7 单片机的串行接口及串行通信V1.0.ppt

《7 单片机的串行接口及串行通信V1.0.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第7章单片机的串行接口及串行通信掌握串行通信的基本概念掌握单片机串行通信接口的结构掌握串行通信控制寄存器掌握单片机串行通信的工作方式掌握串行通信的应用及编程方法学习目标7.1串行通信基础7.2串行口的结构与工作原理7.3串行口的控制寄存器7.4单片机串行通信工作方式7.5单片机串行通信接口技术主要内容7.1串行通信基础通信：通常把控制器与外部设备或控制器与控制器之间的数据传送称为通信。串行通信就是数据按位顺序进行串行传送，最少只需一根传输线即可完成，一般成本低但速度较慢。串行通信分为异步和同步两种方式。同步通信方式在单片机系统中使用较少，所以本节只介

2、绍异步通信。7.1.1异步串行通信的字符格式异步通信是指通信的发送与接收设备使用各自的时钟控制数据的发送和接收过程。异步串行通信在时钟控制下每次发送一位数据，若干个位组成字符帧，一个完整的字符帧完成一个字符的发送，一个字符接另一个字符的传送就实现了发送与接收设备间的数据通信。起始位——开始一个字符传送的标志位。数据位——起始位之后传送的数据信号位。奇偶效验位——用于对字符的传送作正确性检查。停止位——用以标志一个字符的结束。位时间——发送1位数据所需时间。帧（frame）——从起始位开始到停止位结束的全部内容称为一帧。下图给出了一个字符帧的异步串行通信

3、格式：单片机的异步串行通信根据通信距离、抗干扰性能的要求，信号的形式可选择TTL电平传输、RS-232电平传输、RS-422A或RS-485差分传输等信号形式进行串行数据的传输。单片机串行口控制器的输入、输出信号均为TTL电平。这种信号传输形式受传输距离限制，抗干扰性能差，不能进行远距离通信。对于远距离的系统与系统之间的串行通信，通常将TTL电平变换为RS-232电平或采用差分形式来实现，如RS-232、RS-422A、RS-485等标准来实现串行通信传输。7.1.2异步串行通信的信号形式单工(Simplex)形式：数据传送是单向的，通信双方中一方固定

4、为接收端、一方固定为发送端。半双工(Half-duplex)形式：数据传送是双向的，但任何时刻只能由其中的一方发送数据，另一方接收数据，发送和接收不能同时进行。全双工(Full-duplex)形式：数据传送是双向的，且可以同时发送和接收数据。7.1.3串行通信的数据通路形式单工A发B收A发收B收发例如：广播电台收音机半双工例如：对讲机全双工A发收B收发例如：电话机分时：半双工一个缓冲器同时：全双工两个缓冲器4.串行通信接口发送方式CPUD7D6D5D4D3D2D1D0发送寄存器SBUF01D0D1D2D3D4D5D6D7发送时钟:接收方式D0D1D2D

5、3D4D5D6D710D7D6D5D4D3D2D1D0CPU接收时钟接收数据寄存器SBUF度量一个数据通信系统通信能力的方法有两种，即波特率和数据传输率。波特率:指单位时间内线路变化次数，反映了数据的调制信号波形变换的频繁程度。单位是“波特”(baud)。数据传输率:指单位时间内传送的信息量，以每秒钟传送格式位的数量来表示。单位是“比特/秒”(bps)。7.1.4串行通信的数据传输速率1波特=1bps(位/秒)波特率和数据传输率两者相似但不等同，只有当采用基波传输时两者的数值相同。即：1.波特率bps表征数据位的宽度同步：Baud=Tclk=Rclk异

6、步：发Baud=收BaudTclk=nBaud；Rclk=mBaud2.数据帧每位作用同步：D0～D7异步：0，D0～D7，(P)，1采样频率3.数据包：每一帧数据作用用户名、密码、长度、DATA1、DATA2等ADR4.硬件连接：232MCUTTL电平MCUMCUMCU232TTL电平负逻辑TTL电平0：0～0.3V+8V～+15V1：2.7～5V–15V～–8V7.1串行通信基础7.2串行口的结构与工作原理7.3串行口的控制寄存器7.4单片机串行通信工作方式7.5单片机串行通信接口技术主要内容在单片机芯片中，通用异步接收和发送器UART(Unive

7、rsalAsynchronousReceiver／Transmitter)已作为一个功能部件集成在其中，构成一个串行通信口。5l系列单片机的串行口是一个可编程的全双工串行通信接口，通过软件编程，其帧格式可设置为8位、10位和11位，数据传输率可以灵活设置，使用非常方便灵活。7.2串行口的结构与工作原理7.2.1串行口结构主要由两个物理上独立的接收、发送缓冲器SBUF（占用同一地址99H）；一个输入移位寄存器、一个串行控制寄存器SCON和一个波特率发生器组成。接收器是双缓冲结构；发送器为单缓冲器，因为发送时CPU是主动的，不会产生重叠错误。7.2.2工作

8、原理发送数据时：CPU向输出缓冲器SBUF写入数据，同时启动数据串行发送，在波特率发生器产生的