单片机原理及应用 教学课件 张兰红 第8章 串行口及应用.pdf

第8章 串行口及应用 第8章 串行口及应用 第8章 串行口及应用 2:56 1 内容 8.1 串行通信基础知识 8.2 80C51单片机的串行口 8.3 串行口的应用 2:56 2 8.1 串行通信基础知识 8.1.1 计算机对外通信方式 计算机与计算机之间、计算机与外设之间的数据交换称为通信。 计算机通信有两种基本方式：并行通信和串行通信。 数据的各位被同时传送的通信方法称为并行通信。 图8-1 并行通信收发设备连接示意图 图8-2 并行通信传送时序图 并行通信的特点是控制简单，传输速度快。由于传输线较多，长 2:56 3 距离传送时成本高且接收方的各位同时接收存在困难。 。 串行通信是将数据字节分成一位一位的形式在一条传输线上逐 个地传送。 串行通信具有传输线少，长距离传送时成本低，抗干扰能力强等 优点，对于单片机来说，其所占用的引脚资源少。但串行通信数 据的传送控制比并行通信复杂。 2:56 4 8.1.2 串行通信的基本概念 1. 串行通信的方式 (1) 异步通信 异步通信是指通信的发送与接收设备使用各自的时钟控制 数据的发送和接收过程。为使双方的收发协调，要求发送 和接收设备的时钟尽可能一致。 2:56 5 异步通信是以字符(构成的帧)为单位进行传输，字符与 字符之间的间隙(时间间隔)是任意的，但每个字符中的各位 是以固定的时间传送的。 为了实现异步传输字符的同步，采用的办法是使传送的 每一个字符都以起始位“0”开始，以停止位“1”结束。这 样，传送的每一个字符都用起始位来进行收发双方的同步。 停止位和间隙作为时钟频率偏差的缓冲，即使双方时钟频 率略有偏差，总的数据流也不会因偏差的积累而导致数据 错位。 2:56 6 异步通信的每帧数据由4部分组成：起始位( 占1位) 、字符代码数据位 ( 占5～8位)、奇偶校验位( 占1位，也可以没有校验位)和停止位( 占1或2 位) 。 图8-6 中给出的是7位数据位、1位奇偶校验位和一位停止位，加上固 定的1位起始位，共10位组成一个传输帧。传送时数据的低位在前，高 位在后。字符之间允许有不定长度的空闲位。起始位“0”作为联络信 号，它告诉接收方传送的开始，接下来的是数据位和奇偶校验位、停止 位、“1”表示一个字符的结束。 异步通信的特点是不要求收发双方时钟的严格一致，实现容易，设备开 销较小，但每个字符要附加起止位、停止位，各帧之间还有间隔，因此 传输效率不高。 2:56 7 (2) 同步通信 同步通信时要建立发送方时钟对接收方时钟的直接控制， 使双方达到完全同步。此时，传输数据的位之间的距离均 为“位间隔”的整数倍，同时传送的字符间不留间隙，即保 持位同步关系，也保持字符同步关系。 2:56