单片机串行接口 ppt课件.ppt

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1、串行通信：数据在一根线路上按照位的先后顺序一位一位的传送。特点：占用线路少，硬件接口简单，比较适合长距离传输，一般比并行通信方式略慢。串行通信需要定义专门的通信协议。基本的串行通信方式有同步通信和异步通信两种。串行通信中的数据是按帧（Frame）进行传输。通信方向：异步串行通信的三种工作方式：单工、半双工、全双工（p133.图8-2）通信协议：指通信双方为确保通信成功而订立并共同遵守的通信约定，主要包括数据帧格式，时钟速率，检查纠错方式。各种串行通信方式都必须严格遵守其通信协议才能保证通信的正确性。1.异步传送方式中的帧数据格式一帧数据：一

2、个字符在异步传送中称为一帧数据一帧数据由4部分组成：起始位、数据位、奇偶位、停止位1/01/01/01/01/01/01/01/01/001一帧数据起始位数据位奇偶位停止位01/01/01/0起始位数据位11/0停止位第n个字符第n+1个字符LSBMSB为逻辑“0”信号，占用一位，用来通知接收设备，一个新的字符开始了数据位：起始位：奇偶位：5～8位。数据的最低位在前，最高位在后。紧跟在最高位之后，占用一位，奇偶校验时，根据协议置“1”或“0”停止位：为逻辑“1”信号，占用1位或2位，当接收端收到停止位时，表示一帧数据结束。2.波特率（Bau

3、drate)：简单理解为每秒钟一根串行线路上可以传输的二进制数据位数，如PC机串行口常见的波特率值：600，1200，2400，4800，9600，19200……比特率（bps，bitpersecond)：指每秒钟能够传输的有效二进制位数。例如某设置中一帧数据为10位，其中有效字节位数为8位，波特率为9600，则比特率=8×9600/10=7680bps波特率发生器：串行通信中数据是按照一定的时钟频率按位向外一位一位移入移出内部移位寄存器的，用于产生该移位时钟的电路叫波特率发生器。在51单片机中，方式0采用固定波特率方式，方式1为可变波特率

4、方式，通常是由T1定时器溢出作为波特率发生器的。双机异步串行通信的几种不同接口方式。1）单片机双机直连（TTL电平，仅适用于很短通信距离和较低波特率，连接如下图2）RS-232串行接口国际电子工业协会(EIA)制定RS-232串行通信接口标准，规定如下：TXD,RXD信号：逻辑1=-3～-15V，逻辑0=+3～+15V，RS-232C最大通信距离在15m左右，PC机串口即是一个标准RS-232口PC机RS-232CDB9串行口引脚RS-232电平和单片机TTL电平间需要电平转换芯片接口，常用的是MAX232.485、422串行通信接口（*仅

5、做了解*）为进一步提高串行通信的距离，采用差分输出驱动方式可以有效大幅提高可靠通信距离，即485通信方式，其中485为半双工，422为全双工通信方式，接口方式和常用芯片如下：485半双工通信接口示意图和真值表发送接收488全双工串行接口（*仅做了解*)二MCS-51单片机串行口结构1、数据缓冲器SBUF包括物理上独立的发送缓冲器、接收缓冲器发送缓冲器：只能写入不能读出接收缓冲器：只能读出不能写入二者共用一个地址99H2、串行口控制寄存器字节地址为98H，可位寻址，位地址为98H～9FHSM0SM1SM2RENTB8RB8TIRISCON(9

6、8H)D7D0SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRISCON(98H)D7D0SM0、SM1：串行口工作方式选择位，如表6-3所示000移位寄存器方式（用于I/O扩展）0118位UART，波特率可变1029位UART，波特率为fosc/32或fosc/641139位UART，波特率可变SM0SM1方式功能串行口工作方式允许接收控制位。由软件置“1”时，允许接收，置“0”时，禁止接收REN:*TB8:在方式2和方式3中要发送的第9位数据，需要时由软件置位或复位*RB8:在方式2和方式3中要接收的第9位数据，在方式1时，如SM2=0，RB

7、8是接收到的停止位。在方式0中，不使用RB8TI:发送中断标志。在方式0串行发送第8位结束时由硬件置“1”，或在其他方式中串行发送停止位的开始时置“1”，必须由软件清“0”RI:接收中断标志。在方式0串行发送第8位结束时由硬件置“1”，或在其他方式中串行发送停止位的开始时置“1”，必须由软件清“0”3、特殊功能寄存器PCON其字节地址87H，没有位寻址功能。PCON（87H）SMODSMOD：波特率选择位。SMOD=1时，波特率加倍三、串行口工作方式1、方式0移位寄存器输入输出方式，可外接移位寄存器，以扩展I/O口方式0的波特率为:波特率=

8、fosc/128051RXDTXD74LS164345610111213数据输出移位脉冲⑴方式0发送一个数据写入SBUF，串口将数据从RXD输出（波特率fosc/12），TXD输