[信息与通信]串行通信.ppt

§7.5串行通信接口技术 §5-3 MCS-51单片机的串行口 一、串行通信基本概念 1、并行通信和串行通信 通信的基本方式： 并行通信：数据的各位同时送出。传送距离：小于30米。 串行通信：数据的各位逐位送出，只需一对传送线即可完成传送。传送距离：几米~几千公里。 2、串行通信 （1）串行通信的数据传送方向。 单工、半双工、全双工三种方式 （2）串行通信的工作方式 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，又被称为帧，如图。 包含字符的起始位、数据位、校验位、停止位四个部分。 3、串行通信的波特率（Baud rate） （1）波特率：传送数据位的速率，一般指每秒种传送二进 制代码的位数。单位：bps。 （2）通用异步接收/发送器（UART）：用于数据串、并转 换的串行接口电路。 包括串行化电路（发送器）、并行化电路（接收器）、控制电路3部分。 二、MCS-51单片机的串行口 全双工的串行口（P3.0、P3.1）：能同时进行发送和接 收。既可作UART用，也可作同步移位寄存器使用，还可用 于网络通信，其帧格式可有8位、10位和11位，并能设置各种 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 SCON用于存放串行口的控制和状态信息，PCON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。 （1）串行控制寄存器SCON 单元地址98H，位地址9FH~98H。寄存器及位地址表示如下： SCON： （2）电源控制寄存器PCON 字节地址87H，不可位寻址。它的D7位SMOD为串行口波特率控制位，可由软件置位或清零。若SMOD=1，则使工作在方式1、2、3时的波特率加倍。 3、串行工作方式0 —— 同步移位寄存器方式 方式设定：SM0SM1=00，通过执行MOV SCON，#00H。 此时： RXD（P3.0）：数据的发送或接收口。 TXD（P3.1）：输出同步移位脉冲。 发送、接收的是8位数据，不设起始位和停止位，低位在前，波特率固定为fosc/12。。 在串行方式0时，是将串行口变成并行口使用。并要有串并转换芯片74LS164、74LS165转换。 三、MCS-51串行口方式0驱动数码管 1、LED数码管 （1）结构 COM：显示器位选线 a~dp：显示器段选线 发光管驱动额定电流：10~40mA，静态取下限。 （2）静态显示及其段码 静态显示：利用8位锁存功能的I/O口线驱动一个数码管，多 个数码管同时显示，需增加I/O口线。 段码形成：在COM送入低电平或高电平，然后控制个各笔 段引脚电平，即可形成相应段码。 【例5-4】：利用P1口并行输出控制八段数码管，设小数点暗， 采用共阳顺序、共阴顺序、共阴逆序确定0~9的显示程序为： 解：1）共阳顺序显示硬件结构如图： 2）共阳顺序、共阴顺序、共阴逆序的段码如下： 共阳顺序段码：C0H，F9H，A4H，B0H，99H，92H，82H，F8H，80H，90H 共阴顺序段码：3FH，06H，5BH，4FH，66H，6DH，7DH，07H，7FH，6FH（Dp→a） 共阴逆序段码：FCH，60H，DAH，F2H，66H，B6H，BEH，E0H，FEH，F6H（a→Dp） 2）并行输出，循环显示0~9秒的显示程序： DIR： MOV R0，#0 MOV DPTR，#TAB LOOP：MOV A，R0 MOVC A，＠A+DPTR MOV P1，A LCALL DELAY INC R0 CJNE R0，#0AH，LOOP AJMP DIR TAB：DB C0H，F9H，A4H DB B0H，99H，92H DB 82H，F8H，80H，90H 2、串行口方式0驱动数码管 （1