《湖南工程学院 单片机考试卷》由会员分享，可在线阅读，更多相关《湖南工程学院 单片机考试卷（55页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第6 6 6 6章章 MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51单片机的串行接口单片机的串行接口主要内容主要内容主要内容主要内容串行通讯概述串行通讯概述MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51的串行通信接口的串行通信接口MCS-51MCS-51MCS-51MCS-51串行通信接口的工作方式串行通信接口的工作方式串行通讯的波特率设计串行通讯的波特率设计串行口的应用程序设计举例串行口的应用程序设计举例单片机与单片机与PCPCPCPC机的通信接口技术机的通信接口技术6.16.16.16.1 串行通信概述串行通信概述 随着多微机系统的广泛应用和计算机网络技术的随着多微机系统的广泛应用和
2、计算机网络技术的随着多微机系统的广泛应用和计算机网络技术的随着多微机系统的广泛应用和计算机网络技术的 普及，计算机的通信功能愈来愈显得重要。普及，计算机的通信功能愈来愈显得重要。普及，计算机的通信功能愈来愈显得重要。普及，计算机的通信功能愈来愈显得重要。计算机计算机计算机计算机 通信通信通信通信是指计算机与外部设备或计算机与计算机之间是指计算机与外部设备或计算机与计算机之间是指计算机与外部设备或计算机与计算机之间是指计算机与外部设备或计算机与计算机之间 的信息交换的信息交换的信息交换的信息交换。 通信有通信有通信有通信有并行通信并行通信并行通信并行通信和和和和串行通信串行通信串行通信串行通信两
3、种方式。在多微机两种方式。在多微机两种方式。在多微机两种方式。在多微机 系统以及现代测控系统中信息的交换多采用串行通系统以及现代测控系统中信息的交换多采用串行通系统以及现代测控系统中信息的交换多采用串行通系统以及现代测控系统中信息的交换多采用串行通 信方式。信方式。信方式。信方式。2012-4-142第6 章MCS-51 单片机的串行接口并行通信通常是将数据字节的各位用多条数据线同时进行并行通信通常是将数据字节的各位用多条数据线同时进行并行通信通常是将数据字节的各位用多条数据线同时进行并行通信通常是将数据字节的各位用多条数据线同时进行 传送传送传送传送 。接 收 设 备发 送 设 备询 问应
4、答1 0 1 0 1 1 0 08位 同 时 传 送并行通信特点：并行通信特点：并行通信特点：并行通信特点：控制简单、传输速度快；由于传输线较多，控制简单、传输速度快；由于传输线较多，控制简单、传输速度快；由于传输线较多，控制简单、传输速度快；由于传输线较多， 长距离传送时成本高且接收方的各位同时接收存在困难。长距离传送时成本高且接收方的各位同时接收存在困难。长距离传送时成本高且接收方的各位同时接收存在困难。长距离传送时成本高且接收方的各位同时接收存在困难。适用于近距离、传送速度高的场合。适用于近距离、传送速度高的场合。 2012-4-1436.1.16.1.16.1.16.1.1并行通信与串
5、行通信并行通信与串行通信第6 章MCS-51 单片机的串行接口串行通信的特点：串行通信的特点：串行通信的特点：串行通信的特点：传输线少，长距离传送时成本低，且可以利用电话网等现成传输线少，长距离传送时成本低，且可以利用电话网等现成传输线少，长距离传送时成本低，且可以利用电话网等现成传输线少，长距离传送时成本低，且可以利用电话网等现成 的设备，但数据的传送控制比并行通信复杂。的设备，但数据的传送控制比并行通信复杂。的设备，但数据的传送控制比并行通信复杂。的设备，但数据的传送控制比并行通信复杂。 8位 顺 次 传 送D0D 7发 送 设 备接 收 设 备2012-4-1446.1.16.1.16.
