3MCS51单片机原理_串行口课案.ppt

* * 2.3 MCS-51串行接口 串行数据通信概述 一、并行通信和串行通信 并行 并行 数据是一位一位传送的 串行 1位 优点：传输线少，连线简单 缺点：速度慢 适用于远距离 或数据量少的通信 通 信 串行 串行 串行 串行通信： 打印机 计算机 网络 鼠标 扫描仪 硬盘 并行、 串行接口的应用？ I2C SPI RS232 USB 常见的串行通信接口: 串行传输方式 同步传输和异步传输 同步传输 1位 数据 计算机 外设 1 2 3 4 5 6 7 810011111 同步时钟 1位 数据 计算机 异步传输 外设 靠发送和接收速率相同来保证 比特率：位/秒(bps) 波特率：码元/秒(Baud) 高位先送 发送速率 接收速率 1、同步通信方式 如何区分数据的起始？ 2、异步通信方式 异步通信协议： （1）没有数据发送时，数据线保持“1”状态 （2）发送数据时，先发起始位“0”，其后是数据 （3）数据后再发一位停止位“1“ 因此对于8位数据至少要发送10位 例：若比特率为9600bps，则每传输960帧，即960字符/秒 而每位传输时间：T=1/9600≈0.104(ms) 解决了传输一个字节的同步问题, 如何组成一组数据的传输? 计算机 异步传输 外设 同步头 数据 7E 7D5E 7D 7D5D PPP协议中 3、单工、双工、半双工方式 单工：广播 双工：电话 半双工：对讲机 4、串行通信接口 （1）UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter 通用异步接收器/发送器 （2）USRT (Universal Synchronous Receiver/Transmitter） 通用同步接收器/发送器 8 串－并 8 并－串 发送 接收 1 时钟 时钟 6、调制解调器 －15V：逻辑1 ＋15V：逻辑0 5、RS－232C标准 美国电子工业协会EIA公布的串行总线标准 DB-25 DB-9 最少3根线 公用电话网 Modem Modem 计算机 计算机 RS232C RS232C RxD （3） TxD （2） 地 （5） 2.3.2. MCS-51串行口 串行口概述 8051的通讯：即单片机与外界进行信息交换。 通讯方式： ? 并行通讯：数据的各位同时发送或接受 ? 串行通讯：数据一位一位顺序发送或接受 串行口通讯方式 ? 单工通讯：通讯接口只能发送或接受的单向通讯方式 ? 半双工通讯：通讯接口既可发送又可接受，但不能同 时进行 ? 全双工通讯：通讯接口能同时发送接受的通讯方式 异步传送方式与同步传送 异步通讯：利用起始位表示字符的开始，用停止位 表示字符结束 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D0 1 0 P 0 起始位 数据位D0~D7 校验位 结束位 第n个字符（帧） 2.??? 同步通讯：在同步通讯中，每个字符要用起始位和停止位作为字符开始和结束的标志，占用了时间；所以在数据块传递时，为了提高速度，常去掉这些标志，采用同步传送。由于数据块传递开始要用同步字符来指示，同时要求由时钟来实现发送端与接收端之间的同步，故硬件较复杂。 串行通信的格式及约定（如：同步方式、通讯速率、数据块格式、信号电平……等）不同，形成了多种串行通信的协议与接口标准。 常见的有： ?通用异步收发器(UART)——本课程介绍的串口 ?通用串行总线（USB） ?I2C总线 ?CAN总线 ?SPI总线 ?RS-485，RS-232C，RS422A标准……等等 串行通信的协议与接口标准 串行通信的数据传送率 传送率：数据传送速度 波特率（baud rate）：异步通信中数据传输速率的单 位，其含义每秒传送多少位二进制数。 例：数据传送的速率为120个字符每秒，每个字符有1个起始位、8个数据位和一个停止位组成，则其传送波特率为： 每一位的传送时间为波特率的倒数： 2.3.3 MCS-51串行口结构 发送控制器 发送 SBUF (99H) 接受 SBUF (99H) 门 接受控制器 + 串行口中断 串 行 控 制 寄 存 器 (98H) 输入移位寄存器 定 时 器 T1 内部总线 T1 R1 TXD(P3.1) RXD(P3.0) 8 8 8 ? 物理空间上各自独立的发送寄存器和接收寄存器，有相同名字和地址空间，但不会出现冲突，因为发送寄存器只读不写，接受寄存器只写不读。 串行口控制寄存器