《计算机基础课件 第7章—单片机的串行通信技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机基础课件 第7章—单片机的串行通信技术（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第7章 单片机的串行通信技术7.1 串行通信概述7.2 串行口的结构组成及控制寄存器7.3 串行通信工作方式及应用举例7.4 串行通信设计应用举例7.1 串行通信概述7.1.1 数据通信7.1.2 异步通信和同步通信7.1.3 波特率的概念和串行通信的传输方向 7.2 串行口的结构组成及控制寄存器7.3 串行通信工作方式及应用举例7.4 串行通信设计应用举例第7章 单片机的串行通信技术常用的数据通信包括两种形式：并行通信和串行通信。并行通信（1）并行方式数据的各位同时发送或同时接收。传送速度快，但因需要多根传输线，故一般只在近距离通信中使用。第7章 单片机的串行通信技术串行通信（2）串行方式数
2、据的各位依次逐位发送或接收。传输速度慢，但因只需较少传输线，故适合于远距离通信。第7章 单片机的串行通信技术7.1 串行通信概述7.1.1 数据通信7.1.2 异步通信和同步通信7.1.3 波特率的概念和串行通信的传输方向 7.2 串行口的结构组成及控制寄存器7.3 串行通信工作方式及应用举例7.4 串行通信设计应用举例第7章 单片机的串行通信技术异步通信以字符为单位组成字符帧进行的数据传送在串行数据通信中，有同步通信和异步通信两种方式。一帧数据由起始位、数据位、可编程位和停止位构成特点收发双方不同步时，能够依靠在每帧开始时的不断 对齐，自行纠正偏差，故对收发双方的时钟精度要求较低， 但因每个
3、字节都要建立一次同步，所以工作速度较低。第7章 单片机的串行通信技术同步通讯数据格式数据以块为单位连续传送。在发一组数据时，只在开始用若干个同步字符作为双方的号令，然后连续发送 整组数据。特点数据是以数据块为单位连续传送的，结构紧凑， 传输效率高，但要求双方有准确的时钟，对硬件要求高。第7章 单片机的串行通信技术7.1 串行通信概述7.1.1 数据通信7.1.2 异步通信和同步通信7.1.3 波特率的概念和串行通信的传输方向 7.2 串行口的结构组成及控制寄存器7.3 串行通信工作方式及应用举例7.4 串行通信设计应用举例第7章 单片机的串行通信技术波特率为每秒钟发送二进制数码的位数，即b/S
4、 （位/秒）。在串行通信中，数据传输速率的快慢，通过波特率来衡量。 例如，在异步通信中传输速度为360字符/秒，每个字符又包含 10位，则波特率为：360字符/秒 * 10位/字符 3600波特标准波特率：110、300、600、1200、2400、4800、9600、 19200、38400波特等。第7章 单片机的串行通信技术在串行通信中，按照传输数据的流向，可分成三种传输形式：单工通信 半双工通信 全双工通信 Simplex Half Duplex Full Duplex80C51 内部设有一个全双工串行接口收发双方角色 固定不能互换收发双方角色 可换但需切换收发双方互不 影响双向通信RX
5、DReceive Data接收数据 TXDTransmit Data发送数据 第7章 单片机的串行通信技术7.1 串行通信概述7.2 串行口的结构组成及控制寄存器7.2.1串行口的结构组成7.2.2串行口控制寄存器7.3 串行通信工作方式及应用举例7.4 串行通信设计应用举例第7章 单片机的串行通信技术 若干寄存器： 两个数据缓冲器SBUF（99H）+串行控制寄存器 SCON（98H） +移位寄存器+. 。CPU 两个引脚：数据接收RXD(P3.0) 和数据发送TXD(P3.1)。第7章 单片机的串行通信技术（1）发送数据过程（中断法）内部数据并行写入SBUF发数据串行送出中断标志位TI硬件置
6、1CPU响 应中断TI软件清零,写入下一数据CPU第7章 单片机的串行通信技术（2）接收数据的过程（中断法）外界数据串行送入移位寄存器数据并行送入SBUF收标志位RI硬件置1CPU 响应中断RI软件清零,读走数据CPU第7章 单片机的串行通信技术D0D1D2D3D4D5D6D7传送数据同步时钟数据传送将串行数据按一定节拍（同步时钟脉冲）输出到传输线 上，或从传输线上读入。同步时钟信号可由系统时钟或定时器产生第7章 单片机的串行通信技术同步时钟和传送数据的关系： 发送数据时，发送时钟的下降沿将数据串行移位输出；接收数据时，接收时钟的上升沿开始对数据位采样。第7章 单片机的串行通信技术7.1 串行
7、通信概述7.2 串行口的结构组成及控制寄存器7.2.1串行口的结构组成7.2.2串行口控制寄存器7.3 串行通信工作方式及应用举例7.4 串行通信设计应用举例第7章 单片机的串行通信技术(1) 串行数据缓冲器，SBUF在物理上有两个SBUF：一个用于发送，另一个用于接收。在逻辑上只有一个 SBUF（99H）。 可根据用法区分功能：uchar counter; 待发送存放变量 SBUF = counter; 完成一次数据发送 counter = SBUF; 完成一次数据接收CPU第7章 单片机的串行通信技术(2) 串口控制寄存器，SCON（98H）SM2、TB8、RB8主要用于多机通讯（略）第7
