第二章 MCS-51单片机串行接口ppt课件.ppt

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1、2.7串行接口教学目的：1、了解单片机串行通信的基本概念与串行通讯程序的编制2、掌握单片机的串行通信工作及方式字的设定3、掌握51单片机串行口的四种工作方式和对应的波特率的设定方法重点：单片机串行口的四种工作方式和对应的波特率的设定方法难点：串口的工作及方式字的设定实际应用中，计算机的CPU与其外部设备之间常常要进行信息的交换，计算机之间也需要交换信息，所有这些信息的交换均称为“通信”。1、通信的基本方式并行通信并行通信：是指数据的各位同时进行传送的方式特点：传输速度快，但当距离较远，位数又多时导致了通讯线路复杂且成本

2、高，如图所示。2.7.1串行通信的基本概念计算机计算机（或外设）01001001D0D1D2D3D4D5D6D7控制（选通）状态T串行通信串行通信：是指数据一位一位地顺序传送特点：通讯线路简单，只要一对传输线就可以实现通讯，并可以利用电话线，从而大大地降低了成本，特别适用于远距离通讯，但传送速度慢，如图所示。计算机计算机（或外设）8T2、串行通信中数据的传送方向单工通信方式☞半双工通信方式全双工通讯方式A端为发送站，B端为接收站，数据仅能从A站发至B站数据可以从A发送到B，也可以由B发送到A。不过同一时间只能作一个方向

3、的传送，其传送方式由收发控制开关K来控制。每个站（A、B）既可同时发送，又可同时接收。(a)单工通信方式AB(c)全双工通信方式AB(b)半双工通信方式ABKK☞☞3、串行通讯的两种基本方式异步通信0/10/10/10/1…0/10/10/10/10/10/10/10/10/10011停止位起始位停止位奇偶校验8位数据起始位数据第n字符第n+1字符…01111100/10/10/10/10/10/10/10/10/1停止位起始位8位数据奇偶校验空闲位起始位第n字符0/1第n+1字符同步传送同步字符1同步字符数据数据数据

4、数据数据数据同步字符2在异步数据传送中，CPU与外设之间事先必须约定两项事宜：①字符格式。双方要约好字符的编码形式，奇偶校验形式、以及起始位和停止位的规定。②波特率（Baudrate）。波特率是衡量位传送速率的指标，它要求发送站和接收站都要以相同的数据传送速率工作。4、波特率例：假设传送速率是120字符/秒，假如每一个字符为10位，则其传送的波特率为：10位/字符×120字符/秒=1200位/秒=1200波特定义：每秒钟传送二进制代码的位数。单位：波特，b/s(bps)。注意：波特率和有效数据传送率并不一致。如上述字符

5、帧的10位中真正有效的数据位只有8位；所以，有效数据位的传送速率为:8×120=960位/秒。串行通信的基本特征是数据逐位顺序进行传送串行通信的格式及约定（如：同步方式、通讯速率、数据块格式、信号电平……等）不同，形成了多种串行通信的协议与接口标准。常见的有：☞通用异步收发器(UART)51系列单片机的串口形式☞通用串行总线（USB）☞I2C总线☞CAN总线☞SPI总线☞RS-485，RS-232C，RS422A标准……等等2.7.2串行口的结构1、串行口结构SBUF（发）SBUF（收）发送控制器TI接收控制器RI移位

6、寄存器波特率发生器T11A累加器RxDTxD引脚引脚CPU内部申请中断移位时钟T1溢出率TXD（P3.1）SMOD=0÷12TH1TL1÷16÷2÷16发送SBUF(99H)接收SBUF(99H)输入移位寄存器装载SBUF写SBUF读SBUFRXD（P3.0）RI内部BUST1foscSMOD=1☞两个同名的接收/发送缓冲寄存器SBUF指令MOVSBUF，A启动一次数据发送,可向SBUF再发送下一个数指令MOVA，SBUF完成一次数据接收,SBUF可再接收下一个数☞接收/发送数据,无论是否采用中断方式工作,每接收/发

7、送一个数据都必须用指令对RI/TI清0，以备下一次收/发。☞串行口相关的SFR(SCON,PCON)☞SM0，SM1：串行口4种工作方式的选择位。00方式0：8位同步移位寄存器,波特率固定为fosc/1201方式1：10位UART（1+8+1位），波特率可变,按公式计算10方式2：11位UART（1+8+1+1位），波特率固定=foscx（1/32）或（1/64）11方式3：11位UART（1+8+1+1位），波特率可变，按公式计算2、串行口控制寄存器SCON（98H）SM0SM1SM2TB8RB8RIRENSCON.

8、7SCON.0SCON.6TI☞SM2：串行口多机通信控制位，若SM2=1,则允许多机通信。若第9位数据为1，说明本帧数据为地址；若第9位为0，则本帧为数据帧。SM2=0,即不属于多机通信，则接收一帧数据后，不管第9位数值是0还是1，都置RI=1，接收到的数据装入SBUF中。（作为方式2、方式3的附加控制位）2、串行口控制寄存器S