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1、第18次课主要内容： 通信类型 串行通信方式 异步串行通信帧格式,第7章 单片机的串行通信,7.1 串行通信概述,1、通信类型,1）并行通信： 多根信号线、一个时钟周期传输多个Bit数据；,2）串行通信： 一根信号线、一个时钟周期传输一个Bit数据。,思考： 二进制数据传输时，为什么要有时钟信号？,同步串行：通过1、2个同步字符（8Bit）或外部时钟信 号保持时间同步； 特点：收/发双方时钟信号严格同步、传输速率快。,异步串行： 通过起始位、停止位、波特率保持时间同步； 特点：收/发电路简单、传输速率低。,时间同步,（接收端/发送端时钟信号的周期和相位相同）,2、波特率(概念、记住),波特率：
2、 每秒传送的2进制数的个数，单位：bit/s。,异步串行通信的收/发双方必须具有相同的波特率。,常用的标准值为1200、2400、4800、9600和19200波特。,思考： 波特率的作用？,波特率 = 时钟周期,3、串行通信方式(概念、记住),单工方式： 只允许在一个方向上传送数据。,半双工方式 双方均具备发送、接收能力，但同一时刻只能进行 一个方向的传送。,全双工方式 收发双方可同时进行双向的数据传送。,4、异步串行通信 帧 格式(概念、记住),空 闲 位,1）空闲位为1、起始位为0、停止位为1。,3）奇偶校验位：检查传输数据是否出错。 奇校验：保证数据位和校验位的1的个数为奇数； 偶校验
3、：保证数据位和校验位的1的个数为偶数。,2）低有效位（LSB）在前、高有效位（MSB）位在后。,帧格式说明：,0 1 0 1 0 0 01,1 1 0 1 0 0 01,奇校验位,偶校验位,思考： 假设串行通信的波特率为1bps，数据位8位，无奇偶校验位，则下列波形传输的数据是多少？,7.2 串行口的结构及其工作方式（P187）,接收缓冲器和发送缓冲器SBUF相互独立，收、发数据；,定时器T1控制传输速率；,发送端,接收端,串行口控制寄存器SCON控制数据收、发。,发送端,接收端,1、串行口控制寄存器SCON（字节地址98H） （P187）,SM0、SM1串行口4种工作方式的选择位,串行口的
4、4 种工作方式 SM0 SM1 方式 功 能 说 明 0 0 0 同步移位寄存器方式，波特率为fosc/12 （用于扩展I/O口） 0 1 1 8位异步收发，波特率可变（由定时器控制） 1 0 2 9位异步收发，波特率为fosc/64 或fosc/32 1 1 3 9位异步收发，波特率可变（由定时器控制）,SM2 多机通信控制位（用于方式2、3）（了解）,1）SM2=1：,当接收到的第9位数据（RB8）为“1”时， 才将接收到的前8位数据送入SBUF， 并置“1” RI，产生中断请求；,当接收到的第9位数据（RB8）为“0”时， 将接收到的前8位数据丢弃。,不论第9位数据RB8是“1”还是“0
5、”，都将前8位数据送入SBUF中，并置“1” RI，产生中断请求。,2）SM2=0：,REN允许串行接收位 （由软件置“1”或清“0”） 1：允许接收； 0：禁止接收。,TB8发送的第9位数据（在方式2和3） 双机通信，TB8作为发送的第9位数据，作为奇偶校验位；多机通信，TB8作为地址帧或数据帧的标志位。 1：地址帧 0：数据帧,RB8接收的第9位数据（在方式2和3） RB8存放接收到的第9位数据。,TI发送中断标志位 1：一帧数据发送结束，硬件把中断标志位 置1； 0：一帧数据发送未结束。 一帧数据发送结束后，再向SBUF写入的下一帧数据时， TI必须先由软件清0。,RI接收中断标志位 1
6、：一帧数据接收完成，硬件把中断标志位 置1； 0：一帧数据接收未结束。 一帧数据接收完成后，SBUF再接收下一帧数据时， RI必须先由软件清0。,2、特殊功能寄存器PCON（字节地址87H）,SMOD波特率选择位,方式1或者3波特率 =（2SMOD/32）定时器T1的溢出率,3、波特率的计算,1）方式0 的波特率,波特率=1/12 fosc,2）方式2 的波特率,3）方式1或3的波特率,X定时器T1方式2的TH1、TL1的初值。,（P193）,定时器T1，方式2（M1/M0=10）为8位的定时器/计数器,计数器TL1溢出后，TH1自动装入TL1。,TLx作为 定时器/计数器， 当TLx溢出时，
