第6章80C51的串行通信ppt课件.ppt

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1、第6章80C51的串行通信接口主要内容：串行接口技术及其与外设连接教学建议串行接口扩展外设是嵌入式系统应提倡的理念。需要指出的是，这些接口知识具有普遍意义，在其他类型的嵌入式系统里同样有用。教学目的通过本章学习：了解嵌入式系统接口技术的概念熟悉和掌握串行接口扩展外设的思想和方法6.180C51的通信接口技术在计算机系统中，CPU和外部通信有两种通信方式：并行通信和串行通信。并行通信，即数据的各位同时传送；串行通信，即数据一位一位顺序传送。8.2.1串行通讯的基本知识图6.1两种通信方式的示意图特点并行通信：需要多根传输线传

2、输速度快，但传输线数量多，成本高，适合近距离传输。串行通信：传输数据的各位在一条传输线上传送，能够节省传输线，在数据位数很多且远距离数据传送时，比较经济；缺点是传送速度比并行通信要慢。串行通信的分类按照串行数据的时钟控制方式，串行通信可分为同步通信和异步通信两类。异步通信（AsynchronousCommunication）在异步通信中，数据通常是以字符为单位组成字符帧传送的。字符帧由发送端一帧一帧地发送，每一帧数据是低位在前，高位在后，通过传输线被接收端一帧一帧地接收。发送端和接收端可以由各自独立的时钟来控制数据的发送和

3、接收，这两个时钟彼此独立，互不同步。字符帧（CharacterFrame）字符帧也叫数据帧，由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位等四部分组成图6.2异步通信的字符帧格式字符帧（CharacterFrame）格式起始位：位于字符帧开头，只占一位，低电平，用于向接收设备表示发送端开始发送一帧信息。数据位：紧跟起始位之后，用户根据情况可取5位、6位、7位或8位，低位在前、高位在后。奇偶校验位：位于数据位之后，仅占一位，用来表征串行通信中是采用奇校验还是偶校验。停止位：位于字符帧最后，高电平。通常可取1位、1.5位或2位，用于向接

4、收端表示一帧字符信息已经发送完，也为发送下一帧做准备。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。波特率（baudrate）波特率为每秒钟传送二进制数码元的数目。波特率用于表征数据传输的速度，波特率越高，数据传输速度越快；波特率和字符的实际传输速率不同，字符的实际传输速率是每秒内所传字符帧的帧数，和字符帧格式有关。通常，异步通信的波特率为50-9600bit/s。异步通信的优点是不需要传送同步时钟，字符帧长度不受限制，故设备简单。缺点是字符帧中因包含起始位和停止位而降低了有效数据的传输

5、效率。同步通信（SynchronousCommunication）同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式，一次通信只传输一帧信息。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。图6.3同步通信的字符帧格式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（simplex）半双工（halfduplex）全双工（fullduplex）三种制式。图6.4单工、半双工和全双工三种制式示意图串行通信的接口电路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（U

6、niversalAsynchronousReceiver/Transmitter）；能够完成同步通信的硬件电路称为USRT（UniversalSynchronousReceiver/Transmitter）；既能够完成异步又能同步通信的硬件电路称为USART（UniversalSynchronousAsynchronousReceiver/Transmitter）。串行通信总线标准及其接口RS-232C是使用最早、应用最多的一种异步串行通信总线标准。它是美国电子工业协会（EIA）1962年公布、1969年最后修定而成的。其

7、中RS表示RecommendedStandard，232是该标准的标识号，C表示最后一次修定。RS-232C主要用来定义计算机系统的一些数据终端设备（DTE）和数据电路终接设备（DCE）之间的电气性能。RS-232C串行接口总线适用于：设备之间的通信距离不大于15米，传输速率最大为20kB/s。(1)RS-232C信息格式标准RS-232C采用串行格式，该标准规定：信息的开始为起始位，信息的结束为停止位；信息本身可以是5、6、7、8位再加一位奇偶位。如果两个信息之间无信息，则写“1”，表示空。图6.5RS-232C信息格式

8、(2)RS-232C电平转换器RS-232C规定了自己的电气标准，由于它是在TTL电路之前研制的，所以它的电平不是+5V和地，而是采用负逻辑，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，否则将使TTL电路烧坏。常用的电