单片机原理及应用教程第3版教学配套课件刘瑞新6.pdfVIP

• 第6章 单片机串行口及应用 • 6.1 串行通信的基本概念 • 6.2 MCS-51单片机串行口 • 6.3 串行口应用 • 6.4 常用串行通信总线标准及接口电路 • 在很多单片机应用系统中，经常需要单片机和其它单片机 、PC机或外部设备进行数据通信。计算机与外界的信息交 换称为通信。CPU与外部设备的基本通信方式有两种：① 并行通信，数据的各位同时进行传送。其特点是传送速度 快、效率高，数据有多少位，就需要有多少根传输线。② 串行通信，数据一位一位地按顺序进行传送。其特点是只 需一对传输线就可实现通信，当传输的数据较多、距离较 远时，它可以显著减少传输线，降低通信成本，但是串行 传送的速度慢。 • 6.1 串行通信的基本概念 • 串行通信是指计算机主机与外设之间以及主机系统与主机 系统之间数据的串行传送。 • 6.1.1 异步通信和同步通信 • 串行通信有两种基本通信方式：异步通信和同步通信。 • 1. 异步通信 • 在异步通信中，数据通常以字符（或字节）为单位组成数 据帧传送。如图6-1所示。 D7 0/1 1 0 D0 D1 D2 D3 D4 D6D5 D7 0/1 1 0 D0 D1 a 1 0 D0 D1 D2 D3 D4 D6D5 D7 0/1 1 1 1 1 0 D0 b 图6-1 异步通信的字符帧格式 • 每一帧数据包括以下几个部分： • （1）起始位 • （2 ）数据位 • （3 ）奇偶校验位 • （4 ）停止位 • 2. 同步通信 • 在同步通信中，每个数据块传送开始时，采用一个或两个 同步字符作为起始标志， 数据在同步字符之后，个 数不受限制，由所需传送 的数据块长度确定。其格 式如图6-2所示。 图6-2 同步传送的数据格式 • 6.1.2 串行通信的制式 • 在串行通信中，数据是在由通信线连接的两个工 作站之间传送的。按照数据传送方向，串行通信 可分为单工、半双工和全双工三种方式 • 1. 单工制式 • 只允许数据向一个方向传送，即一方只能发送， 另一方只能接收。 • 2. 半双工制式 • 允许数据双向传送，但由于只有一根传输线，在 同一时刻只能一方发送，另一方接收。 • 3. 全双工制式 • 允许数据同时双向传送，由于有两根传输线，在 A站将数据发送到B站的同时，也允许B站将数据 发送到A站。 • 6.1.3 波特率 • 串行通信的数据是按位进行传送的，每秒钟传送的二进制数码的位数 称为波特率（也称比特数），单位是bps （bit per second），即位/秒 。 发送/接收时钟 • 二进制数据序列在串行传送过程中以数字信号波形的形式出现。无论 发送或是接收，都必须有时钟信号对传送的数据进行定位。 • 6.1.4 奇偶校验 • 采用奇偶校验法，发送时在每个字符（或字节）之后附加一位校验位 ，这个校验位可以是“0”或“1”，以便使校验位和所发送的字符（或字节 ）中“1”的个数为奇数——称为奇校验，或为偶数——称为偶校验。 • 6.2 MCS-51单片机串行口 • 6.2.1 串行口结构 • 串行口内部有两个物理上相互独立的数据缓冲器SBUF，一个用于发 送数据，另一个用于接收数据。但发送缓冲器只能写入数据，不能读 出数据；而接收缓冲器只能读出数据，不能写入数据，所以两个缓冲 器共用一个地址（99H ）。 • 6.2.2 串行口控制 • 1. 串行口控制寄存器SCON • SCON是MCS-51的一个特殊功能寄存器（SFR ），串行数 据通信的方式选择、接收和发送控制以及串行口的状态标志 都由专用寄存器SCON控制和指示。SCON用于控制串行口 的工作方式，同时还包含要发送或接收到的第9位数