串行通信总线与spi总线

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1、微型计算机控制技术串行通信总线与SPI总线MCS-51串行口MCS-51串行口并行传输和串行传输计算机I/O接口外部设备或计算机并行传输并行传输或串行传输并行传输各位同时传送，有多根数据线，成本高传送速度快（短距离）无法达到很高的总线时钟频率衡量指标：最大数据传输率（MBps）时钟频率×总线宽度／8串行传输按位按顺序传送，只需较少传输线，价格低传送速度较慢（短距离）可以达到很高的时钟频率数据在发送方拆卸，在接收方装配拆卸：并行串行装配：串行并行串行通信的制式单工方式数据按固定方向传送半双工方式数据分时双向传送，同一时刻不能双向同时传输。全双工方式数据可

2、同时双向传送异步通信数据以字符（或字节）为单位组成字符帧传送发送端逐帧发送，接收端逐帧接收字符帧：起始位——1位，低电平数据位——5-8位，低位在前，高位在后奇偶校验位——1位或无此位停止位——1、1.5、2位，高电平同步通信字符内部保持同步，字符之间也是同步的收/发双方必须建立准确的位定时信号，也就是说收/发时钟的频率必须严格地一致。相比异步通信，可以一次传送更多的数据信息，传输效率高，但是硬件设备复杂，成本高。串行通信标准总线RS-232-CRS-232-C美国电子工业协会（EIA）1962年公布，1969年最后一次修订而成。定义计算机系统的一些数

3、据终端设备（DTE）和数据通信设备（DCE）之间接口的电气特性。CRT、打印机与CPU的通信大都采用RS-232-C总线。MCS-51系列单片机使用RS-232-C串行总线极为方便。串行通信标准总线RS-232-C电气特性（1）规定高电平为+3V～+15V，低电平为-3V～-15V（高、低电平要求对称）。（2）RS-232-C数据线TxD、RxD的电平使用负逻辑：低电平表示逻辑1，高电平表示逻辑0。（3）控制线均采用正逻辑，最高能承受±30V的信号电平。RS-232-C不能直接与TTL电路连接，使用时必须加上适当的电平转换电路：如：MC1488（TTL

4、电平→RS-232-C电平）MC1489（RS-232-C电平→TTL电平）串行通信标准总线RS-232-CRS232C接口芯片—MAX232RS-232-C的应用——单片机串行通信RS-232-C的应用——单片机与PC之间的通信多机通信单片机多机通信是指由两台以上单片机组成的网络结构，可以通过串行通信方式共同实现对某一过程的最终控制。多机通信形式星型环型串行总线型多机通信多机通信多机通信时串行口只能工作于方式2或方式3起始位1位数据位8位第九位1位（用于确定发送的是地址帧还是数据帧）停止位1位接收方的SM2与RB8组合多机通信硬件设计多机通信软件设计

5、（1）主机的SM2=0，所有从机的SM2=1，以便接收主机发来的地址。（2）主机给从机发送地址时，第9数据位设置为1，以指示从机接收这个地址。（3）所有从机在SM2=1、RB8=1和RI=0时，接收地址，进入中断服务程序，比较地址，确认是否为被寻址从机。（4）被寻址从机清除SM2，以便正常接收数据，并向主机发回地址，供主机核对。未被寻址的从机保持SM2=1，并退出各自的中断服务程序。（5）被寻址从机完成与主机的通信，重新使SM2=1，等待下次通信。硬件中断型主从式多机通信SPI总线SPI——SerialPeripheralInterfaceSPI是增强

6、型单片机MC68HC70508A（Motorola）的串行接口。SPI具有如下特点：全双工操作，同步串行通信，主从方式有4种可编程主方式频率（最大为1.05MHz）最大从方式频率为2.1MHz具有可编程极性和相位的串行时钟有传送结束中断标志，有写冲突出错标志，有总线冲突出错标志SPI的内部结构SPI的内部结构SPDRSPCRSPI的内部结构SPSR三个标志位均为只读可清除位。SPI的工作原理主方式下的管脚功能PD4/SCK（串行时钟）——在主方式下，PD4/SCK管脚是同步时钟输出。PD3/MOSI（主输出，从输入）——在主方式下，PD3/MOSI管脚

7、是串行输出。PD2/MISO（主输入，从输出）——在主方式下，PD2/MISO管脚为串行输入。PD5/（从选择）——在主方式下，PD5/管脚用来保护在主方式下两个SPI同时操作时所引起的冲突。主机PD5/管脚上的逻辑0禁止SPI，清除MSTR位，并产生方式错误标志（MODF）从方式下的管脚功能PD4/SCK（串行时钟）——在从方式下，PD4/SCK管脚是从主机SPI来的同步时钟信号的输入端；PD3/MOSI（主输出，从输入）——在从方式下，该管脚为串行输入端；PDI/MIS0（主输入，从输出），在从方式下，该管脚为串行输出端。PD5/（从选择）——在从

8、方式下，该管脚用做来自主SPI的数据和串行时钟接收的使能端。多机SPI系统多机SPI系统SPI