS-51单片机串行通信的基本原理。单片机串行通信的应用。串行通信主要内容1）串行通信概述2）常用的串行通信总线略3）MCS-51的串行接口4）MCS-51单片机之间的通信本节小结应用举例1）串行通信概述单片机除了需要控制外围器件完成特定的功能外，在很多应用中还要完成单片机与单片机之间、单片机和外围器件之间、单片机与计算机之间的数据交换和指令的传输，称为单片

2、机的通信。1）串行通信概述在计算机系统中，CPU与外部通信的基本方式有两种：A、并行通信——数据的各位同时传送。B、串行通信——数据一位一位顺序传送。下面分别看看这两种通信方式的特点并行通信的特点：各数据位同时传送，传送速度快、效率高。但有多少数据位就需要有多少根数据线，因此传送成本高。在集成电路芯片的内部、同一插件板上各部件之间、同一机箱内各插件板之间等的数据传送都是并行的。并行数据传送的距离通常小于30米。串行通信的特点：数据传送按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成，成本低，但速度慢。计算机与远程

3、终端或终端与终端之间的数据传送通常都是串行的。串行数据传送的距离可以从几米到几千公里。串行通信又有同步通信和异步通信两种基本方式。基本通信方式示意图下面分别看看串行通信的异步通信和同步通信A.异步通信方式(AsynchronousCommunication)在异步通信中，数据通常是以字符(或字节)为单位组成字符帧传送的。字符帧由发送端一帧一帧地发送，通过传输线被接收设备一帧一帧地接收。发送端和接收端可以有各自的时钟来控制数据的发送和接收。两个时钟源彼此独立，互不同步。A.异步通信方式(Asynchrono

4、usCommunication)在异步通信中，接收端是依靠字符帧格式来判断发送端是何时开始发送及何时结束发送。如下：不发送数据时，发送线为高电平(逻辑“1”)；当接收端检测到传输线上发送过来的低电平逻辑“0”(字符帧起始位)时，就知道发送端已开始发送；每当接收端接收到字符帧中的停止位时，就知道一帧字符信息己发送完毕。(1)字符帧(CharacterFrame)字符帧也叫数据帧，由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位四部分组成。各部分结构和功能如下：①起始位：位于字符帧开头，占一位，为逻辑“0”，用于向接收设

5、备表示发送端开始发送一帧信息②数据位：紧跟起始位之后，用户根据情况可取5位、6位、7位或8位，低位在前高位在后。若所传数据为ASCII字符，则常取7位。(1)字符帧(CharacterFrame)③奇偶校验位：位于数据位后，仅占一位，表征串行通信中采用奇校验还是偶校验，由用户根据需要决定。④停止位：位于字符帧末尾，为逻辑“1”(高电平)，通常可取1位、1.5位或2位，用于向接收端表示一帧字符信息已发送完毕，也为发送下一帧字符作准备。(1)字符帧(CharacterFrame)----空闲位在串行通信中，发

6、送端一帧一帧发送信息，接收端一帧一帧接收信息。两相邻字符帧之间可以无空闲位，也可以有若干空闲位，这由用户根据需要决定。异步通信的字符帧格式异步通信下页为同步通信的知识(2)波特率(baudrate)波特率的定义为每秒钟传送二进制数码的位数(亦称比特数)，单位是bit/s，即位/秒。波特率是串行通信的重要指标，用于表征数据传输的速度。波特率越高，数据传输速度越快，但和字符的实际传输速率不同。字符的实际传输速率是指每秒内所传字符帧的帧数，和字符帧格式有关。看下面的例子例如：波特率为1200bit/s的通信系统

7、，若采用上图(a)的字符帧，则字符的实际传输速率为1200/11=109.09帧/秒若改用上图(b)的字符帧，则字符的实际传输速率为1200/14=85.71帧/秒(2)波特率(baudrate)每位的传输时间定义为波特率的倒数。例如：波特率为1200bit/s的通信系统，其每位的传输时间应为：波特率还和信道的频带有关。波特率越高，信道频带越宽。因此，波特率也是衡量通道频宽的重要指标，通常，异步通信的波特率在50bit/s～9600bit/s之间。波特率不同于发送时钟和接收时钟，它通常是时钟频率的1/16

8、或1/64。异步通信---小结图2.18串行异步传送的字符格式(a)字符格式；(b)有空闲位的字符格式在串行异步传送中，通信双方必须事先约定：(1)字符格式。双方要事先约定字符的编码形式、奇偶校验形式及起始位和停止位的规定。例如用ASCII码通信，有效数据为7位，加一个奇偶校验位、一个起始位和一个停止位共10位。当然停止位也可以大于1位。(2)波特率(Baudrate)。要求发送端与接收端的波特率必须一致。异步串行通信的传送速