第六章_串行口及串行通信技术.ppt

第6章 80C51串行口及串行通信技术; 在计算机系统中，CPU和外部通信有两种形式： 并行通信，即数据的各位同时传送； 串行通信，即数据一位一位顺序传送。;二、信息传输的检错和纠错;三、传输速率;全双工传送：通讯双方能同时进行发送和接收操作;有空闲位字符帧;起始位 逻辑0 1位 数据位 逻辑0或1 5位、6位、7位、8位 校验位 逻辑0或1 1位或无 停止位 逻辑1 1位 空闲位 逻辑1 任意数量;例：传送8位数据45H（0100,0101B），奇校验，则信号线上的波形为：;同步通信;发送器：并?串数据转换，添加标识位和校验位，设置发送结束标志，申请中断。 接收器：串?并数据转换，检查错误，去掉标识位，保存有效数据，设置接收结束标志，申请中断。 控制器：接收编程命令和控制参数，设置工作方式：同步/异步、字符格式、波特率、校验方式、数据位与同步时钟比例等。;6-2 80C51串行口及应用;按不同方式，一帧位数8/10/11三种。;含两个收、发数据缓冲器SBUF（共用一个地址99H ） 发送SBUF放待发的8位数据，写入SBUF便启动发送。 发送指令： MOV SBUF，A 接收SBUF放已成功接收的8位数据，供CPU读取。 读取指令： MOV A，SBUF 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。;;SM0;TI：发送中断标志，发送一帧结束，TI=1，必须软件清零 RI：接收中断标志，接收一帧结束，RI=1，必须软件清零;;SMOD波特率加倍控制位。=1波特率加倍，=0则不加倍。 GF1、GF0—通用标志位。 这两个标志位可供用户使用，可用软件置1或清0。两个标志位用户应充分利用。 PD—掉电方式位。 若PD=1，单片机进入掉电工作方式。 IDL—待机方式位。 IDL=1，单片机进入待机工作方式。 ;二、80C51串行通信工作方式;方式0：8位同步移位寄存器（用于I/O扩展） 一帧8位，无起、停位，先发送或接收最低位。波特率固定为fosc/12。 RXD：数据输入/输出端。 TXD：同步脉冲输出端，每个脉冲对应一个数据位。 波特率B = fosc/12，如:fosc=12MHz,B=1MHz,每位数据1?s。 发送过程：写入SBUF（启动发送），一帧发送完，TI=1。 接收过程：REN=1且RI=0，启动接收，一帧接收完，RI=1。;例1：用串行口方式0扩展8位并行I/O输出口。;REN=1，允许接收。向串口的SCON写入控制字（置为方式0，并置“1”REN位，同时RI=0）时，产生一个正脉冲，串行口即开始接收数据。RXD为数据输入端，TXD为移位脉冲信号输出端， 接收器也以fosc/12的固定波特率采样RXD引脚的数据信息，当收到8位数据时置“1” RI，表示一帧数据接收完。;例2：用串行口方式0扩展8位并行I/O输入口。;方式0下，SCON中的TB8、RB8位没有用到，发送或接收完8位数据由硬件置“1”TI或RI，CPU响应中断。TI或RI须由用户软件清“0”，可用如下指令： CLR TI ；TI位清“0” CLR RI ；RI位清“0” 方式0时，SM2位必须为0。;方式1：10位异步通讯方式。; a．发送 数据由TXD输出，当执行数据写发送缓冲器SBUF的指令，就启动发送。 TX时钟是发送的波特率。 发送开始时，内部发送控制信号变为有效。将起始位向TXD输出，此后，每经过一个TX时钟周期，便产生一个移位脉冲，并由TXD输出一个数据位。8位数据位全部发送完毕后，置“1” TI。; b．接收 数据从RXD（P3.0）脚输入。当检测到起始位的负跳变时，开始接收数据。 定时控制信号有两种：接收移位时钟（RX时钟，频率和波特率相同）和位检测器采样脉冲（频率是RX时钟的16倍，1位数据期间，有16个采样脉冲），当采样到RXD端从1到0的跳变时就启动检测器，接收的值是3次连续采样（第7、8、9个脉冲时采样）进行表决以确认是否是真正的起始位（负跳变）的开始。 当一帧数据接收完，须同时满足两个条件，接收才真正有效。 ⑴ RI=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中的数据已被取走，说明“接收SBUF”已空。 ⑵ SM2=0或收到的停止位=1（方式1时，停止位已进入RB8），则收到的数据装入SBUF和RB8（RB8装入停止位），且置“1”中断标志RI。 若这两个条件不同时满足，收到的数据将丢失。 ;一帧11位：起位+9位数据位+停位。 第9位数据位在TB8/RB8中，常作校验位或多机通讯标识位。 波特率： 方式2：B=(2SMOD/64)×fosc 。 方式3：B=(2SMO