MCS-51系列单片微计算机（第六章1 串行通讯的一般概念及常用异步 ....PPT

d）方式3 —— 波特率可变的11位UART通信方式。 传送的波特率取决于定时器T1 或定时器T2的溢出率和 PCON 中的 SMOD 位。 除了波特率以外，方式 3 和方式 2 完全相同。 * * 6. 串行通讯及其接口 并行通信: 数据的各位同时传送。 优点：传送速度快 缺点：数据线多，成本较高，且由于并行数据传输线的耦合和共模干扰，传输距离短。 主要应用于数据传送量很大的场合，如打印机，液晶屏等。随着现代电子技术的发展，并行通信的应用在逐渐减少。 串行通信：将数据按顺序分解为一位（或几位，一般不大于4位）的序列，按顺序传送。 优点：传送线路简单，成本低，传送距离长 缺点：传送速度比并行通信低 随着现代电子技术的发展，传送速度越来越快，应用越来越广泛。如USB、1394、Profibus、SERCOS、各种网络等 6-1 串行通讯的一般概念 6-1-1 并行通信和串行通信 按数据的传送方向，串行通信可分为：单工、双工、半双工3种形式。 6-1-2 串行通信的数据通路形式 A B 单工通信 A B 双工通信 半双工通信 A B 多机通信 主站 从站1 从站2 从站N … 站1 站B 站N … a. 异步通信 在异步通信中，没有统一的时钟信号，各设备使用自己的时钟信号,各设备时钟必须在频率上保证一致（误差允许范围很小），每个传送字节必须用其始位来同步时钟，用1~2个停止位来表示传送字节的结束。由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位等 4 部分组成的串行数据称为字符帧（Character Frame） 也叫数据帧。 异步通信的优点是不需要传送同步时钟，字符帧长度不受限制，故设备简单。缺点是字符帧中因包含起始位和停止位而降低了有效数据的传输速率。 D0 P D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D0 D1 D2 D3 … 起始位 空闲位 停止位 异步串行通信的字符帧格式 6-1-3 串行通信格式 按照串行数据的时钟控制方式，串行通信可分为同步通信和异步通信。 起始位检测 异步通信中，每秒钟传送二进制数码的位数为波特率(Baud Rate),单位为 bps。异步串行通信的收发设备，必须使用相同的波特率。 异步通信设备，都具有自己的波特率时钟发生器，其时钟频率一般为波特率的16倍，在检测到起始时位跳变时，接收方同步其接收时钟，然后，间隔24个时钟，检测第一个数据位，以后每间隔16个时钟检测一位，直到停止位，1帧数据结束。 用起始位同步接受时钟，消除了时钟误差的累积，降低了对收发时钟频率的一致性要求，一般，时钟误差3% 即可。 发送 时钟 接收 时钟 数据 读取第1个数据位 读取第2个数据位 b. 同步通信 在通信的设备中,采用同一时钟信号,这个时钟信号可以是其中一台设备产生的,也可以采用外部时钟信号源。 0 0 1 1 1 1 0 1 由于具有同步时钟,传送速度快; 但若传送距离较长时, 时钟信号易受干扰, 且不经济。多用于板内芯片间的数据通信和短距离设备间的数据通信。如：I2C、 SPI、 LVDS等 在同步通信中，除了位同步，还需要帧（字符）同步，帧同步可以由单独的硬件信号实现，也可以用数据线上的同步字符来实现（非2进制数据） 时钟发生器 主器件 MOSI 从器件 MISO NSS SCK 1）SPI 同步串行总线标准 SPI总线采用3线制全双工串行通信。 2 1 0 3 4 5 6 7 2 1 0 3 4 5 6 7 MSB bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 LSB SCK MISO/MOSI NSS 2）I2C 同步串行总线标准 I2C总线采用2线制全双工串行通信。 主 站 从站0 A2 A1 A0 … … 0 0 0 0 0 1 1 1 1 从站1 A2 A1 A0 从站7 A2 A1 A0 SDA SCL 6-2-1 RS232C RS232是应用最早,最广泛的双机异步串行通信总线标准。是美国电子工业协会的推荐标准 RS = recommended standard 标准规定了数据终端设备(DTE)和