单片机原理及应用第5章研讨.ppt

◆ PC通信程序编写 小 结 MCS-51系列单片机内部具有一个全双工的异步串行通信I/O口，该串行口的波特率和帧格式可以编程设定。MCS-51串行口有4种工作方式：方式0、方式1、方式2、方式3，帧格式有10位、11位。方式0和方式2的传送波特率是固定的，方式1和方式3的波特率是可变的，由定时器的溢出率决定。 单片机与单片机之间以及单片机与PC之间都可以进行通信，异步通信的程序通常采用两种方法：查询法和中断法。 * 单片机原理与应用 单片机原理与应用 5.1 串行通信概述 5.2 串行口的结构及工作原理 5.3 MCS-51串行口的应用 第5章 串行数字通信 5.1 串行通信概述 在计算机系统中，主机与外设之间及主机系统与主机系统之间的数据交换称为通信，分为串行通信和并行通信。 并行通信方式下数据的各位同时进行传送，并由传输数据的位数决定传输线的数目。串行通信方式下数据一位一位串行地顺序传送，最少只需一根传输线即可完成。 按照串行数据的时钟控制方式，串行通信可以分为同步通信和异步通信两种。 5.1.1 同步通信和异步通信 1、同步通信 2、异步通信 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，通过传输线被接收端一帧一帧地接收。发送端和接收端由各自独立的时钟来控制数据的发送和接收。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，如图所示为11位的帧格式。波特率为每秒传送二进制数码的位数，单位为b/s，是异步通信的一个重要指标。 2、异步通信格式 5.1.2 串行通信的制式 ◆ 单工方式 单方向由发送端向接收端传送。 ◆ 半双工方式 两个工作站之间通过传输线进行数据的交替双向传送。 ◆ 全双工方式 由两条传输线连接两个工作站，两站之间的数据可同时双向传送。 5.1.2 串行通信的三种制式 5.1.3 串行通信的信号传输 1、通信线的连接方式 图5.4 通信线的连接方式 2、RS-232C接口标准 (a)?25针的连接器 (b)?9针的连接器 图5.5 RS-232C接口 MCS-51串行口的结构由串行口控制电路、发送电路和接收电路3部分组成，其结构如图所示。发送电路由发送缓冲器SBUF和发送控制电路组成，用于串行口的发送；接收电路由接收缓冲器SBUF和接收控制电路组成，用于串行口的接收。 5.2 串行口的结构及工作原理 5.2.1 串行口的结构 5.2.2 串行口的控制 1、串行口的控制寄存器SCON 方式2或3时，SM2=0，则单机工作，接收一帧数据后，不管第9位（RB8）是0或1，都置RI=1，接收到的数据装入SBUF中； SM2=1，则多机通信，若RB8=1，激活RI，引起接收中断 方式1中，当接收时，SM2=1则只有收到有效停止位才激活RI。 方式0时，SM2置为0 寄存器SCON的结构 2、电源控制寄存器PCON PCON称为电源控制寄存器，格式如表5.4所示。串行通信中只用了其中的最高位SMOD，初始化时，SMOD=0，其余各位用于电源管理。PCON的字节地址为87H，无位地址，只能进行字节寻址。 为1时，方式1、2、3的波特率加倍 5.2.3 串行口的工作方式 １.方式０ 　　发送时，“SBUF（发送）”相当于一个并入串出的移位寄存器，由MCS-51的内部总线并行接收8位数据，并从TxD线串行输出；接收时，“SBUF（接收）”相当于一个串入并出的移位寄存器，从RxD线接收一帧串行数据，并把它并行送入内部总线。 　　发送操作是在TI=0下进行的，CPU通过执行mov sbuf,a指令给“sbuf(发送)”送出发送字符后，RxD线上即可发出8位数据，TxD线上发送同步脉冲。8位数据发送完毕后，TI由硬件置位，并向CPU请求中断。响应后用软件使TI清零，然后再给“sbuf(发送)”送下一个欲发送字符，重复上述过程。 　　接收过程是在RI=0和REN=1条件下启动的。串行数据由RxD线输入，TxD线输出同步脉冲。接收电路接收到8位数据后，RI自动置“１”和发出串行口中断请求。CPU查询到RI=1或响应中断后便可通过mov a, sbuf把接收到的数据送Ａ。RI由软件复位。 ２. 方式１ 此方式下，串行口设定为10位异步通信方式。字符帧中有8位数据位，1位起始位和1位停止位。 　　发送操作在TI=0时，执行mov sbuf,A开始，然后发送电路自动在8位发送字符前后分别添加1位起始位和停止位，并在移位脉冲作用下在TxD线上依次发送一帧信息，发送完后自动维持TxD线为高电平。TI由硬件在发送停止位时置位，由软件