第7章80C51单片机的串行口祥解.pptVIP

单片机通信是指单片机与计算机或单片机与单片机之间的信息 交换。通信的基本方式可分为并行通信和串行通信两种。 在单片机系统以及现代单片机测控系统中，信息的交换多采用 串行通信的方式。 并行通信是指数据的各位同时在多根数据线上发送或接收。 特点：控制简单、传输速度快，但占用的数据线多，成本较高 ，适用于近距离传输。例如：老式的打印机就是通过并口方式与计 算机连接的。 串行通信是数据的各位在同一根数据线上依次逐位发送或接收。 特点：占用的数据线少，成本低但速度较慢，数据传送控制比 并行复杂，适用于远距离传输。 1．异步通信 异步通信中，传送的数据可以是一个字符代码或一个字节数 据，数据以帧的形式一帧一帧传送。 (1) 起始位： 在没有数据传送时，通信线上处于逻辑“1”状态 。当发送端要发送1个字符数据时，首先发送1个逻 辑“0”信号，这个低电平便是帧格式的起始位。其 作用是向接收端表示发送端开始发送一帧数据。接 收端检测到这个低电平后，就准备接收数据信号。 2、同步通信 同步通信：是把数据块作为整体来传输，由定时时钟实现接收端与发送端同步。 每次传一组数据，加入帧头和帧尾。 同步通信的特点：必须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；传送的字符间不留间隙，即保持位同步，也保持字符同步关系。 二、串行通信的波特率 波特率(Baud Rate)是串行通信中一个重要概念，它是指传输数据的速率, 亦称比特率。波特率的定义是每秒传输二进制数码的位数。如：波特率为1200bps是指每秒钟能传输1200位二进制数码。 检错：数据在传输过程中可能受干扰使接收的数据出错，如何发现错误——检错。 纠错：发现错误后，如何消除或纠正错误——纠错。 抗干扰编码：最简单的编码是奇偶校验； 奇校验：所传送的数据中1的个数为奇数； 偶校验：所传送的数据中1的个数为偶数； 发送字符时，数据位尾随1位奇偶校验位（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。 奇偶校验能够检测出奇数位误码，但是不能纠错，比较低级 ，一般只用在异步通信中。 7.1.2 串行通信接口种类 根据串行通信格式及约定（如同步方式、通信 速率、数据块格式等）不同，形成了许多串行通信 接口标准，如常见的： UART（串行异步通信接口）、 USB（通用串行总线接口）、 I2C（集成电路间的串行总线）、 SPI（串行外设总线）、 485总线、CAN总线接口等。 51单片机的串行接口： 作通用异步收发器(UART)，也可作同步移位寄存器 通信只有3根线(P3.0—RXD，P3.1—TXD，GND) 全双工通信，有4种工作方式 TTL电平正逻辑输出 (RS-232C为负逻辑)，实现RS-232C接口需要电平转换 —— MAX232芯片 实现RS485接口需要变换 —— MAX485芯片 以下是P3.1发送字符“9”的时序： RS-232C的缺点 ①RI=0。即上一帧数据接收完成时，RI=1发出的中断请求已被响应，SBUF中数据已被取走。由软件使RI=0，以便提供“接收SBUF已空”的信息。 ②SM2=0或收到的停止位为1（方式1时，停止位进入RB8）。 满足上述两个条件，将接收到的数据装入串行口的SBUF和RB8（RB8装入停止位），并置位RI，通知CPU取数据；如果不满足，接收到的数据不能装入SBUF，这意味着该帧信息将会丢失。 发送前，先根据通信协议由软件设置TB8（如作奇偶校验位或地址/数据标志位）， 然后将要发送的数据写入SBUF，即可启动发送过程。 串行口能自动把TB8取出，并装入到第9位数据位的位置，再逐一发送出去。发送完毕，使TI=1。 接收时，使SCON中的REN=1，允许接收。 当检测到RXD(P3.0)端有1→0的跳变（起始位）时，开始接收9位数据，送入移位寄存器（9位）。 当满足RI=0且SM2=0，或接收到的第9位数据为1时，前8位数据送入SBUF，附加的第9位数据送入SCON中的RB8，置RI为1；否则，这次接收无效，也不置位RI。 （1）方式 0 的波特率 由下图可见，方式0时，每个机器周期产生一个移位时钟，发送或接收一位数据。因此，波特率固定为振荡频率的1/12，并不受PCON寄存器中SMOD位的影响。 （2）方式 2 的波特率 方式2波特率取决于PCON中SMOD位的值： SMOD=0时，波特率为fosc的1/64；