单片机学习教程第8章 串行通信ppt课件.ppt

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1、串行通信SerialCommunication串行通信2021年7月29日2单片机C语言程序设计计算机通信概述2.1串行通信的方式2.2串行通信的接口标准2.351串行口的结构2.451串行口的工作方式2.551串行口的工作举例2.6通信概述计算机与外界进行信息交换称为通信，基本通信方式有并行和串行两种。并行通信：数据各位在多条数据线上同时传输传送控制简单、速度快、传输线多，距离长时成本高，用于短距离传输2021年7月29日3单片机C语言程序设计并行通信与串行通信串行通信：数据分解成一位一位的形式在一条数据线上逐位传输传送控制复杂、速

2、度慢、传输线少、距离长时成本低，用于长距离传输异步通信与同步通信按数据传送方式，串行通信可分为同步通信和异步通信：同步通信：发送和接收设备使用同一个时钟源同步传输数据采用数据块传输数据，效率高，对时钟要求严格传输速度快，在1Mbps以上常用SPI、IIC、IIS等都属于同步串口2021年7月29日5单片机C语言程序设计异步通信与同步通信异步通信：发送和接收设备使用各自的时钟控制传送数据，工作非同步异步通信用数据帧作为传输基本单位，效率低，对时钟要求不严格传输速度低，在1Mbps以下异步串行口最常见的是UART，以及衍生出的RS232、

3、RS485等2021年7月29日6单片机C语言程序设计异步串行通信的数据帧异步串行通信中，数据以数据帧(字符帧)的方式传输，一个数据帧包括：起始位：逻辑“0”数据位：低位(LSB)在前，高位(MSB)在后校验位：设定奇偶校验等停止位：逻辑“1”空闲位：可根据需要设定2021年7月29日7单片机C语言程序设计LeastSignificantBitMostSignificantBit错误校验通信过程中常需要进行数据校验，常用的校验方式有：奇偶校验发送时数据块尾随1位奇偶校验位(1或0)代码和校验发送时数据块尾随1位数据块求和(或各字节异或

4、)循环冗余校验通过数学运算实现有效信息与校验位之间的循环校验2021年7月29日8单片机C语言程序设计串行通信的制式按串行通信数据传输方向和时间关系，串行通信分为单工、半双工和全双工三种：单工(simplex)：任何时刻数据仅能单向传输半双工(halfduplex)：数据可以双向传输，但分时进行发送和接收全双工(fullduplex)：数据可以同时双向传输2021年7月29日9单片机C语言程序设计串行通信的传输方向信号的调制与解调：当异步通信距离在15米之内时可以直接通信。当通信距离远时需要借助电话网络，此时需要调制和解调。DTE：数

5、据终端设备DCE：数据通信设备2021年7月29日10单片机C语言程序设计串行通信的数据传输速率传输速率：数据传输的速度。比特率：每秒钟传送的信息量。单位：位／秒(bps)每秒钟传送码元数目。单位：波特(baud)基带传输(每个码元带有“1”或“0”的1bit信息，传码率与传信率相同)，波特率和比特率是相同的常用波特率有：2400、4800、9600、14.4k、19.2k等串行通信的数据传输速率例：每秒钟传送240个字符，而每个字符格式包含10位(1个起始位、1个停止位、8个数据位)，此时的比特率为：10位×240个/秒=2400b

6、ps传输距离随波特率的增加而减小。串行通信接口标准串行通信的接口有下列标准：RS232CRS422ARS485RS-232CRS-232C是EIA(美国电子工业协会)1969年修订的异步通信传输接口标准。使用9针(DB-9)或25针(DB-25)的连接器采用负逻辑，-25~-3V表示逻辑“1”，+3~+25V表示逻辑“0”，因此与单片机接口需要电平转换芯片MAX232串行通信接口标准使用RS-232C进行通信时远程通信，需要调制解调器近程通信，直接连接串行通信接口标准RS-232C接口存在下列问题：传输距离短、速率低通常不超过15米，

7、速率低于20Kbps有电平偏移收发共地，地电流干扰会使电平偏移出现逻辑错误抗干扰能力差使用单端输入，易混入干扰(故用大摆幅电压)RS-422与RS-485RS-422由RS-232发展而来，是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范。EIA于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力等。RS-422与RS-485RS-422与RS-485共同的特点：数据信号采用差分传输的方式采用正逻辑，+2～+6V表示逻辑“1”，-2～-6V表示逻辑“0”传输速率提高(1Mbps)，传输距离延长(1200m)，并

8、允许在一条总线上连接多个接收器2021年7月29日18单片机C语言程序设计串行口内部结构51的串行口有两个物理上独立的同名缓冲器SBUF，它们占用同一地址99H，还有一个输入移位寄存器，一个串行口控制器SCON。2021