MCS51串行通信.ppt

10 MCS-51的串行通信 通信的概念 MCS-51的串行通信控制器 通信及其应用 基本概念 通信方式 串行与并行 单工、半双工、全双工 波特率 异步通信的字符编码 同步与异步 串行与并行 并行通信：字符各位同时传输 串行通信：同一字符的各位依次传输 字符与字符之间总是串行传输 优缺点比较 同等技术条件下的速度 成本（硬件成本、传输协议的兼容性） 单工通信 单工（Simplex) 特点：仅能进行一个方向的数据传送 半双工通信 全双工通信 通信速率 比特率——每秒传输的二进制位数，单位为bps（bit per second ）。 波特率——每秒传输的离散状态数（也称离散状态）。 在一个信道上，如果只有高、低电平两种离散状态（分别代表“1”和“0”），则波特率与比特率刚好一致。 如果在某个信道中可以传输多种不同的离散状态，则每个状态可以携带两位或两位以上的二进制数，此时，波特率就不等于比特率。 波特率有标准值 异步(Asynchronous)通信字符编码 以字符为单位传输 帧的组成： “起止同步式” 效率、时钟的准确性要求 [例10-1] 某异步通信的波特率为4800，8个数据位，无校验位，一个停止位。试估算每个字符传输所需要的时间。 解：起始位1位，8位数据位，无校验位，一个停止位，则一个字符的编码为1+8+0+1=10位。波特率为4800，即4800位/秒，传输10位所需要的时间是10/4800≈0.002083秒，即2.083毫秒。 同步方式（Synchronous） 实现原理：数据线、时钟线 具体实现：增加导线、增加信道、锁相环提取同步时钟、数据与时钟编码（曼切斯特） 面向位的传输（相对于字符） 效率高，成本高 异步串行通信的常用物理标准 异步串行通信控制器仍然是TTL兼容电平 逻辑“1”和逻辑“0”的电压区分度只有2~3V，这不适于稍长距离的传输 RS-232电平标准(EIA??RS-232-C) 信号线为负逻辑。即：逻?辑“1”（-3～?-15V）；逻辑“0”（+3～+15V）? 波特率9600时，可靠的通信距离15m左右 9针接口线的信号说明（DB9） 串行通信控制器 Intel 8250 16C50 16C550 16C552 16C554 Intel 8251 Z80-PIO MCS-51片上串行通信接口 TXD RXD 引脚 SBUF SCON PCON寄存器 T1(or T2)波特率发生器 MCS-51串行口工作方式 方式0——串行移位Ｉ/Ｏ 方式1——8位异步串行通信（波特率可变） 方式2——9位异步串行通信（波特率固定） 方式3——9位异步串行通信（波特率可变） 串行口控制字寄存器 SCON（98H），可位寻址。 方式0——移位寄存器输入输出方式 串行同步方式，多作移位寄存器扩展之用。 RXD作串行数据线I/O（输入或输出）。 TXD作串行时钟（输出）。 8位数据输入或输出的顺序是低位在前，高位在后。下图为方式0的时序图。 静态数码显示技术 74LS164 方式1——8位异步串行通信方式 传送8位数据位 按异步编码格式，自动插入起始位、停止位 TXD为发送引脚 RXD为接收引脚 CPU写SBUF激活一个字符的发送过程 发送完成后硬件置TI为1，需软件将TI清0 异步接收需设置REN=1。接收到的字符保存在SBUF ，并置RI=1。RI需软件清0。 异步串行通信的编程参考图 例10-4 T1作为波特率发送器 取常用波特率9600，CPU时钟为11.0592MHz，试初始化T1。 一般CPU时钟接近于其工作上限，同时兼顾标准的波特率值。允许差最大为7~8%， 常用11.0592MHz的时钟频率，12分频以后为0.9216MHz = 921600Hz； 波特率为9600时，波特率时钟为9600×16=153600Hz； 如果选SMOD=0，则中间多出一个2分频，所以T1的输出时钟频率需要达到波特率时钟的2倍，即153600×2 = 307200Hz。T1的分频数为 921600Hz÷307200Hz = 3； 如果选SMOD=1，T1的输出时钟频率就是波特率时钟，即153600Hz。T1的分频数为 921600Hz÷153600Hz = 6 两种初始化方法 查询方式数据通信举例 串行通信的初始化 查询方式的发送 查询方式的接收 初始化子程序 发送数据 接收数据 ；接收子程序，无参数，有返回值在R7 Get_Char： JNB RI，$ CLR RI MOV A，SBUF MOV R7,A RET END 简单应用主程序（首部） EXTRN CODE(Init_SPORT，_Send_Char，Get_Char) ?STACK SEG