《单片机应用技术基础》课件_第6章.pptxVIP

模块6串行口通信技术;

任务11单片机之间双机通信;

3.硬件电路

U1为发送方，U2为接收方，将双方的RXD(P3.0)和TXD(P3.1)交叉互连即可，如图6.1所示。图中最小系统没有画，本任务仅涉及单向通信，所以只需将发送方的TXD连接至接收方的RXD即可。;

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4.程序设计

相比查询方式，初始化时通过语句EA=1和ES=1开放了相应的中断控制位。主程序执行语句while(1)进入无限循环，此循环不做任何实质工作，仅仅是为了不让程序跑飞。主要的处理工作在串行中断处理程序中完成，每当接收完一帧数据，就会进入串行中断处理程序。因为发送接收共享同一个中断，因此在串行中断处理程序中，要判断是接收中断还是发送中断，这是通过语句if(RI==1)来实现的。当然，由于程序不会通过串口发送数据，因此在串行中断处理程序中即使不做判断也不会有任何问题。;

6.1串行通信基础;

6.1.1串行通信与并行通信

并行通信是多位数据同时通过多根数据线传送，如图6.2所示。其优点是传送速度快，缺点是数据有多少位，就需要用多少根传送线。并行通信适用于近距离通信。;

串行通信是数据通过一根数据线，一位一位地传送，如图6.3所示。;

6.1.2串行通信的制式

由于串行通信装置的设置不同,通信线路的连接不同,它们通信能力是不同的。在串行通信中数据是在两个站之间进行传送的，按数据的传送方向，串行通信可分为单工、半双工、全双工三种通信制式。

在单工制式中，通信接口只能发送或接收的单向传送，只允许数据向一个方向传送,它只需一条通信线和一条地线，如图6.4(a)所示。;

在半双工制式中，通信接口在任一时刻，只能发送或者只能接收信息，两个方向上的数据传送不能同时进行。但允许数据双向传送，只是需要分时进行。在这种制式下，也只需要一条通信线和一条地线，其收发开关一般是由软件控制的电子开关，如图6.4(b)所示。

在全双工制式中，通信接口可以同时发送和接收，即数据可以在两个方向同时传送，接收和发送需采用两条不同的通信线和一条地线，如图6.4(c)所示。;

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6.1.3串行通信分类

1.异步通信(AsynchronousCommunication)

在异步通信中，数据都是以特定的帧形式由发送端一帧一帧地发送，每一帧数据是低位在前，高位在后，通过传输线被接收端一帧一帧地接收。一次通信传输一帧数据，一帧数据包含8到11个二进制位，通常一次传输一个字节数据，数据在通信线上一位一位地串行传送。发送端和接收端可以由独立的时钟来控制数据的发送和接收，这两个时钟彼此独立，不要求严格同步。发送端发送完一个字节后，可经过任意长的时间间隔再发送下一个字节。;

异步通信中有两个重要指标：数据帧格式和波特率。

1)数据帧格式

数据帧通常由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位四部分组成。

(1)起始位：表示传送一个数据的开始，用低电平表示，占一位。

(2)数据位：要传送的数据的具体内容，典型的数据位数是7位或8位，一般为7位(ASCII码)，数据从低位开始传送。;

(3)奇偶校验位：位于数据位之后，仅占一位，用来表征串行通信中采用奇校验还是采用偶校验，可由用户编程决定。是为了保证数据传输的正确性，在数据位之后紧跟一位奇偶校验位，该位可用于有限差错检测，微机在通信时双方约定一致的奇偶校验方式。

(4)停止位：表示发送一个数据的结束，用高电平表示，占一位、一位半或两位。这里的一位对应于一定的发送时间，故有半位。;

在串行通信中，两相邻数据帧之间可以没有空闲位如图6.5(a)所示，也可以有若干空闲位如图6.5(b)所示，这由用户决定。在异步通信中，数据以如图6.5所示的格式一个接一个地传送。;

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2)波特率

在串行通信中，收发双方对发送或接收的数据速率要有一定的约定。

波特率是串行通信中的一个重要概念。波特率是对信号传输速率的一种度量，就是规定通信双方的通信速度，只有当通信双方采用相同的波特率时，通信才不会发生混乱。

波特率是指每秒钟传送二进制数码的位数，单位为b/s(位/秒)。例如，当采用每个字符为8位数据的异步串行通信(根据帧格式，每个8位数据的字符加上起始位和停止位，一帧共10位)，每秒发送100个字符时，波特率为：10位/字符×100字符/秒=1000位/秒。;

2.同步通信(SynchronousCommunication)

在异步通信中,由于每个数据都包含起始位和停止位,它们占用了传送的时间,当数据量较大时,这一点更为突出,所以在大量数据传输时采用同步通信方式来传送数据。

同步通信依靠同步字符在每个数据块