《单片机原理与应用》第六章_串行口通信技术.ppt

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1、第六章    串行口通信技术6．1串行通信基础（1）串行通信的分类1.同步通信图6-1同步通信的格式同步通信？字符之间的时间间隔是固定的。收发双方需要同一个时钟。异步通信？字符之间的时间间隔不是固定的。而是随机的。收发双方各使用自己的时钟。比较并行、串行通信的优缺点。p652.异步通信p66图6---2异步通信的格式起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。波特率参数波特率：每秒传送的二进制的位数。在异步通信中，波特率=每秒传送的字符数*每个字符的位数；时钟频率=16；64*波特率;异步通信中，收发双方要保证相同的字符格

2、式、波特率；（2）串行通信的制式图6---3串行通信的数据传送方向6.2串行通信总线标准及其接口（1）RS-232C接口图6--4PC与外设的RS-232直接连接表6-1PC常用的RS-232C接口信号定义（9针）引脚号符号IO方向功能描述1DCDI数据载波检测2RXDI接收数据3TXDO发送数据4DTRO数据终端就绪5GNG-信号地6DSRI数据设备就绪7RTSO请求发送8CTSI允许发送9RII振铃指示表6-2PC常用的RS-232C接口信号定义（25针）引脚号符号IO方向功能描述2TXDO发送数据3RXDI接

3、收数据4RTSO请求发送5CTSI允许发送6DSRI数据设备就绪7GND-信号地8DCDI数据载波检测20DTRO数据终端就绪22RII振铃指示6.2.2RS-449、RS-422、RS-423及RS-485接口表格6-4几种串行接口标准的比较特性参数RS-232CRS-423RS-422RS-485工作模式单端发单端收单端发双端收双端发双端收双端发双端收在传输线上允许的驱动器和接收器数目1个驱动器1个接收器1个驱动器10个接收器1个驱动器10个接收器32个驱动器32个接收器最大电缆长度15m1200m(1kb/s

4、)1200m(90kb/s)1200m(100kb/s)最大速率20kb/s100kb/s(12m)10Mb/s(12m)10Mb/s(15m)驱动器输出(最大电压)±25V±6V±6V-7V～+12V驱动器输出(信号电平)±5V(带负载)±15V(未带负载)±3.6V(带负载)±6V(未带负载)±2V(带负载)±6V(未带负载)±1.5V(带负载)±5V(末带负载)驱动器负载阻抗3kΩ～7kΩ450Ω100Ω54Ω驱动器电源开路电流(高阻抗态)Vmax/300Ω(开路)±100μA(开路)±100μA(开路)±1

5、00μA(开路)接收器输入电压范围±15V±10V±12V-7V～+12V接收器输入灵敏度±3V±200mV±200mV±200mV接收器输入阻抗2kΩ～7kΩ4kΩmin4kΩmin12kΩmin6.3MCS-51的串行口6.3.1MCS-51串行口的结构图6---5MCS-51串行口发送和接收电路框图80C51中有一个全双工（同时收发工作）串行口，物理上分为独立的发送和接收缓冲器SBUF,共用一个地址99H;靠指令决定收发工作。MCU通过两个SFR:SCON和PCON来控制其工作。1.串行口控制寄存器SCON图

6、8-12SCON各位定义表8-3串行口工作方式SM0SM1工作方式功能说明波特率00方式0同步移位寄存器fosc/1201方式18位数据UART可变（T1溢出率/n）10方式29位数据UARTfosc/64或fosc/3211方式39位数据UART可变（T1溢出率/n）REN---接收允许位。REN=0,禁止接收。Ti、Ri-----发送、接收的状态标志位。各位的定义如下：p69SM2---多机通信控制位；2.电源控制寄存器PCON图6---6PCON各位定义Smod=1,波特率加倍。1．方式0，p69串行口方式0

7、的时序6.3.2MCS-51串行的工作方式MCS-51的串行口有四种工作方式，它是由SCON中的SM1和SM0来决定的。方式0；8位；同步的移位寄存器，同步的方式串行输入或输出。时序见上图。主要用于O/I口扩展。TXD---提供同步移位的时钟。RXD---提供同步输出/输入的移位数据。波特率固定：fosc/12;方式1：8位数据，异步收发。T接口方式，帧结构：10bit;包括停止和起始位。波特率需要设置；方式2、3—〉具有多机功能。方式2的波特率固定；方式3的波特率需要设置。完成一次收发操作后，必须由指令清Ti/R

8、i；即SM2=1时，可以设置为多机方式。操作P83.方式2、3的9位数据，帧结构：11bit;包括停止和起始位。2．方式1在方式1时，串行口被设置为波特率可变的8位异步通信接口。其时序如图所示。串行口方式1的时序3．方式2串行口工作为方式2时，被定义为9位异步通信接口。其时序如图所示。6.3.3MCS-51串行口的波特率1.方式0和方式2当采用方式0和方式2