11-第二章串行通讯.ppt

第五章：串行通讯 计算机与通信工程学院 李耀明 2.7 串行通信基础 串行通信：用一根信号线将数据逐位顺序传送 串行通信的优势：通信线路少，在远距离通信时可以极大地降低成本；适合于远距离数据传送，也常用于速度要求不高的近距离数据传送 PC系列机上有两个串行异步通信接口，键盘/鼠标器/显示器与主机间亦采用串行数据传送。 1并行通讯串行通讯 1.并行通讯 传送方式：一次输出一个字节（8位）， 打印机就是用的并行口就是并行通讯。 优点：传输速度快。 缺点：适合近距离传送，对于较长距离通讯，传输线成本增加，电器信号衰减，一般采用串行通讯。 2.串行通讯 串行数据通讯是以一连串的位形式将数据传输出去或接收进来，在任一瞬间只传送一位数据。 典型的数据传送方式就是RS232C接口。 优缺点与并行接口相反。 2. 异步通信同步通信： 同步方式： 数据按块传送，包括同步字符、数据块。 异步方式： 数据按字符传送，每一个字符均按固定的字符格式传送，称为帧，如图。 包含字符的起始位、数据位、校验位、停止位四个部分。 同步通信 以数据块（帧）为传输单位 双方使用同一时钟（主控方提供时钟，被控方接收时钟） 外同步：时钟信号另外安排一根传输线 自同步：发送时将时钟信号与数据混合编码，接收时译码出时钟 数据格式：每个数据块前加1~2个同步字符（同步头）进行帧同步，一般采用CRC循环冗余校验码 同步通信的数据传输效率和传输速率较高，但硬件电路比较复杂 串行同步通信主要应用在网络当中，最常使用的同步通信协议有高级数据链路控制协议（HDLC） 异步通信 标志： 当串行传输在线不传送数据时，他所处的状态称为标志状态。 用于告知对方目前是处于待机闲置的状态下。 此信号一直保持在高电平。 起始位： 在真正传送数据位前，会先发送一个低电平的位，用来告知接收端马上就要发送数据。 标志信号一直保持在高电平，一旦发送起始位低电平后，在这状态变化的瞬间，接受端与发送端便获得了同步。 数据位： 起始位发送后，便开始逐位发送数据。 数据长度：5—8位。 英文文本文件：7位。 8位可以传送任何数据文件。 异步通信 奇偶校验位： 发送完最后一位数据后，接着输出同位检查位，用来检查数据传送过程中是否发生错误。 奇校验：数据各个位的个数是奇数。 偶校验：数据各个位的个数是偶数。 停止位： 数据传送的最后一位是停止位。 停止位可以是：1个、1.5个、2个。 起始位和停止位主要是为了收发两端获得同步。 起止式异步通信协议 起始位——每个字符开始传送的标志，起始位采用逻辑0电平 3. 数据传输速率 传输率——波特率 每秒钟可以传送数据的位数：300、600、1200、2400、4800、9600等 传送速度：9600/11=873byte/s 通讯协议：9600,8,N,1表示： 波特率9600bit/s 数据位为8位 没有奇偶校验 1位停止位 起始位一直存在。 4. 数据传输方式 全双工 2.7.1 MCS-51单片机的串行口 8051内部含有一对全双工的串行传输接口，可以同时传送或接受外部送来的数据。 由TXD（脚位11）来发送串行数据, 由RXD(脚位10)来接收数据 其操作逻辑电平都为TTL准位（0V、5V）,如果要与PC做串行数据传输或是连接控制用必须经过RS232信号（+12V、-12V）电平的转换，市面上已有现成的TTL至RS232电平转换IC编号为ICL232或MAX232，只要外加四只电容器，便能完成接口电平转换的工作了。 引脚： RxD:P3.0串行数据输入 TxD:p3.1串行数据输出 GND:接地引脚。 SBUF:输出缓冲区。 程序控制中均使用SBUF寄存器，8051内部含有发送和接受寄存器，一个读，一个写，二者分别独立工作。 其帧格式可有8位、10位和11位 能设置各种波特率 1、串行口的结构 MCS-51单片机的串行口主要由2个物理上独立的串行数据缓冲器SBUF、输入移位寄存器和控制器等组成。 还有2个SFR寄存器SCON和PCON，用于串行口的初始化编程。 结构如图所示 串行口的发送和接收是以SBUF的名义进行读或写，它们共用一个地址99H。 发送：执行写命令MOV SBUF，A指令，发送完后使中断标志TI置“1”。 接收：当RI=0时，置“1”允许接收位时，即启动接收，并时使RI=1。执行读命令MOV A，SBUF时，即可从接收 SBUF取出信息并由内部总线送CPU。 2、串行口控制寄存器 控制寄存器 SCON:串行传送控制寄存器。用于存放串行口的控制和状态信息 PCON:电源控制寄存器。用于改变串行口的通信波特率 波特率发生器可由定时器T1方式2构成。 TMOD: 定时器模式控制寄存器。 TCON:定时器控制寄存器。 TH1: TL1: IE:中