串行通讯基础.PPT

第五章 串行通讯基础 第一节 串行通信基础 第二节 串行通讯口的工作方式 第三节 波特率的设置方法 第一节 串行通信基础 在计算机系统中，CPU和外部通信有两种通信方式：并行通信和串行通信。 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。 串行通信的分类：按照串行数据的时钟控制方式，串行通信可分为同步通信和异步通信。 1. 异步通信（Asynchronous Communication） 在异步通信中，数据通常是以字符为单位组成字符帧传送的。 字符帧由发送端一帧一帧地发送，每一帧数据均是低位在前，高位在后，通过传输线被接收端一帧一帧地接收。 发送端和接收端可以由各自独立的时钟来控制数据的发送和接收，这两个时钟彼此独立，互不同步。 在异步通信中，接收端是依靠字符帧格式来判断发送端是何时开始发送，何时结束发送的。字符帧格式是异步通信的一个重要指标。 字符帧（Character Frame）：字符帧也叫数据帧，由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位等4部分组成 。 波特率（baud rate）： 波特率为每秒钟传送二进制数码的位数，也叫比特数，单位为b/s，即位/秒。 波特率用于表征数据传输的速度，波特率越高，数据传输速度越快。但波特率和字符的实际传输速率不同，字符的实际传输速率是每秒内所传字符帧的帧数，和字符帧格式有关 。 2. 同步通信（Synchronous Communication） 同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式，一次通信只传输一帧信息。 图8.4(a)为单同步字符帧结构，图8.4(b)为双同步字符帧结构，但它们均由同步字符、数据字符和校验字符CRC三部分组成。 在同步通信中，同步字符可以采用统一的标准格式，也可以由用户约定。 第二节 串行通讯口的工作方式 1.数据缓冲器SBUF ： 发送SBUF和接收SBUF共用一个地址99H （1）发送SBUF存放待发送的8位数据，写入 SBUF将同时启动发送。 发送指令：MOV SBUF，A （2）接收SBUF存放已接收成功的8位数据，供 CPU读取。 读取串行口接收数据指令： MOV A，SBUF 2.串行口控制/状态寄存器SCON(98H) SM0，SM1：选择串行口4种工作方式。 SM2：多机控制位，用于多机通讯。 REN：允许接收控制位。 TB8：发送的第9位数据位。 RB8：接收的第9位数据位或停止位。 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。 3.节电控制寄存器PCON SMOD(PCON.7)：波特率加倍控制位。 SMOD=1，波特率加倍， SMOD=0，则不加倍 串行接口的工作方式 SM0，SM1选择四种工作方式。 1.方式0：同步移位寄存器方式。用于扩展并行I/O接口。 （1）一帧8位，无起始位和停止位。 （2）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。 （3）波特率B = fosc/12 如： fosc=12MHz， B=1MHz，每位数据占1?s。 （4）发送过程：写入SBUF，启动发送，一 帧发送结束，TI=1。 接收过程：REN=1且RI=0，启动接收，一 帧接收完毕，RI=1。 2.方式1：8位数据异步通讯方式。 （1）一帧10位：8位数据位，1个起始位(0)，1个停止位(1)。 （2）RXD：接收数据端。 TXD：发送数据端。 （3）波特率：用T1作为波特率发生器， B=(2SMOD/32)×T1溢出率。 （4）发送：写入SBUF，同时启动发送，一帧发送结束，TI=1。 接收：REN=1，允许接收。接收完一帧，若RI=0且停止位为1 (或SM2=0)，将接收数据装入SBUF，停止位装入RB8，并使RI=1；否则丢弃接收数据，不置位RI。 3. 方式2和方式3：9位数据异步通讯方式。 （1）一帧为11位：9位数据位，1个起始位 (0)，1个停止位(1)。 第9位数据位在TB8/RB8中，常用作校验位和多机通讯标识位。 （2）RXD：接收数据端; TXD：发送数据端。 3.波特率： 方式2：B=(2SMOD/64)×fosc 。 方式3：B=(2SMOD/32)×T1溢出率 。 4.发送：先装入TB8，写入SBUF并启动发送，发送结束，TI=1。 接收：REN=1，允许接收。接收完一帧，若RI=0且第9位为1 (或SM2=0)，将接收数据装入接收SBUF，第9位