4.3.3串行接口的控制与实现.ppt

(a) 并行通信方式 (b) 串行通信方式 　　　图4.10 并行和串行通信方式 4.3.6 单片机串行接口通信技术举例 4.3.6 单片机串行接口通信技术举例 4.3.6 单片机串行接口通信技术举例 * * 第4章 MCS-51单片机的内部标准功能单元 主讲人：魏立峰 沈阳化工大学 4.3 MCS-51的串行接口 4.3.1串行通信基础 计算机与外部设备或计算机与计算机之间的数据交换 称为通信。 并行通信：将数据的各位用多条数据线同时进行传送， 　外加地址线和通信控制线。优点是传输速率高，缺点是 　长距离传输成本高，可靠性差，只适用于近距离传输。 串行通信：将数据分成1位1位的形式在一条传输线上逐 个地传送。优点是传输线少，长距离传送时成本低，缺 点是传输速率低。 4.3.1串行通信基础 1. 串行通信的种类：按数据传输方式分类 1) 同步通信 同步通信是一种数据连续传输的串行通信方式，通信 时发送方把需要发送的多个字节数据和校验信息连接起来， 组成数据块。 典型的同步通信格式如下： 4.3.1串行通信基础 校验信息2 校验信息1 N个字节的连续数据 同步字符2 同步字符1 1. 串行通信的种类 2) 异步通信 异步通信是以字符帧为单位进行传输。 典型的同步通信格式如下： 4.3.1串行通信基础 　　　　图4.11 异步通信字符帧格式 2. 串行通信数据传输方向 根据串行通信数据传输的方向，可将串行通信系统传 输方式分为：单工方式、半双工方式和全双工方式。 图4.12 数据传输方式 4.3.1串行通信基础 2. 波特率 数据的传输速率可以用波特率表示。 单位是：(bit/s或kbit/s)。 如每秒传送240个字符，而每个字符格式包含10位，这时 的波特率为10位(bit)×240个/s = 2400 bit/s。 在异步串行通信中，接收方和发送方应使用相同的波特率， 才能成功传送数据。 4.3.1串行通信基础 MCS-51单片机内部有一个全双工异步串行I/O接口 4.3.2 串行接口的基本结构 图4.13 MCS-51串行接口结构图 1. 和串行接口有关的特殊功能寄存器 数据缓冲器(99H) 发送缓冲器：只管发送数据，CPU写入SBUF的时候 (MOV SBUF，A)即为发送； 接收缓冲器：只管接收数据，CPU读取SBUF的过程 (MOV A，SBUF)即为接收。 串行接口控制寄存器SCON (98H) 电源控制寄存器PCON (97H) 4.3.3 串行接口的控制与实现 2. 串行接口的工作方式 串行接口可由SCON中的SM0、SM1设置4种工作方式。 可变 9位UART 3 1 1 fOSC /64或fOSC/32 9位UART 2 0 1 可变 8位UART 1 1 0 fOSC /12 移位寄存器 0 0 0 波特率 功能说明 方 式 SM1 SM0 4.3.3 串行接口的控制与实现 1）方式0：同步移位寄存器的输入/输出方式 数据都由RXD(P3.0)引脚输入或输出，TXD引脚总是用于输出同 步移位脉冲。 发送和接收均为8位数据，低位在先，高位在后。波特率固定为/12。 4.3.3 串行接口的控制与实现 图4.14 方式0 输出时序 1）方式0输出方式 当执行任何一条写SBUF的指令时，就启动了串行接口 的发送过程(如MOV SBUF，A)。 内部的定时逻辑在SBUF写入数据之后，经过一个完整 的机器周期，输出移位寄存器中输出位的内容送RXD 引脚输出； 移位脉冲由TXD引脚输出，它使RXD引脚输出的数据移 入外部移位寄存器。 当数据的最高位D7位移出后，停止发送数据和移位脉冲， 就完成了1B的输出，并把中断标志(TI)置“1”。 如要再发送下一字节数据，必须用软件先将TI清“0”。 4.3.3 串行接口的控制与实现 1）方式0输入方式 当SCON中接收允许位REN=1和 RI=0时，启动1次串行口接收过程。 串行数据从RXD引脚输入，移位脉冲由TXD引脚输出。 当接收完一帧数据后，由硬件将输入移位寄存器中的内容写入SBUF， 并把中断标志(RI)置“1”。 如要再接收数据，就再用软件将RI清“0”。 4.