第四章串行通信技术.pptVIP

——什么是单片机; ★ 标准型单片机的组成;第4章 UART串行接口 ;UART;4．1 串行通信概述;图4-1基本通信方式图示;4.1.1 同步通信和异步通信方式;异步传送方式;异步通信是按字符传输的。传送时数据的低位在前，高位在后。这种传送方式利用每一帧的起、止信号来建立发送与接收之间的同步。其特点为：每一帧内部各位均采用固定的时间间隔，而帧与帧之间的时间间隔是随机的。两相邻字符帧之间有若干空闲位或无空闲位。接收机完全靠每一帧的起始位与停止位来识别字符正在进行传送还是已经结束传送。 ;2. 同步通信SYNC 用一同步字符来指示通信的开始（常约定1～2个），以实现发送端和接收端的同步 。 ;同步传送方式; 采用两个同步字符，称双同步方式。采用一个同步字符，称单同步方式。同步字符可以由用户来约定，也可以采用ASCII码中规定的SYN代码，即16H。同步通信时，先发送同步字符，接收方检测到同步字符后，即准备接收数据，按约定的长度拼成一个个数据字节，直到整个数据接收完毕，经校验无传送错误则结束一帧信息的传送。;;3) 波特率;; 串行通信的方式 单工：只允许单方向传送，只需一条数据线。 半双工 ：接收和发送分时双向进行，只需一条数据线。 全双工 ：甲、乙两机之间数据的发送和接收可以同时 进行，通信必须使用二根数据线 。 图4-2 通信方式示意图 ;图4.3 单工方式; 通信协议; 80C51单片机常与其它51单片机或PC机进行串行通信。 80C51单片机串行接口的信号电平为TTL类型，抗干扰能力差，传输距离短。为了提高串行通信的可靠性，延长通信距离，工程设计人员一般采用标准串行接口，如RS-232C、RS-422A和RS-485等。这三种接口最初都是由美国电子工业协会（EIA）制订并发布的。; 5.3.1 RS-232C接口;1．接口信号; 目前较为常用的RS-232C有9针串口（DB9）和25针串口（DB25），结构分别如图4-8所示。在保证通信准确性的前提下，如果通信距离较近 (小于12米)，可以用电缆线直接连接，图4-9是这种连接方式的示意图；若距离较远，需附加调制解调器（MODEM），见图4-7。 ; 实际上DB25中有许多引???很少使用，在计算机与终端通讯中一般只使用3-9条引线。最常用的9条引线的信号内容见表4-2所示。最为简单且常用的是三线制接法，即地、接收数据和发送数据三脚相连。传输线采用屏蔽双绞线。如图4-10 所示。 ;表5-2 DB9和DB25的常用信号脚说明 ;2.逻辑电平; 3．电平转换芯片与接口电路;图5-11 电平匹配原理图; 1．性能特点 RS-485以良好的抗噪声干扰性，长距离传输特性和多站能力等优点成为首选的串行接口。表现为： 接口信号电平比RS-232C低（±1.5V～±6V），不易损坏接口电路芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL 电路连接。 RS-485传输数据的速度较快，最高速率达到10Mbps 。 采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干扰能力增强，即抗噪声干扰性能好。 最大传输距离标准值为4000英尺，折合1219米，实际上可达 3000米。 RS-485接口允许在总线上同时连接32个发送器和32个接收器，即具有多站能力，这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。 因RS-485接口组成的半双工网络一般只需二根连线，所以RS-485接口均采用屏蔽双绞线传输。RS-485接口连接器采用DB9的9芯插头座。与智能终端RS-485接口采用DB9（孔）；与键盘连接的键盘接口RS-485采用DB9（针）。 ;2、与其它标准接口的对照;4．2 80C51串行口简介 ; 图 4－3 串行口结构框图 ;波特率发生器;串行口组成：两个数据缓冲寄存器SBUF、一个输入移位寄存器、波特率发生器以及串行控制寄存器SCON等组成 。 串行口的接收发送操作：首先对串行口初始化。发送时CPU写SBUF ，一方面修改发送寄存器，同时启动数据串行发送到TXD端，发送完毕后置标志位TI；接受时置允许接收位才开始接受操作，接受完毕置位RI，这时CPU可以读SBUF，即读接收到的数据。 ;发送操作：数据写入发送缓冲寄存器SBUF（99H），串行口即把8位数据以fosc ／12 波特率从RXD端送出（低位在前）， TXD端送出同步移位脉冲，发送完后置中断标志TI=1。 MOV TMOD, #00H