单片机的串行口及其应用ppt课件.ppt

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1、本章目录6.1任务1认识串行通信与串行口6.2任务2单片机的双机通信6.3任务3单片机与PC串行通信6.4任务4远程控制交通灯的设计2021/7/3126.1任务1认识串行通信与串行口6.1.1串行通信的概念通信的基本方式分为并行通信和串行通信两种。并行通信是构成数据信息的各位同时进行传送的通信方式。例如8位数据或16位数据并行传送。优点是传输速度快。缺点是需要多条传输线，当距离较远、位数又多时，导致通信线路复杂且成本高。串行通信是数据一位接一位地顺序传送。特点是通信线路简单，只要一对传输线就可以实现通信(如电话线)，从而大大地降低了成本，特别适用于远距离通信。缺点是传送

2、速度慢。串行通信可分为异步传送和同步传送两种基本方式。1.串行通信的分类（1）异步通信异步传送的特点是数据在线路上的传送不连续，在传送时,数据是以字符为单位组成字符帧进行传送的。在异步通信中，接收端是依靠字符帧(CharacterFrame)格式来判断发送端是何时开始发送，何时结束发送的。字符帧格式是异步通信的一个重要指标，是CPU与外设之间事先的约定。字符帧也叫数据帧，由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位4个部分组成。图6-2串行异步传送的字符格帧式在串行通信中，两相邻字符帧之间，可以没有空闲位，也可以有若干空闲位，这由用户来决定。图6-2(a)为无空闲位的字符帧，图6

3、-2(b)表示有3个空闲位的字符帧格式。（2）同步通信同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式，1次通信只传输一帧信息，即1次传送1组数据。这里的信息帧和异步通信的字符帧不同，通常有若干个数据字符，如图6-3所示。图6-3(a)为单同步字符帧结构，图6-3(b)为双同步字符帧结构图6-3同步通信的字符帧格式2.串行通信的制式在串行通信中数据是在两个站之间进行传送的，按照数据传送方向，串行通信可分为单工、半双工和全双工三种制式。（1）单工制式：在这种制式下，通信线的一端接发送器，另一端接接收器，数据只能按照一个固定的方向传送。（2）半双工制式：数据可实现双向传送，但不能同时

4、进行。（3）全双工制式：全双工通信系统的每端都有发送器和接收器，可以同时发送和接收。3.串行通信的接口电路串行接口电路的种类和型号很多。能够完成异步通信的硬件电路称为UART，即通用异步接收器/发送器;能够完成同步通信的硬件电路称为USRT;既能够完成异步又能同步通信的硬件电路称为USART.从本质上说，所有的串行接口电路都是以并行数据形式与CPU接口，以串行数据形式与外部逻辑接口。它们的基本功能都是从外部逻辑接收串行数据，转换成并行数据后传送给CPU，或从CPU接收并行数据，转换成串行数据后输出到外部逻辑。6.1.2串行通信的接口异步串行通信接口标准主要有三类：RS-2

5、32C接口RS-449、RS-422和RS-485接口20mA电流环1.RS-232C接口（1）RS-232C信息格式标准（2）RS-232C总线规定及其电平转换器RS-232C采用的是负逻辑，即：逻辑“0”：+5V～+15V逻辑“1”：-5V～-15V因此，RS-232C不能和TTL电平直接相连，使用时必须进行电平转换。常用的电平转换集成电路是传输线驱动器MC1488和传输线接收器MC1489。图6-6接收器和发送器电平转换集成电路（3）RS-232C总线规定RS-232C标准总线为25根，采用标准的DB-25或DB-9的D形插头座。目前计算机上只保留有两个DB-9插头

6、，即COM1和COM2两个串行接口。图6-8RS-232C引脚图表6-1DB-9连接器各引脚各引脚定义引脚名称功能引脚名称功能1DCD载波检测6DSR数据准备完成2RXD发送数据7RTS发送请求3TXD接收数据8CTS发送清除4DTR数据终端准备完成9RI振铃指示5SG（GND）信号地线在最简单的全双工系统中，仅用发送数据、接收数据和信号地三根线即可，对于MCS-51单片机，利用其RXD（串行数据接收端）线、TXD（串行数据发送端）线和一根地线，就可以构成符合RS-232C接口标准的全双工通信口。在远距离通信时，一般要加MODEM(调制解调器)，当计算机与MODEM连接时

7、，只要将编号相同的引脚连接起来即可。图6-9RS-232-C(DB9)与调制解调器的连接图在距离较近(小于15m)的情况下进行通信时，不需要使用MODEM，两个计算机的RS-232-C接口可以直接互连。图6-10两个RS-232C(DB9)终端设备的连接图2.RS-449、RS-422A、RS-485标准接口RS-449标准除了与RS-232C兼容外，在提高传输速率，增加传输距离，改善电气性能等方面有了很大改进。（1）RS-449标准接口RS-449在很多方面可以代替RS-232C使用。RS-449与RS-232C的主要差别在