2019年 单片机原理及应用14 的项目五 串行口应用 ppt课件.ppt

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1、项目五串行口应用●项目背景随着计算机网络化和微机分级分布式应用系统的发展，通信的功能越来越重要。计算机通信是一种以数据通信形式出现，在计算机与计算机之间或计算机与终端设备之间进行信息传递的方式，目的是实现信息交换与共享。在通信领域内，数据通信中按每次传送的数据位数，通信方式可分为：并行通信和串行通信。所谓并行通信，是指8位数据同时通过并行线进行传送，这样数据传送速度大大提高，但并行传送的线路长度受到限制，因为长度增加，干扰就会增加，容易出错。串行通信不同于并行通信之处在于它的数据和控制信息是一位接一位串行地传送下去。这样，虽然速度会慢

2、一些，但传送距离较并行口更长，因此长距离的通信应使用串行口。●项目目标◆掌握：串行通信的接口标准、串行口的结构和工作原理，串行口的工作方式、相关控制寄存器作用及设置方法◆掌握：串行口的设置应用、波特率的设定与计算、点对点通信的应用和编程方法，多机通信原理●项目任务◆串行通信的基础知识与接口标准的了解◆串行口的结构和工作原理的学习◆串行口的相关控制寄存器作用及设置◆串行口的应用和编程。包括串行口的设置、定时器T1作为波特率发生器应用、双机通信、多机通信原理及应用项目五串行口应用学习任务串行口应用与编程●学习内容◆串行通信的基本概念◆51

3、单片机串行口的结构和工作原理◆51单片机串行口各种工作方式的应用●学习目标◆了解串行通信的基本概念◆掌握51单片机串行口的结构和工作原理◆掌握串行口各种工作方式的应用原理与编程方法一、串行通信串行通信：使用一条数据线，将数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别适用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。衡量串行通信的速率单位是波特率，单位是b/s或bps。它表示每秒钟传送二进制代码的位数。单位是b/s。1．串行通信的分类串行通信可以分为同步通信和异步通信两类。1)

4、同步通信：一种连续的串行传送数据的通信方式，一次通信只传送一帧信息。信息帧由同步字符、数据字符和校验字符3部分组成。同步通信是按照软件识别同步字符来实现数据的发送和接收，要求发送时钟和接收时钟保持严格的同步。2）异步通信：一帧数据均低位在前，高位在后。发送端和接收端由各自独立的时钟来控制数据的发送和接收，互不同步。其基本特征是每个字符必须用起始位和停止位作为字符开始和结束的标志,它是以字符或字节为单位一个个地发送和接收的。1．串行通信的分类接收端检测到传输线上发送过来的低电平逻辑"0"（即字符帧起始位）时，确定发送端已开始发送数据，每

5、当接收端收到字符帧中的停止位时，就知道一帧字符已经发送完毕。异步通信中，在异步通行中有两个比较重要的指标：字符帧格式和波特率。如：串行传输一帧信息，1个起始位、8个数据位、1个停止位，传输速率为240个字符。其波特率为（1＋8＋1）×240=2400b/s=2400波特。2．串行通信的标准接口1)RS-232接口RS-232-C：也称标准串口，是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备（DTE）和数据

6、通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”。通信距离:不大于15米传输速率:最大19.2Kbps电气特性:负逻辑电压传输0表示+5～+15V1表示-5～-15V电平转换电路:MC1488与MC14892．串行通信的标准接口2)RS-422接口RS-422：为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mb/s，传输距离延长到4000英尺（速率低于100kb/s时），并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命

7、名为TIA/EIA-422-A标准。2．串行通信的标准接口3)RS-485接口RS-485：为扩展应用范围，EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。电气特性：1表示+2～+6V、0表示-2～-6最高传输速率:10Mbps最大传输距离:3000m2．串行通信的标准接口3．串行通信方向按按通信双方的分工及数据传输方向分类。对于点对点之间的通信，按消息传送

8、的方向，通信方式可分为单工通信、半双工通信及全双工通信三种。单工通信，是指消息只能单方向进行传输的一种通信工作方式。单工通信的例子很多，如广播、遥控、无线寻呼等。半双工通信方式，是指通信双方都能收发消息，但不能同时进行收