单片机原理与应用 第2版 教学课件 作者 王迎旭 第6章 串行接口.pptVIP

6.1 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普及，计算机的通信功能愈来愈显得重要。计算机通信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。 通信有并行通信和串行通信两种方式。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信方式。 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 。 1、单工方式 单工：是指数据传输仅能沿一个方向，不能实现反向传输。 2、半双工 半双工：是指数据传输可以沿两个方向，但需要分时进行。 3、全双工 全双工：是指数据可以同时进行双向传输。 6.1.3 同步通信与异步通信 2、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。 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步)，字符和字符间还可能有长度不定的空闲时间。 6.1.4 串行通信的波特率 1、奇偶校验 在发送数据时，数据位尾随的1位为奇偶校验位（1或0）。奇校验时，数据中“1”的个数与校验位“1”的个数之和应为奇数；偶校验时，数据中“1”的个数与校验位“1”的个数之和应为偶数。接收字符时，对“1”的个数进行校验，若发现不一致，则说明传输数据过程中出现了差错。 1.RS-232C接口 RS-232C 是EIA（美国电子工业协会）1969年修订RS-232C标准。RS-232C定义了数据终端设备（DTE）与数据通信设备（DCE）之间的物理接口标准。 RS-232C采用负逻辑，将-5V～-15V规定为逻辑“1”，+5V ～+15V规定为逻辑“0”，最高传输率为19.2Kbps，传输距离一般不超过15米。 RS-232C采用标准的DB-25连接器，也可采用DB-9连接器，如图所示: 2、RS-422A接口 3、RS-485接口 串行口接收数据缓冲器和发送数据缓冲器共用一个地址99H，发送缓冲器只能写入，不能读出；接收缓冲器只能读出，不能写入。 SBUF与移位寄存器构成了串行接收的双缓冲结构；对于发送器，因为发送时CPU是主动的，不会产生写重迭问题。 串行口的使用通过对串行口控制寄存器SCON和电源及波特率选择寄存器PCON编程来实现。 SM2，多机通信控制位，主要用于方式2和方式3。通过控制SM2，可以实现多机通信。 在工作方式2和方式3中： 若SM2＝1：当接收到第9位数据（RB8）为1，才将接收到的前8数据装入SBUF，并置位RI;否则将接收到的数据丢弃。 若SM2＝0：不论第9位数据（RB8）是否为1，都将接收到的前8据装数据装入SBUF，并置位RI。 在方式1中： 若SM2＝1，则只有接收到有效的停止位时，才置位RI。 在方式0中：必须使SM2＝0 REN，允许串行接收位，由软件置。 REN=1，则启动串行口接收数据； 若软件置REN=0，则禁止接收。 TB8，在方式2或方式3中，是发送数据的第九位，可以用软件规定其作用。可以用作数据的奇偶校验位，或在多机通信中，作为地址帧/数据帧的标志位。 在方式0和方式1中，该位未用。 RB8，在方式2或方式3中，是接收到数据的第九位，作为奇偶校验位或地址帧/数据帧的标志位。在方式1时，若SM2=0，则RB8是接收到的停止位。 PCON中只有一位SMOD与串行口工作有关 ： 3．用第9位数据作校验位 用方式2、方式3进行点对点的异步通信时，可利用第9位数 据作为校验位，常用的一种简单方法就是用“奇偶校验”。 例如：在发送时，将数据和校验位置入TB8一同发送。在接收端可以用第9位数据来核对接收的数据是否正确。 在串行通信中，收发双方对发送或接收数据的速率要有约定。通过软件可对单片机串行口编程为四种工作方式，其中方式0和方式2的波特率是固定的，而方式1和方式3的波特率是可变的，由定时器T1的溢出率来决定。 串行口的四种工作方式对应三种波特率。由于输入的移位时钟的来源不同，所以，各种方式的波特率计算公式也不相同。 方式0的波特率 = fosc/12 方式2的波特率 =（2SMOD/64）· fosc 方式1的波特率 =（2SMOD/32）·（T1溢出率） 方式3的波特率 =（2SMOD/32）·（T1溢出率） 4. 定时器T1溢出率的计算 T1溢出率由计数速率和定时器的预置值决定。通常采用T1工作于方式2，即自动重装载方式作为波特率发生器。为了避免因溢出而产生不必要的中断，此时应禁止T1中断。 若假定T1的计数初值为X，则计数溢出周期为： 串行口工作之前，应对其进行初始