30串口通讯基础知识1

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1、课堂教学教案授课章节名称串口通讯基础知识1课型理论授课日期年月日第周课时数2教学目标知识与技能：1、了解串口通讯在工作中的应用2、能够根据实际类型选择所需的串口类型过程与方法：1、掌握串口的通讯原理分析方法情感态度价值观：1、培养对互联网+的物联网的兴趣教学重点串口通讯的过程和工作原理教学难点串口通讯的分类教学方法讲授法、演示法、实验法教学资源PPT、计算机仿真软件课外作业P1941,2教学后记教学实践教学环节与主要教学内容具体教学口标教学活动【新课讲授】串行通信概述1）、数据的通信方式数据通信方式有并行通信与串行通信两种，示意

2、图见图5-1o①并行通信指数据的各个位能同时进行传送的一种通信方式。其优点是数据传送速度快、效率高；缺点是数据有多少位就要多少根数据线相互接口，尤其在远程通信时成本很高。所以并行通信一般应用在高速、短距离（-般几米Z内）的场合。了解数据通讯的方式教师讲授10110011计计'A机机1图5-1串行通信与并行通信示意图学牛记录②串行通倍是指使用一条数据线，将数据一位一•位地依次传输，每位数据占据一个固定的时间氏度。因此只需要少数儿根线就可以在系统间进行信息交换。其优点是成本低、特别适合远距离通信。目前，采用串行通信方式进行信息交换是

3、各类电子产品乃至工业控制的主流。比如常用的USB、RS232、RS485等接口都属于串行通信标准接口。2）、串行通信分同步通讯与异步通讯了解通讯的数据结构①同步通信指传送信息的每个字符都耍用起始位和停止位作为字符开始和结朿的标志，也就是在传送报文的最前血附加特定的同步字符，使发收双方建立同步，此后便在同步时钟的控制下逐位发送与接收。同步通信要求由时钟来实现发送端与接收端ZI'可的同步，故换件较复杂。正是由于实现同步通信的硕件和软件成本较高，这也是同步通信未广泛应用的原因Z-。学生讨论②异步通讯指传送信息时用一个起始位表示字符的开

4、始，用停止位表示字符的结束。这种包含一个起始位表示开始与一个停止位表示结束的全部内容的一个字符叫一帧。其每帧的格式如下：在一帧格式中，先是一个起始位0,然后是8个数据位，规定低位在前，高位在后，接下来是奇偶校验位（可以省略），最后是停止位lo用这种格式表示字符，则字符可以一个接一个地传送，参见图5-2。51系列单片机就是釆用的这种通信方式。传送方向Z、1<“o/bo/i-lo/h]o/i

5、o/iHo/ba/blo/b

6、ub1

7、授在异步通信屮，CPU与外设之间必须冇两项规定，即字符格式和波特率的要求。字符格式的规定是双方能够对同一种0和1的串理解成同一种意义。原则上字符格式可以由通信的双方口由制定,但从通用、方便的角度出发，一般还是使用一•些标准为好，如发送的字符采用对应的ASCII码。至于波特率的要求与标准将在51单片机串口工作方式这部分详细阐述。3）、串行通信的方向串行通信的方向分为单工传送与双工传送。双工传送又分为半双工传送与全双工传送。①在申行通讯中，把通讯接U只能发送或接收的单向传送方法叫单工传送。比如发射台、收音机或电视机等设备。发送器A►

8、接收器B图5-3单工传送②把数据在甲乙两机之间的双向传递，称之为双工传送。在双工传送方式中又分为半双工传送和全双工传送。半双工传送是两机Z间不能同时进行发送和接收，任一时刻，只能发送或者只能接收信息。比如步话机或对讲机的相互通信。A:*轍%图5-4半双工传送所谓全双工传送是指两机Z间能够同时发送或接收信息。比如手机通信、宽带上网等。.1躲

9、KB瑞图5-5双工传送2、串行接口的组成1）、串行接口的结构串行接口主要由发送数据缓冲器、发送控制器、输出控制门、接收数据缓冲器、接收控制器、输入移位寄存器、波特率发生器T1等组成。串行口中述

10、有两个特殊功能寄存器SCON.PCON,特殊功能寄存器SCON用来存放串行口的控制和状态信息。定时器/计数器1(T1)与定时器/计数器2(T2)都可构成串行口的波特率发主器，其波特率是否增倍可由特殊功能寄存器PCON的最高位控制。2)、串行数据缓冲器SBUFSBUF对应着两个寄存器，一个是串行发送寄存器，另一•个是串行接收寄存器,但它们都用SBUF这一个名称,且统一编址为99H,故初学者往往搞不清塑。其实发送或接收虽然都用SBUF,但不会出现冲突，事实上是两个寄存器，一个只能发送数据用、另一个只能接收数据用。举个例子,在编程吋如

11、來你想从TXD发送一个数据，假设这个数据存放在buffer中，指令写成“SBUF二buffer；”。反之，如果通过RXD接收一个数据，假设接收的数据准备存放到buffer中,扌旨令写成"buffer二SBUF；",所以是不一样的。3)、串行口的特殊功能寄存器①串