第7章 89C51串行口及串行通信技术 单片机,教程ppt.ppt

第七章 89C51串行口及串行通信技术 本书前几章涉及的数据传送都是采用并行方式，如8051与存储器，存储器与存储器，8051与并行打印机之间的通信。89C51处理8位数据，若以并行传送方式一次传送一个字节的数据，至少需要8条数据线。当89C51与打印机连接时，除8条数据线外，还需要状态、应答等控制线。一些微机系统，如IBM-PC系列机，由于磁盘机、CRT、打印机与主机系统的距离有限，所以，使用多条电缆线以提高数据传送速度还是合算的。但是，计算机之间、计算机与其终端之间的距离有时非常远，此时，电缆线过多是不经济的 第七章 89C51串行口及串行通信技术 串行通信只用一位数据线传送数据的位信号，即使加上几条通信联络控制线，也用不了很多电缆线。因此，串行通信适合远距离数据传送，如大型主机与其远程终端之间、处于两地的计算机之间采用串行通信就非常经济。当然，串行通信要求有转换数据格式、时间控制等逻辑电路，这些电路目前已被集成在大规模集成电路中（称为可编程串行通信控制器），使用很方便。 第七章 89C51串行口及串行通信技术 本章将介绍89C51串行口的结构及应用，PC机与89C51间的双机通信，一台PC机控制多台89C51前沿机的分布式系统，以及通信接口电路和软件设计，并给出设计实例，包括接口电路、程序框图、主程序和接收/发送子程序。 第七章 89C51串行口及串行通信技术 7.1 串行通信基本知识 7.2 串行口及应用 7.3 RS-232C标准接口总线及串行通信硬件设计 7.4 89C51与89C51点对点异步通信 7.5 89C51与PC机间通信软件的设计 7.6 PC机与多个单片机间的通信 7.7 思考题与习题 7.1 串行通信基本知识 7.1.1 数据通信 7.1.2 串行通信的传输方式 7.1.3 异步通信和同步通信 7.1.4 串行通信的过程及通信协议 7.1.1数据通信 在实际工作中，计算机的CPU与外部设备之间常常要进行信息交换，一台计算机与其他计算机之间也往往要交换信息，所有这些信息交换均可称为通信。 通信方式有两种，即并行通信和串行通信。 通常根据信息传送的距离决定采用哪种通信方式。 例如，在IBM-PC机与外部设备（如打印机等）通信时，如果距离小于30m，可采用并行通信方式；当距离大于30m时，则要采用串行通信方式。89C51单片机具有并行和串行二种基本通信方式。 7.1.1数据通信 并行通信是指数据的各位同时进行传送（发送或接收）的通信方式。 其优点是传送速度快； 缺点是数据有多少位，就需要多少根传送线。 例如，89C51单片机与打印机之间的数据传送就属于并行通信。 图7-1（a）所示为89C51与外设间8位数据并行通信的连接方法。并行通信在位数多、传送距离又远时就不太合适了。 7.1.1数据通信 串行通信指数据是一位一位按顺序传送的通信方式。 它的突出优点是只需一对传输线（利用电话线就可作为传输线），这样就大大降低了传送成本，特别适用于远距离通信； 其缺点是传送速度较低。假设并行传送N位数据所需时间位T，那么串行传送的时间至少为NT,实际上总是大于NT的。 图7-1（b）所示为串行通信方式的连接方法。 7.1.2串行通信的传输方式 串行通信的传送方向通常有三种： 单向（或单工）配置，只允许数据向一个方向传送； 半双向（或半双工）配置，允许数据向两个方向中的任一方向传送，但每次只能有一个站点发送； 全双向（全双工）配置，允许同时双向传送数据，因此，全双工配置是一对单向配置，它要求两端的通信设备都具有完整和独立的发送和接受能力。 图7-2所示为串行通信中的数据传送方式。 图7-2 串行通信中的数据传送方式 7.1.3异步通信和同步通信 串行通信有两种基本通信方式，即异步通信和同步通信。 1、异步通信 在异步通信中，数据是一帧一帧（包括一个字符代码或一字节数据）传送的，每一帧的数据格式如图7-3所示 1、异步通信 在帧格式中，一个字符由四个部分组成：起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。首先是一个起始为（0），然后是5位--8位数据（规定低位在前，高位在后），接下来是奇偶校验位（可省略），最后是停止位（1）。 1、异步通信 起始位（0）信号只占用一位，用来通知接收设备一个待接收的字符开始到达。线路上在不传送字符时应保持为1。接收端不断检测线路的状态，若连续为1以后又测到一个0，就知道发来一个新字符， 应马上准备接收。字符的起始位还被用作同步接收端的时钟，以保证以后的接收能正确进行。 起始位后面紧接着是数据位，它可以是5位（D0--D4）、6位、7位或8位（D0--D7）。 奇偶校验（D8）只占一位，但在字符中也可以规定不用奇偶校验位，则这一位就可省去。也可用这一位（