6、1.16.1.1并行通信与串行通信并行通信与串行通信第6 章MCS-51 单片机的串行接口串行通信串行通信串行通信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是将数据字节分成一位一位的形式在一条传输线上逐是将数据字节分成一位一位的形式在一条传输线上逐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。个地传送。个地传送。个地传送。1 1 1 1、单工方式、单工方式 单工：单工：是指数据传输仅能沿是指数据传输仅能沿一个方向一个方向，不能实现反向传输。，不能实现反向传输。 2 2 2 2、半双工、半双工 半双工：半双工：是指数据传输可以沿是指数据传输可以沿两个方向两个方向，但需要分
7、时进行。，但需要分时进行。 3 3 3 3、全双工、全双工 全双工：全双工：是指数据可以是指数据可以同时进行双向同时进行双向传输。传输。 AB发 送 器接 收 器数 据 AB接 收 器/ 发 送 器数 据发 送 器/ 接 收 器AB接 收 器/ 发 送 器数 据发 送 器/ 接 收 器2012-4-1456.1.2 6.1.2 6.1.2 6.1.2 串行通信的数据传输方向串行通信的数据传输方向第6 章MCS-51 单片机的串行接口6.1.3 6.1.3 同步通信与异步通信同步通信与异步通信1 1 1 1、同步通信、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同步通信时要建立发送方时
8、钟对接收方时钟的直接控同步通信时要建立发送方时钟对接收方时钟的直接控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制，使双方达到完全同步。此时，传输数据的位之间的距离制，使双方达到完全同步。此时，传输数据的位之间的距离制，使双方达到完全同步。此时，传输数据的位之间的距离 均为均为均为均为“ “ “ “位间隔位间隔位间隔位间隔” ” ” ”的整数倍，同时传送的字符间不留间隙，即的整数倍，同时传送的字符间不留间隙，即的整数倍，同时传送的字符间不留间隙，即的整数倍，同时传送的字符间不留间隙，即保保保保 持位同步持位同步持位同步持位同步关系，关系，
9、关系，关系，也保持字符同步也保持字符同步也保持字符同步也保持字符同步关系。发送方对接收方的同关系。发送方对接收方的同关系。发送方对接收方的同关系。发送方对接收方的同 步可以通过两种方法实现。步可以通过两种方法实现。步可以通过两种方法实现。步可以通过两种方法实现。串行方式是将传输数据的每个字符一位一位顺序地传串行方式是将传输数据的每个字符一位一位顺序地传串行方式是将传输数据的每个字符一位一位顺序地传串行方式是将传输数据的每个字符一位一位顺序地传 送，接收方对于同一根线上送来的一连串的数字信号，按位送，接收方对于同一根线上送来的一连串的数字信号，按位送，接收方对于同一根线上送来的一连串的数字信号，
10、按位送，接收方对于同一根线上送来的一连串的数字信号，按位 组成字符。为了发送、接收信息，双方必须协调工作。组成字符。为了发送、接收信息，双方必须协调工作。组成字符。为了发送、接收信息，双方必须协调工作。组成字符。为了发送、接收信息，双方必须协调工作。 协调方法协调方法协调方法协调方法从原理上可分成同步通信方式和异步通信方式。从原理上可分成同步通信方式和异步通信方式。从原理上可分成同步通信方式和异步通信方式。从原理上可分成同步通信方式和异步通信方式。 2012-4-146第6 章MCS-51 单片机的串行接口单同步单同步同 步数 据数 据C R C1C R C2.同 步数 据数 据同 步C R
11、C2C R C1.双同步双同步2012-4-147第6 章MCS-51 单片机的串行接口在同步通信中，数据或字符开始传送前用同步字符在同步通信中，数据或字符开始传送前用同步字符在同步通信中，数据或字符开始传送前用同步字符在同步通信中，数据或字符开始传送前用同步字符 (SYNC)(SYNC)(SYNC)(SYNC)来指示来指示来指示来指示( ( ( (常约定常约定常约定常约定l l l l一一一一2 2 2 2个个个个) ) ) )，由时钟来实现发送端和接，由时钟来实现发送端和接，由时钟来实现发送端和接，由时钟来实现发送端和接 收端同步，当检测到规定的同步字符后，接下来就连续按收端同步，当检测到