8、章 单片机的串行通信技术(3) 电源控制寄存器，PCON（87H）由定时器产生的同步时钟第7章 单片机的串行通信技术通过SM0和SM1不同的取值，可选择串行通信中的四种工作方式。SM0 SM1工作方式说明波特率0 0方式0同步移位寄存器fosc/120 1方式110位异步收发由定时器控制1 0方式211位异步收发fosc/32或fosc/641 1方式311位异步收发由定时器控制第7章 单片机的串行通信技术7.1 串行通信概述7.2 串行口的结构组成及控制寄存器7.3 串行通信工作方式7.3.1 方式0（八位同步移位寄存器方式）7.3.2 方式1（十位异步收发通信模式） 7.3.3 方式2、方
9、式3数据帧格式及应用举例 7.4 串行通信设计应用举例 第7章 单片机的串行通信技术八位同步移位寄存器方式用于扩展并行I/O接口 数据传输波特率固定为fosc/12 由RXD引脚输入或输出数据（低位在前,高位在后） 由TXD引脚输出同步时钟信号扩展输出口扩展输入口第7章 单片机的串行通信技术实实例1 利用74LS164扩展并行输出口,并实现发 光二极管循环控制功 能第7章 单片机的串行通信技术74LS164为8位串并转换移位寄存器 能将串行输入数据转为并行输出引脚功能描述A、B串行数据输入引脚QAQG并行数据输出引脚CLOCK移位脉冲输入端CLEAR移位寄存器清零端工作原理：1）CLEAR端若
10、为低电平，输出端QAQG都为0；2）CLEAR端若为高电平，且CLOCK端出现上升沿脉冲，则输出端锁存输入端的电平第7章 单片机的串行通信技术接线原理：数据发送端A(B)RXD ；同步时钟端CLKTXD；数据清除端CLR P1.0第7章 单片机的串行通信技术#include sbit MR=P10; void delay() /延时unsigned int i;for (i=0; i20000; i+) void main() unsigned char index, LED; /定义LED指针和显示字模SCON = 0; /设置串行模块工作在方式0MR = 1; / CLEAR端1，允许输入
11、数据 while (1) LED=0xFE; for (index=0; index 8; index+) SBUF = LED; /控制L0灯点亮do while(!TI); /通过TI查询判别数据是否输出结束LED = (LED1) |1); /左移1位，末位置1if (LED= 0xff) LED = 0xfe; /若已循环一遍，准备重新开始delay(); 实例1参考程序第7章 单片机的串行通信技术实例1运行效果第7章 单片机的串行通信技术7.1 串行通信概述7.2 串行口的结构组成及控制寄存器7.3 串行通信工作方式7.3.1 方式0（八位同步移位寄存器方式）7.3.2 方式1（十位
12、异步收发通信模式） 7.3.3 方式2、方式3数据帧格式及应用举例 7.4 串行通信设计应用举例 第7章 单片机的串行通信技术10位数据异步通讯方式用于双机通信一帧信息：1个起始位(0)+8位数据位+1个停止位(1) ，其中起始位和停止位 是自动插入的。第7章 单片机的串行通信技术发送条件：由SBUF = counter即可启动发送过程发送完成：硬件TI置1接收条件：在允许接收位REN=1时即可启动接收过程接收完成：硬件RI置1，数据SBUF第7章 单片机的串行通信技术指定T1为波特率时钟发生器（波特率时钟可变）通常选择定时器方式2（取fosc为11.0592MHz）序号波特率SMODa162
13、50010xff21920010xfd3960000xfd4480000xfa5240000xf46120000xe8第7章 单片机的串行通信技术一般初始化过程例如：SCON=0x50; /串口设为方式1，TI和RI清零，允许接收PCON=0x80; /波特率加倍（2）TMOD=0x20; /T1设为定时方式2TH1=0xcc; /定时器初值TL1=0xcc; /重置的定时初值IE=10010000B;/中断使能（开中断）TR1=1; /启动T1GATETMODC/TM1M0M0M1GATEC/T(89H)第7章 单片机的串行通信技术双机通信协议通行方式：例如异步串行通信波特率： 例如2400
14、b/s发机要求发送的呼叫信号：例如10H收机同意接收的应答信号：例如20H收机不同意接收的应答信号：例如30H告知数据正确的应答信号：例如0FH通信结束标志信号：例如0AH第7章 单片机的串行通信技术实例2：要求设计一个双机通信方案，甲机发送数据，乙机接收数 据。两机的振荡频率为12MHz，波特率设置为2.4k，工 作在串口方式1。甲机循环发送0-15的数字，乙机接收后返回接收值。若发 送值与返回值相等，继续发送下一数字，否则重复发送当 前数字。发送值和接收值应显示在LED数码管上; 采用查询法检查收发是否完成。第7章 单片机的串行通信技术实例2电路原理图第7章 单片机的串行通信技术实例2程序
15、流程图第7章 单片机的串行通信技术实例2参考程序第7章 单片机的串行通信技术实例2参考程序第7章 单片机的串行通信技术实例2运行效果第7章 单片机的串行通信技术7.1 串行通信概述7.2 串行口的结构组成及控制寄存器7.3 串行通信工作方式7.3.1 方式0（八位同步移位寄存器方式）7.3.2 方式1（十位异步收发通信模式） 7.3.3 方式2、方式3数据帧格式及应用举例 7.4 串行通信设计应用举例 第7章 单片机的串行通信技术方式2和方式3的数据帧都是11位用于多机通信格式为：一个起始位，8个数据位，一个可编程位和一个停止位可编程位在SCON的TB8和RB8位中，用于奇偶校验或多机通讯标识。第
