单片机串口通信.ppt

第一页，共三十二页，2022年，8月28日 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，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，其组成如下图所示： 同步传输方式比异步传输方式速度快，这是它的优势。但同步传输方式也有其缺点，即它必须要用一个时钟来协调收发器的工作，所以它的设备也较复杂。 例如IIC通信，SPI通信等 第二页，共三十二页，2022年，8月28日 三串行通信的数据通路形式： 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。 第三页，共三十二页，2022年，8月28日 MCS-51串行通信接口 单片机串口的特点：全双工、异步、串口 单片机串口由RXD和TXD构成。 MCS-51单片机是 位CPU; 串行通信接口中，数据是一位一 位按顺序向外传送的。 单片机是如何将数据进行串-并 以及并-串的转换？ 第四页，共三十二页，2022年，8月28日 7.2.1 通用的异步接收/发送器UART 在串行通信中，数据是一位一位按顺序进行传送的，而计算机内部的数据是并行传输的。因此当计算机向外发送数据时，必须先将并行数据转换为串行数据，然后再发送；反之，当计算机接收数据时，又必须先将串行数据转换为并行数据，然后再输入计算机内部。 MCS-51单片机串口有一个核心部件——通用的异步接收/发送器，简称UART（Universal Asynohronous Receiver/Transmitter），就是完成并→串或串→并变换的硬件电路，其结构如图7-6所示。 第五页，共三十二页，2022年，8月28日 图7-6 硬件UART结构图 第六页，共三十二页，2022年，8月28日 工作原理： 接收数据时，串行数据由RXD端（Receive Data）经接收门进入移位寄存器，再经移位寄存器输出并行数据到接收缓冲器SBUF，最后通过数据总线送到CPU，是一个双缓冲结构，以避免接收过程中出现帧重叠错误。 发送信息时，CPU将数据经过数据总线送给发送缓冲器SBUF后，直接由控制器控制SBUF移位，经发送门输出至TXD，为单缓冲结构，由于（CPU主动）不会发生帧重叠错误， 发送缓冲器与接收缓冲器在物理上是相互独立的，但在逻辑上只有一个，共用地址单元99H。对发送缓冲器只存在写操作，对接收缓冲器只能读操作。 接收和发送数据的速度由控制器发出的移位脉冲所控制，其可由内部定时器T1产生的时钟获得，此时定时器T1作为波特率发生器使用。 第七页，共三十二页，2022年，8月28日 二、串行通信的传送速度 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 。 第八页，共三十二页，2022年，8月28日 波特率的计算 例：某异步通讯接口的波特率为120，则该接口每秒种传送 数据。 例：某串口异步通信接口，其字符帧格式为1个起始位，1个校验位，8个数据位和一个停止位，当通信接口每分钟传送1200位数据时，其传送波特率为 。 A.4800位 B.20位 C.600位 D.30位 第九页，共三十二页，2022年，8月28日 四、串行通信的校验方式， 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 在一组数据之后发送数据代数和或在一组数据之后加发数据异或值。 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。 第十页，共三十二页，2022年，8月28日 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CP