7、溢出标志TFx置“1”； 自动的将THx中的初值送至TLx，使TLx重新开始计数。,省去用户软件中重装初值的程序，来精确定时。,若单片机的时钟振荡频率为11.0592MHz，选用T1的方式2 定时器作为波特率发生器。波特率为2400bps时， 求TL1，TH1的初值。（SMOD=0）,2400 =,32,2,6,12（256X）,11.0592, 10,0,X=0 xF4,TH1=0 xF4,TL1=0 xF4,4、4种工作方式,1）方式0（SM1、SM0=00）,方式0以8位数据为1帧，RXD为收发数据、TXD为输出时钟。,2）方式1（SM1、SM0=01）,方式1以10位数据为1帧。,方式
8、2、3以11位数据为1帧。,3）方式2、3（SM1、SM0=10或11）,TB8 或者 RB8,第19次课主要内容： 串行接口标准 两个单片机之间串行通信编程 单片机与PC机之间串行通信,7.3 串行通信的应用,1、串行接口标准,1）TTL电平通信接口 TTL电平 输出高电平 2.4V，输出低电平 =2.0V，输入低电平=0.8V。 传输距离1.5m之内。,TXD,RXD,2）RS232通信接口 RS232电平 15V 3V 代表逻辑1， 3V 15V 代表逻辑0。 传输距离1.5m 15m。全双工。,3）RS422、RS485通信接口 RS485电平 发送端AB间的电压差 2 6V为1，2
9、6V为0。 接收端AB间的电压差 大于200 mv为1，小于200 mv为0。 最大传输距离1200m。半双工。,A,B,2、两个单片机之间串行通信,例题，甲检测按键信息发射，乙接收信息点亮LED显示， 晶振频率11.0592MHz，波特率9600bps。要求编程。,例8-4，P202，有用,串行通信编程方法 （1）根据波特率，设置TH1、TL1值。 （2）设置定时器寄存器TMOD的工作方式。 （3）设置串行口寄存器SCON的工作方式。 （4）发射、接收数据放入SBUF。 （5）当TI、RI位为1时，发射完、接收完收据，并清零 。,晶振频率11.0592MHz，波特率9600bps。,9600
10、 =,32,2,6,12（256X）,11.0592, 10,0,X=0 xfd,TH1=0 xfd; TL1=0 xfd;,选择定时器T1，方式2，仅由TR1控制定时器运行，产生波特率。,TMOD = 0 x20,8位异步发送，方式1,SCON = 0 x40,定时器T1，方式2,8位异步发送，方式1,思考：,#include main( ) char temp=0; TMOD=0 x20; TH1=0 xfd; TL1=0 xfd; SCON=0 x40; PCON=0 x00; TR1=1; P1=0 xff; /（未完）,发送端程序,/设置定时器T1方式2 / 波特率9600,/串口方
11、式1，不接收,/ SMOD=0,/ 启动T1,while(1) while ( TI= =0 ); TI=0; temp=P1; SBUF=temp; ,难点,/如果TI=0，未发送完，等待循环,/已发送完，把TI清零,/读入P1口开关状态数据,/数据送串行口发送,8位异步接收,SCON = 0 x50,接收端程序,#include main( ) char temp=0; TMOD=0 x20; TH1=0 xfd; TL1=0 xfd; SCON=0 x50; PCON=0 x00; TR1=1; while(1) while (RI= =0); RI=0; temp=SBUF; P1=t
12、emp; ,/串口方式1，接收，REN=1,/如果RI=0，未接收到数据,/接收数据，把RI清零,/送P1口控制8个LED,/数据存入temp中,练习题，晶振频率11.0592MHz，波特率4800bps，发送 8个数据，0,1,2,3,4,5,6,7。要求编程。,#include main( ) char t=0; TMOD=0 x20; TH1=0 xfd; TL1=0 xfd; SCON=0 x40; PCON=0 x00; TR1=1; while(1) if(P1=0 xFE) t=t+1; SBUF=t; while (TI= =0); TI=0; ,例题2、阅读程序,3、单片机与PC机之间串行通信,1）PC接口是“D”型9针的RS232标准接口。,2接收数据RXD3发送数据TXD5信号地 GND,2）单片机与PC机接口电路。,3）通信接收、发射程序与两台单片机通信相同。,PC机发射、接收调试软件，串口调试工具,4、PC机与多台单片机之间串行通信(P220) （了解）,多机通信实际工程应用较多，但较复杂。,作业： P221 一、1、2、4、7、8、9、10 二、1、2 三、5、6 四、1、2,Vcc,R2,P2.0,K1,补充、K1接P2.0，按下K1，串口发送数据0 xA9。,
