单片机原理及应用-第七章(1讲)课件.pptVIP

第七章 串行口与串行通讯 §7.1 串行通讯基本概念 一、基本概念 通讯：交换信息的过程 计算机通讯：计算机与计算机之间；计算机与外部设备（部件）之间进行数据交换. 计算机通讯形式： 并行通讯：采用多位数据线传送数据，每位数据独占一根数据线。在 同一时刻可以发送多位数据。 串行通讯：将多位数据分解为数据位，利用一根数据线传送多位数据。在某一时刻，只能有一位数据通过数据线传送。 并行传送速度快，但传送成本比较高。串行传送速度慢，但传送成本比较低。 二、串行通讯方式 同步方式：数据传送采用2根数据线，其中1根数据线用于发送同步信号，另1根数据线在同步信号的控制下发送或接收数据。 异步方式：2根数据线分别为发送、接收数据线，相互独立。 三、数据帧与波特率 数据帧：计算机完成一次收、发过程所传送（接收）的完整数据位数，在一帧数据中，包含有起始位、数据位、校验位、结束位。通常第一个数据位为起始位，最后一个数据位为结束位。 波特率定义：每秒钟传送的数据位(Bit)的多少，反映了串口传送数据的速率。 BAUD=数据位/秒 如：传送波特率为9600，即在1秒钟将传送9600个数据位 波特率与数据帧之间的关系： 数据帧=波特率/数据帧的位数 例如：已知某计算机设定的波特率为9600，每一帧数据为10位，在1秒钟所传送的数据帧为： 9600/10=960帧 换算为每一位数据在传送信号线上所转送占用时间为： Bit time=1000ms/9600=0.103ms=103us 传送一帧数据的时间为： Bit time*10=1.03ms 四、数据传送方式 单工：完成数据交换的两台设备，只允许一台设备发送数据，另一台设备接收数据。 半双工：完成数据交换的两台设备可以互相交换数据，但两台设备之间的数据发送与接收不能同时进行。 全双工：完成数据交换的两台设备可以同时进行数据的互相交换。 五、数据校验 两台设备在进行数据传送过程中，为了提高数据传送的可靠性，在传送的一帧数据中，加入了特定的电平位（校验位），该校验位与传送的其它数据位构成特定的逻辑组合，接收方所收到的数据只有满足了这一特定的逻辑组合，才表示接收数据是正确的。 1、位校验：在一帧数据中提供一个校验位，并规定校验位的电平为“0”或“1”，接收方收到数据后，判断校验位电平符合后，认为所收到的一帧数据是正确的。 2、“奇” 校验、“偶” 校验 发送的数据字节与校验位构成“奇”数个“1”（ “奇” 校验）或偶数个“1”（ “偶” 校验），接收方所收到的一帧数据只有满足了规定的校验方式才认为所接收的数据是正确的。 六、接口传输标准及接口电路 两台设备利用串行口交换数据，其串行口的传输标准必须一致，对于传输标准不一致的接口，要通过匹配接口电路，使其标准一致后才能完成数据的传输。 接口传输的常用标准： 1、RS232 最常用的串口通讯总线标准（完整总线：22根信号线；简易总线：7根信号线；简单总线：3根信号线，发送、接收、地线） 采用负逻辑电平：“1”：-9v~-15v “0”: +9v~+15v 只可完成点对点的传输，不可组网。 2、RS422\423\485 利用信号导线间的平衡或不平衡电位差进行数据传送 3、20mA电流环 4、TTL串口电路 七、实现双机通讯或多机通讯的条件（通讯规约） 要完成双机或多机之间的数据传输，应满足： 1、定义的数据帧一致 2、传输波特率一致 3、校验方式一致 4、定义的通讯方式一致（同步、异步等） 5、通讯接口标准一致 6、在前5项保证的情况下，编制串行通讯程序。 §7.2 MCS-96串行口工作方式 MCS96串行口工作方式分为四种，分别是： 方式0：同步方式，TxD为同步脉冲输出引脚。 RxD为数据发送或接收引脚。 方式0主要是用于计算机与外部器件交换数据。 方式1：标准异步方式，一帧数据由10位构成。 数据的构成形式： 1、起始位+8位数据位+结束位 2、起始位+7位数据位+偶校验位+结束位 （7位数据适用于ASCII码数据传送。美国信息交换标准码，用7位数表达数据或相关操作定义） 方式2：异步第9位辩识，一帧数据由11位构成 起始位+8位数据位+辩识位+结束