《单片机原理及应用(第2版)》第7章.ppt

第七章 串行接口 第一节 概述 第二节 8051单片机串行接口 第三节 串行接口的工作方式 第四节 串口初始化编程 第五节 RS-232、RS-485接口 第六节 调制解调器 第七节 串行接口的应用 本章要点 串行通信的基本概念。 8051单片机串行接口的结构与工作方式，如何实现与PC的通信以及通信程序的编制。 远程通信概念，RS-232、RS-485接口以及调制解调器的应用。 第一节 概述 一、串行通信的工作方式 1.异步方式：以帧作为传送单位，每一帧由起始位、数据位、校验位和停止位组成，一帧传送一个字符，在一个字符内各位数据保持同步，其结构如图。 2.同步方式 同步方式仅在开始用若干字符作为同步号令，然后连续发送数据，不但在一帧内各位要保持同步，而且同步号令之后的所有字符之间也保持同步，如图所示。由于没有在每一个字符中，配置起始、停止位，所以结构紧凑，传输效率高、速度快，要求硬件有准确的时钟,其组成如下图所示： 二、串行通信的工作速度 串行通信的数据传送是按位进行的，每秒所传送的位数称为波特率，如果数据传送的速度为每秒120帧，每个帧包含10位，则每秒传送1200位，即波特率为1200。 10?120=l200bit/s=1200baut 每位传送的时间T等于波特率的倒数，如上例波特率为1200则每位传送时间为 T = 0.833ms ? 国际上规定的标准波特率系列为300、600、1200、1800、2400、4800、9600和19200bit/s 。 三、串行通信的传送方向 1.单工方式：指通信双方，一方只能发送，另一方只能接收，传送方向是单一的。 2.半双工方式:通信双方只有一根传输线(共地)，但任何一方都可以发送，当一方发送时，另一方只能接收。 3.全双工方式：需要通信双方连接两条传输线(共地)，一条是将数据从甲方送到乙方，另一条是从乙方送到甲方。允许双向同时发送。 四、串行通信的校验方式 1.异步通信中单个字符的校验方法 通常是在单个字符末位后面，附加一个校验位。 奇校验：根据数据中1的个数，决定校验位是否置1。以使1的个数总和为奇数。 偶校验，根据数据中1的个数，决定校验位是否置1，以使1的个数总和为偶数。 2.一组数据的校验方法 在一组数据之后加发数据代数和或在一组数据之后加发数据异或值。 五、异步接收/发送器 要组成异步传送方式的信号，可以通过软件将一帧数据逐位取出，在开头加起始位，末尾加校验位和停止位。然后进行发送。也可以用硬件UART自动完成。8051单片机在片内就提供了一个UART。 六、调制与解调 串行通信所传送的内容是一串O和l。从0到1或从1到0，形成数据脉冲的前沿和后沿。前后沿越陡峭，频谱就越宽，线间电容造成的信号畸变就越大。所以远距离通信需对信号进行调制。 第二节 8051单片机串行接口 8051单片机串行接口结构 一、数据缓冲器SBUF 发送数据 通过指令MOV SBUF,A将数据写入SBUF，然后串口自动将数据按事先设置的方式及速率从TXD(P3.1)端口输出，数据发送完毕，串口向CPU申请中断，且通过硬件将TI置1，表示发送已经结束，等待写入第二帧数据。 接收数据 通过指令MOV A , SBUF，使串口按事先设置的方式及速率自动从端口TXD(P3.1) 接收数据，一帧数据接收完毕 RI=1，串口向CPU请求中断且表示接收已经结束。 二、控制寄存器SCON SCON各位定义 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI SM0和SM1与工作方式关系 SM0 SMl 工作方式 功 能 波特率 0 0 0 作移位的I／O f ／12 0 1 1 8位 UART 可变由Tl时间常数定