第九章串行通讯及其接口.pptVIP

第九章 串行通讯及其接口 第九章 串行通讯及其接口 9.1 基本概念 9.2 MCS-51单片机UART简介 9.3 应用程序设计 9.4 串行接口器件 9.1 基本概念 9.1 基本概念 并行通信与串行通信 9.1 基本概念 异步串行通信和同步串行通信 异步串行通信的特点：数据的传送以“Frame”为一个基本单位； 数据的传送可以是不连续的。 通用异步接受/发送器UART（UNIVERSAL ASYNCHRONOUS RECEIVER/TRANSMITTER） 9.1 基本概念 同步通信： 发送同步字符表示数据块传送开始，数据连续传送，不间断。 9.1 基本概念 串行通信数据传送方向 单工：数据只能单向传送 9.1 基本概念 半双工：分时实现双向传送 双工：数据可同时实现双向传送 9.1 基本概念 波特率（Baud rate） 单位：bps（bit per second） 定义：每秒钟传送的二进制位数。 数据位宽Td＝ 1 / Baudrate Baudrate：50 ～ 19200 ～ 57600 50，100，150，300，600，1200，2400，4800，9600， 19200，38400，57600，115200 9.1 基本概念 Baudrate＝9600bps 对应于一个数据位宽约为104us。 9.1 基本概念 校验方法 目的：提高可靠性 方法：奇偶校验法、校验和法 奇偶校验法 数据 校验位（偶校验） 校验位（奇校验） 64H 0110 0100 1 0 偶校验：数据区与检验位中1 的总数为偶数。 奇校验：数据区与检验位中1 的总数为奇数。 奇偶校验法基本思想：依据偶校验或奇校验原则，比较发送方和接收方的校验位是否相同。 9.1 基本概念 51 单片机对A 中数据，依据偶校验原则，置PSW中的P 位。 MOV A, #64H ; P=1 奇偶校验法的缺点： 每次需要传送检验位。 不能监测偶数个错误。 9.1 基本概念 校验和方法 特点：校验和方法效率更高，可靠性更高。 9.1 基本概念 计算机系统中常用串行、并行接口 并行： EPP：打印机 IDE：硬盘、电子盘 IEEE488（GPIB）：智能化仪器 PCI 9.1 基本概念 串行： 异步： RS232-C 384Kbps (15 to 20m) RS422、RS485 1.2Mbps (1200m) 同步： USB 1.1 12Mbps USB 2.0 480Mbps 1394 400Mbps SPI 26Mbps (Motorola) Microwire 10Mbps (National Semiconductor，国家半导体公司) I2C 400Kbps (Philips) SPI：Serial peripheral interface 9.1 基本概念 RS232－C 简介 信号线 25 芯，22 根信号线，常用9 根线 最简方式 3 根线 RXD：数据接收线 TXD：数据发送线 GND：地线 例如 PC 机上的串口COM1、COM2 9.1 基本概念 电平制 采用负逻辑，对应电平如下： 1 ： －3V ～ －15V 0 ： ＋3V ～ ＋15V 常用驱动器 典型的线驱动器MC1488(反向驱动) ±12V 供电 典型的线接收器 MC1489(反向驱动) 常用驱动器 MAXIM202 常用驱动器 Sipex 220 常用驱动器 Max232 9.1 基本概念 异步串口硬件连线方式 9.2 MCS-51 单片机UART 简介 主要特性： 全双工，波特率可以设定，帧格式可以设定 引脚端 TXD（P 3.1） RXD（P 3.0） 相关的SFR SBUF（99H）：接收/发送缓存，8bit， 9.2 MCS-51 单片机UART 简介 特殊功能寄存器SCON是串行口的控制状态寄存器，用于定义串行口的工作方式和状态标志； 其字节地址是98H : SM0、SM1：工作方式控制位，用来确定串行口的工作方式。 9.2 MCS-51 单片机UART 简介 SM2：允许方式2和方式3进行多机通信控制位。 在方式2或方式3时，如果SM2由软件置为1，则接收到第9位数据(RB8)为0时，不启动RI(RI=0)。 在方式1中，如SM2=1，则只有接收到有效的停止位时，才会启动RI;没有接收到有效的停止位时，RI清零。 在方式0中，SM2应置为0； REN：允许串行口接收控制位。 在软件置位(REN=1)时，允许接收，启动串行口的接收器RDX，开始接收数据; 在软件复位(REN=0)时，禁止接收。 TB8：是方式2或方式3中所要发送的第9位数据，按需要由软件进行置位或清零。 例如可用作数据的奇偶校验位。 9.2 MCS-