12、规定的同步字符后，接下来就连续按收端同步，当检测到规定的同步字符后，接下来就连续按收端同步，当检测到规定的同步字符后，接下来就连续按 顺序传送数据。同步字符是一特定的二进制序列，在传送顺序传送数据。同步字符是一特定的二进制序列，在传送顺序传送数据。同步字符是一特定的二进制序列，在传送顺序传送数据。同步字符是一特定的二进制序列，在传送 的数据中不会出现的数据中不会出现的数据中不会出现的数据中不会出现6.1.3 6.1.3 同步通信与异步通信同步通信与异步通信同步通信方式由于不采用起始和停止位，是在同步字符后可同步通信方式由于不采用起始和停止位，是在同步字符后可同步通信方式由于不采用起始和停止位，
13、是在同步字符后可同步通信方式由于不采用起始和停止位，是在同步字符后可 以接较大的数据区，同步字符所占部分很小，因此以接较大的数据区，同步字符所占部分很小，因此以接较大的数据区，同步字符所占部分很小，因此以接较大的数据区，同步字符所占部分很小，因此有较高的有较高的有较高的有较高的 传送效率。传送效率。传送效率。传送效率。 2 2 2 2、异步通信、异步通信异步通信异步通信异步通信异步通信是指通信的是指通信的是指通信的是指通信的发送与接收设备使用各自的时钟发送与接收设备使用各自的时钟发送与接收设备使用各自的时钟发送与接收设备使用各自的时钟控制控制控制控制 数据的发送和接收过程。为使双方的收发协调，
14、要求发送和数据的发送和接收过程。为使双方的收发协调，要求发送和数据的发送和接收过程。为使双方的收发协调，要求发送和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。接收设备的时钟尽可能一致。接收设备的时钟尽可能一致。接收设备的时钟尽可能一致。每个字符都要独立确定起始和结束每个字符都要独立确定起始和结束每个字符都要独立确定起始和结束每个字符都要独立确定起始和结束( ( ( (即每个字符都要重新同即每个字符都要重新同即每个字符都要重新同即每个字符都要重新同 步步步步) ) ) )，字符和字符间还可能有长度不定的空闲时间。，字符和字符间还可能有长度不定的空闲时间。，字符
15、和字符间还可能有长度不定的空闲时间。，字符和字符间还可能有长度不定的空闲时间。停 止 位数 据 位校 验 位起 始 位L S BM S B空 闲下 一 字 符 起 始 位空 闲一 个 字 符 帧异步通信的特点异步通信的特点异步通信的特点异步通信的特点：收发双方用各自的时钟，省去了时钟的传：收发双方用各自的时钟，省去了时钟的传：收发双方用各自的时钟，省去了时钟的传：收发双方用各自的时钟，省去了时钟的传 输，实现容易，设备开销较小，但每个字符要附加输，实现容易，设备开销较小，但每个字符要附加输，实现容易，设备开销较小，但每个字符要附加输，实现容易，设备开销较小，但每个字符要附加2 2 2 23 3
16、 3 3位用位用位用位用 于起止位，各帧之间还有间隔，因此传输效率不高。于起止位，各帧之间还有间隔，因此传输效率不高。于起止位，各帧之间还有间隔，因此传输效率不高。于起止位，各帧之间还有间隔，因此传输效率不高。8第6 章MCS-51 单片机的串行接口6.1.3 6.1.3 同步通信与异步通信同步通信与异步通信6.1.4 6.1.4 6.1.4 6.1.4 串行通信的波特率串行通信的波特率 比特率比特率： 每秒钟传送的信息量。单位：位秒（每秒钟传送的信息量。单位：位秒（bpsbpsbpsbps） 波特率：波特率：每秒钟传送码元数目，单位：波特（每秒钟传送码元数目，单位：波特（Baud） ， 基带传输中波特率和比特率是相同的基带传输中波特率和比特率是相同的。 1 1 1 1波特波特1baud1baud1baud1baud1 1 1 1 比特比特/ / / /秒秒1 bit/s 1 bit/s 1 bit/s 1 bi
