第7章--串行通信接口.ppt

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1、第7章串行通信接口AT89S51具有一个全双工的串行口，可以通过编程设定为4种工作方式。串行接口是单片机和外界通信的纽带，在数据传、人机接口设计等方面起着重要作用。本章的主要内容有：串行通信中的基本概念，RS232C接口标准，波特率计算，串行口应用，MAX487多机通信等。7.1串行通信方式简介在单片机内，目前所使用的串行通信接口的种类很多，如UART、IIC、SPI、USB等。不同型号的单片机内使用的串行通信接口不同，如AT89系列单片机内使用的是UART，C8051F系列单片机内有的使用UART和SPI，有的使用UART和USB等等。7.251单

2、片机的串行通信7.2.1串口接口的数据传输方式1、异步传输方式所谓数据异步传输方式，就是指通信双方事先约好需要传输数据的格式、传输的速度，通过一条线路实现从一方到达另一方的数据传送，如果需要数据的双向传输，可以再增加一条通信线路。图7.2.1数据异步传输格式数据异步传输的特点是：数据在线路上的传送不连续，传送时字符间隔不固定。各个字符可以是连续传送，也可以是间断传送，这完全取决于通信协议或双方的约定。间断传送时，在停止位后，线路上自动保持为“1”，表示通信总线“空闲”。2、同步传输方式所谓同步传输方式，是指通信双方同时使用两条通信线，其中一条用于产生

3、时钟，并且要求发送和接收的双方必须保持完全同步（一般情况下，时钟信号由发送端提供），另一条用于传送数据，如果需要同时双向数据传输，则需要再添加两条通信线，但是MSC-51系列单片机不支持同时的双向数据同步传输，所以只能进行分时复用。数据格式：同步传输时，数据是以数据块的形式进行传输的，每个数据块包括同步字符、数据和校验字符，图7.2.2数据同步传输格式7.2.2串行接口寄存器（1）串口控制寄存器SCONSCON寄存器的8个状态位，规定了MCS-51串行通信的方式和功能，其方式和功能由寄存器SCON来进行设置，可选择通讯模式，允许接收，检查状态位。SC

4、ON的结构如下表SCON的结构表7.2.1SCON的结构SCON各个位的定义和功能说明表7.2.2SCON各个位的定义和功能说明（2）电源控制寄存器PCON对PCON来说只有最高位SMOD对串口通信产生影响，那就是如果SMOD=0，波特率为原值。SMOD=1，波特率提高一倍。该寄存器不能进行位寻址，所以只能进行整字节操作。PCON的结构见表PCON的结构表7.2.3PCON的结构7.2.3串行口的工作方式1、UART方式0方式0时，UART作为一个8位的移位寄存器使用，波特率为Fosc/12。数据由RXD从低位开始收发，TXD用来发送同步移位脉冲。因

5、此，方式0不支持全双工。这种方式可用来和某些具有8位串行口的EEPROM器件通讯。当向SBUF写入字节时，开始发送数据。数据发送完毕时，TI位将置位。置位REN时，将开始接收数据，接收完8位数据时，RI位将置位。方式0的输出时序图如图7.2.3所示。输入时序图如图7.2.4所示图8.2.3UART方式0输出图8.2.4UART方式0输入2、UART方式1方式1是10位数据的异步通信口。TXD为数据发送引脚，RXD为数据接收引脚，传送一帧数据的格式如图8.2.5所示。其中1位起始位，8位数据位，1位停止位。图7.2.5传送一帧数据的格式3、UART方式

6、2和方式3方式2或方式3为11位数据的异步通信口。TXD为数据发送引脚，RXD为数据接收引脚。传送一帧数据的格式如图7.2.8所示。图7.2.8传送一帧数据的格式7.2.4波特率的计算串行口的四种工作方式对应三种波特率。由于输入的移位时钟的来源不同，所以各种方式的波特率计算公式也不相同。方式0的波特率=Fosc/12方式2的波特率=（）·Fosc方式1的波特率=（）·（定时器溢出率）方式3的波特率=（）·（定时器溢出率）当T1作为波特率发生器时，最典型的用法是使T1工作在自动再装入的8位定时器方式（即方式2，且TCON的TR1=1，以启动定时器）。这

7、时溢出率取决于TH1中的计数值。T1溢出率=Fosc/{12×[256－（TH1）]}7.3RS-232标准及应用RS-232接口标准简述目前RS-232是PC与通信工业中应用最广泛的一种串行接口，其中EIA（ElectronicIndustryAssociation）代表美国电子工业协会，RS代表推荐标准，232是标识号。RS-232被定义为一种在低速率串行通信中增加通信距离的单端标准。一个完整的RS-232接口有22根线，采用标准的25芯插头座（DB25）。除此之外，目前广泛应用的还有一种9芯的RS-232接口（DB9）。7.4RS-232串口应

8、用实例7.4.1设计要求通过“串口调试助手”发送一个数据给AT89C51，AT89C51接收数据后在数码管上