单片微型计算机原理及工程应用 教学课件 作者 吉涛李明辉黄勋 编著 7章 串行通信及串行扩展技术.pptVIP

尚辅网 尚辅网 单片型计算机原理及工程应用 陕西科技大学 吉涛 第七章串行通信及串行扩展技术 第七章 串行通信及串行扩展技术 内容提要： 了解通信的概念，了解串行通信方式； 了解RS-232等串行通信的标准； 掌握51串行口的结构、通信原理方法；（重点） 了解串行扩展、应用方法； 熟悉单片机串行通信方法和常用的内部串行通信总线标准 。 学习难点： 串行通信数据帧格式； RS-232C等的接口标准及电气标准； 51串行口的通信方式设置及波特率设置方法； 51单片机间的通信和单片机与PC机的通信方法； 内部串行通信总线标准。 §7.1 串行通信概述 通信的两种基本方式：并行通信与串行通信。 并行通信：将数据的各位用多条数据线同时进行传送，外加地址线和通信控制线。 串行通信：一条信息的各位数据被逐位按顺序在一条传输线上逐个地传送，传输线既传数据，又传联络信息。 §7.1 串行通信概述 串行通信的基本方式 同步通信：按软件识别同步字符来实现数据的传送，由同一频率的时钟脉冲来实现发送和接收的同步； 异步通信：发送端和接收端使用的不是同一个时钟，是以字符帧为单位进行传输，不需要在发送端和接收端之间传输时钟信号。 §7.1 串行通信概述 串行通信的基本方式---异步通信 §7.1 串行通信概述 串行通信的基本方式---同步通信 §7.1 串行通信概述 串行通信的基本方式---同步通信 §7.1 串行通信概述 串行通信的基本方式 串行通信的数据传送方式 ：按照数据传送方向，串行通信可分为单工方式、半双工和全双工三种方式。 单工(Simplex)方式 ：广播 半双工(Half Duplex)方式 ：步话机 全双工(Full Duplex)方式：电话 §7.2 常用的串行通信总线 RS-232接口标准 §7.2 常用的串行通信总线 RS-232接口标准 引脚定义： §7.2 常用的串行通信总线 RS-232接口标准 电气特性： RS-232C采用负逻辑电平，规定DC(-3～-15V)为逻辑1，DC(+3～+15V)为逻辑0。 传输最大距离：30m。 最高传输速率：20kbit/s。 RS-232C的逻辑电平与通常的TTL和MOS电平不兼容，为了实现与TTL或MOS电路的连接，要外加电平转换电路。 §7.2 常用的串行通信总线 RS-422接口标准介绍 RS-422A每个通道要用两条信号线，逻辑电平由A、B之间的电位差值来决定，当AA′线的电平比BB′线的电平低0.2V时表示逻辑“0”。 RS-422A总线采用平衡输出的发送器，差分输入的接收器，抗共模干扰能力强 。 4线制，可以实现多站互联通信，但标准规定电路中只有一个发送器，可以有多达10个接收器。 §7.2 常用的串行通信总线 RS-485接口标准介绍 RS-485是一种多发送器的电路标准，它扩展了RS-422A的性能。 RS-485为半双工模式，这一改动，对实现多站互连提供了很大的方便，允许双导线上一个发送器驱动32个负载设备。 RS-485最小型由两条信号电路线组成。每条连接电路必须有接地参考点，电缆能支持32个发送接收器对。为了避免地面漏电流的影响，每个设备一定要接地。 §7.3 51系列单片机的串行接口 51单片机串行接口结构 51单片机内部有一个全双工的串行接口，串行数据接收引脚RXD（P3.0） 和串行数据发送引脚TXD（P3.1），具有4种工作方式。 与串行口有关的特殊功能寄存器(SBUF、 SCON) §7.3 51系列单片机的串行接口 51单片机串行接口结构 串行口数据缓冲器 SBUF（99H） §7.3 51系列单片机的串行接口 51单片机串行接口结构 串行接口控制寄存器 SCON（Serial Control） §7.3 51系列单片机的串行接口 51单片机串行接口结构 串行接口控制寄存器 SCON（Serial Control） §7.3 51系列单片机的串行接口 51单片机串行接口结构 串行接口控制寄存器 SCON（Serial Control） §7.3 51系列单片机的串行接口 51单片机串行接口结构 串行接口控制寄存器 SCON（Serial Control） §7.3 51系列单片机的串行接口 51单片机串行接口结构 电源控制寄存器 PCON（87H） §7.3 51系列单片机的串行接口 51单片机串行口的工作方式及波特率 方式0---同步移位寄存器I/O 波特率: fosc/12 用于: 扩展I/O口 RXD(P3.0)端输入或输出，同步移位脉冲由TXD(P3.1)送出。 §7.3 51系列单片机的串行接口 51单片机串行口的工作方式及波特率 方式1-