《串行通信技术》PPT课件.ppt

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1、——什么是单片机单片机应用系统单片机应用系统由硬件和软件组成注：本课程重点：1、掌握单片机应用系统硬件原理的分析方法2、掌握软件设计与调试的基本技能★标准型单片机的组成第4章UART串行接口教学目的：了解80C51系列单片机UART串行接口的结构、原理及应用；能够采用查询方式进行串行通信。教学重点：1.UART串行接口的工作原理；2.UART串行接口的4种工作方式的编程、应用。教学难点：1.多机通信方式2.波特率值的设置UARTUART（UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter）通用异步

2、收发器UART是用于控制计算机与串行设备的芯片，用于异步通信。是双向通信，可以实现全双工传输和接收。4．1串行通信概述并行通信与串行通信并行通信：所传送数据的各位同时发送或接收。串行通信：所传送数据的各位按顺序一位一位地发送或接收。图4-1基本通信方式图示4.1.1同步通信和异步通信方式1.异步通信ASYNC数据或字符是以固定的帧格式一帧（Frame）一帧地传送，从起始位、数据位到停止位就构成完整的一帧，不同的系统定义有不同的帧格式。异步传送方式第n个字符(一串行帧)n+1n-1…P10D0D1D2D3D4D5D6D4P10D0

3、…起始位数据位校停验止位位异步通信的帧格式发送器是通过发送起始位来开始传送一个字符的。起始位之后就传送数据位，低位在前（左），高位在后（右）。由于字符编码的不同，可以是5~8位。通过对数据奇偶性的检查，可用来判别字符传送的正确性，共有三种：奇校验、偶校验、无校验。用户可根据需要选择（在有些格式中，这位可省略。）停止位在最后，用来表示一个字符传送的结束。可以是1位、1.5位、2位，不同的计算机规定有所不同。异步通信是按字符传输的。传送时数据的低位在前，高位在后。这种传送方式利用每一帧的起、止信号来建立发送与接收之间的同步。其特点为

4、：每一帧内部各位均采用固定的时间间隔，而帧与帧之间的时间间隔是随机的。两相邻字符帧之间有若干空闲位或无空闲位。接收机完全靠每一帧的起始位与停止位来识别字符正在进行传送还是已经结束传送。2.同步通信SYNC用一同步字符来指示通信的开始（常约定1～2个），以实现发送端和接收端的同步。同步传送方式同步特点：因为同步通信数据块传送时去掉了字符开始和结束的标志，所以其速度高于异步传送，但这种方式对硬件结构要求较高。数据或字符开始处是用一同步字符来指示(一般约定为1—2个字符)，以实现发送端和接收端同步，一旦检测到约定同步字符，就连续按顺序

5、接收数据。采用两个同步字符，称双同步方式。采用一个同步字符，称单同步方式。同步字符可以由用户来约定，也可以采用ASCII码中规定的SYN代码，即16H。同步通信时，先发送同步字符，接收方检测到同步字符后，即准备接收数据，按约定的长度拼成一个个数据字节，直到整个数据接收完毕，经校验无传送错误则结束一帧信息的传送。串行同步通信进行数据传送时，发送和接收双方要保持完全的同步，因此要求接收和发送设备必须使用同一时钟。在近距离通信时可以采用在传输线中增加一根时钟信号来解决；远距离通信时，可以采用锁相环技术，使接收方得到和发送方时钟频率完全

6、相同的时钟信号。同步传送的优点是可以实现高速度、大容量的数据传送远；其缺点是要求发送时钟和接收时钟保持严格同步，同时硬件复杂。3)波特率波特率是指数据传送的速率，表示每秒传送代码的位数。在串行通信中，发送设备和接收设备之间除了采用相同的字符帧格式(异步通信)或相同的同步字符(同步通信)来协调同步工作外，两者之间发送数据的速度和接收数据的速度也必须相同，这样才能保证被传送数据的成功传送。波特率是串行通信的重要指标，对数据的成功传送至关重要。例：数据传送的速率为120字符/s，每个字符由一个起始位、8个数据位和1个停止位组成，则波特

7、率位多少?每位数据传送的时间为多少？串行通信的方式单工：只允许单方向传送，只需一条数据线。半双工：接收和发送分时双向进行，只需一条数据线。全双工：甲、乙两机之间数据的发送和接收可以同时进行，通信必须使用二根数据线。图4-2通信方式示意图图4.3单工方式图4.4半双工方式图4.5全双工方式通信协议计算机之间进行数据传输时的一些约定，包括通信方式、帧格式、波特率、命令码的约定等。80C51单片机常与其它51单片机或PC机进行串行通信。80C51单片机串行接口的信号电平为TTL类型，抗干扰能力差，传输距离短。为了提高串行通信的可靠性，

8、延长通信距离，工程设计人员一般采用标准串行接口，如RS-232C、RS-422A和RS-485等。这三种接口最初都是由美国电子工业协会（EIA）制订并发布的。5.3串行通信的常用标准接口5.3.1RS-232C接口RS-232C（又称EIARS-232-C）是一