单片机串行口课件

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1、第一节串行通信计算机与外界的信息交换称为通信。通信的基本方式可分为并行通信和串行通信两种。所谓并行通信是指数据的各位同时在多根数据线上发送或接收。串行通信是数据的各位在同一根数据线上依次逐位发送或接收。第八章串行通信技术目前串行通信在单片机双机、多机以及单片机与PC机之间的通信等方面得到了广泛应用。图8.1并行通信示意图P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0P2.7RDWRRDWRCSD7D6D5D4D3D2D1D0825588C51图8.2串行通信示意图88C51外设TXDTXDRXDRXD发送接收一、异步

2、通信和同步通信串行通信按同步方式可分为异步通信和同步通信两种基本通信方式。1.同步通信(SynchronousCommunication)同步通信是一种连续传送数据的通信方式，一次通信传送多个字符数据，称为一帧信息。数据传输速率较高，通常可达56000bps或更高。其缺点是要求发送时钟和接收时钟保持严格同步。同步字符数据字符1数据字符2…数据字符n-1数据字符n校验字符(校验字符)图8.3同步通信数据传送格式2.异步通信(AsynchronousCommunication)在异步通信中，数据通常是以字符或字节为单位组成数据帧进行传送的

3、。收、发端各有一套彼此独立，互不同步的通信机构，由于收发数据的帧格式相同，因此可以相互识别接收到的数据信息。同步通信的数据帧格式如图8.3所示。D0D1D2D3D4D5D6D70/11111D70/1100D0D1第n字符帧空闲位停止位奇偶校验停止位8位数据8位数据起始位起始位奇偶校验第n-1字符帧第n+1字符帧图8.4异步通信帧格式8位数据异步通信信息帧格式如图8.4所示。(1)起始位：在没有数据传送时，通信线上处于逻辑“1”状态。当发送端要发送1个字符数据时，首先发送1个逻辑“0”信号，这个低电平便是帧格式的起始位。其作用是向接收

4、端表示发送端开始发送一帧数据。接收端检测到这个低电平后，就准备接收数据信号。(2)数据位：在起始位之后，发送端发出(或接收端接收)的是数据位，数据的位数没有严格的限制，5～8位均可。由低位到高位逐位传送。(3)奇偶校验位：数据位发送完(接收完)之后，可发送一位用来检验数据在传送过程中是否出错的奇偶校验位。奇偶校验是收发双方预先约定好的差错检验方式之一。有时也可不用奇偶校验。(4)停止位：字符帧格式的最后部分是停止位，逻辑“1”电平有效，它可占1/2位、1位或2位（在串行通信时每位的传送时间是固定的）。停止位表示传送一帧信息的结束，也为

5、发送下一帧信息作好准备。二、串行通信的波特率波特率(BaudRate)是串行通信中一个重要概念，它是指传输数据的速率,亦称比特率。波特率的定义是每秒传输二进制数码的位数。如：波特率为1200bps是指每秒钟能传输1200位二进制数码。波特率的倒数即为每位数据传输时间。例如：波特率为1200bps，每位的传输时间为：1)(833.01200msdT==波特率和字符帧的传输速率不同，若采用图8.4的数据帧格式，并且数据帧连续传送（无空闲位），则实际的字符传输速率为1200/11=108.08帧/秒。三、串行通信的制式1.单工制式(Simp

6、lex)单工制式是指甲乙双方通信只能单向传送数据。单工制式如图8.5所示。在串行通信中，数据是在两个站之间传送的。按照数据传送方向，串行通信可分为三种制式。发送器A接收器B图8.5单工制式2.半双工制式(Halfduplex)半双工制式是指通信双方都具有发送器和接收器，双方既可发送也可接收，但接收和发送不能同时进行，即发送时就不能接收，接收时就不能发送。半双工制式如图8.6所示。发送接收发送接收A端B端图8.6半双工制式3.全双工制式(Fullduplex)全双工制式是指通信双方均设有发送器和接收器，并且将信道划分为发送信道和接收信道

7、，两端数据允许同时收发，因此通信效率比前两种高。全双工制式如图8.7所示。发送接收接收发送A端B端图8.7全双工制式四、串行通信的校验串行通信的目的不只是传送数据信息，更重要的是应确保准确无误地传送。因此必须考虑在通信过程中对数据差错进行校验，校验方法有奇偶校验、累加和校验以及循环冗余码校验等。1.奇偶校验奇偶校验的特点是按字符校验，即在发送每个字符数据之后都附加一位奇偶校验位(1或0),当设置为奇校验时，数据中1的个数与校验位1的个数之和应为奇数；反之则为偶校验。收、发双方应具有一致的差错检验设置，当接收1帧字符时，对1的个数进行检

8、验，若奇偶性(收、发双方)一致则说明传输正确。奇偶校验只能检测到那种影响奇偶位数的错误，比较低级，一般只用在异步通信中。2.累加和校验累加和校验是指发送方将所发送的数据块求和，并将“校验和”附加到数据块末尾。接收方接收数