第五章串行接口 ◆第一节串行通信概述 ◆第二节MCS-51单片机的串行接口 ◆第三节串行口应用举例
第五章 串行接口 第一节 串行通信概述 第二节 MCS-51单片机的串行接口 第三节 串行口应用举例
Q第一节串行通信概述 数据通信的概念 基本的数据通信方式有两种,即并行通 信和串行通信 并行通信数据的各位同时进行传送(发送 或接收)的通信方式。其优点是数据传送 速度快;缺点是数据有多少位,就需要 多少根传送线 串行通信数据的各位一位一位顺序传送 的通信方式。其优点是数据传送线少缺 点是传送速度较低
第一节 串行通信概述 一、数据通信的概念 基本的数据通信方式有两种，即并行通 信和串行通信 : 并行通信 数据的各位同时进行传送(发送 或接收)的通信方式。其优点是数据传送 速度快；缺点是数据有多少位，就需要 多少根传送线。 串行通信 数据的各位一位一位顺序传送 的通信方式。其优点是数据传送线少.缺 点是传送速度较低
二、串行通信中数据的传送方向 串行通信中数据的传送方向有三种 1.单向(或单工)配置:只允许数据向一个方 向传送; 2半双向(或半双工)配置:允许数据向两 个方向中的任一方向传送,但每次只允 许一个方向传送; 3全双向(全双工)配置:允许数据同时双 向传送
二、串行通信中数据的传送方向 串行通信中数据的传送方向有三种: 1.单向(或单工)配置 :只允许数据向一个方 向传送； 2.半双向(或半双工)配置:允许数据向两 个方向中的任一方向传送，但每次只允 许一个方向传送 ; 3.全双向(全双工)配置:允许数据同时双 向传送
异步通信和同步通信 1.异步通信 在异步通信中,数据是一帧一帧(包含一个 字符代码或一字节数据)传送的,每一串行 帧的数据格式如图5-3所示。 第n个字符 第η+1个字符 停起 停起 止始 奇偶止始 位位 8位数据 检验位位 数据 西网四p回一 a 第n个字符 第n+1个字符 起 停 起 始 奇偶止 始 位 8位数据 检验位空闲位位 top四 Tonon on o o/1 o/1 o/1 0/1 1:1op-
三、异步通信和同步通信 1．异步通信 在异步通信中，数据是一帧一帧(包含一个 字符代码或一字节数据)传送的，每一串行 帧的数据格式如图5-3所示
在帧格式中,一个字符由四个部分组成: 起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。 即首先是一个起始位“0”,然后是5~8 位数据(规定低位在前,高位在后),接下 来是奇偶校验位(可省略),最后是停止位 2.同步通信 在同步通信中,数据开始传送前用同步 字符来指示(常约定1~2个),并由时钟来 实现发送端和接收端同步,即检测到规 定的同步字符后,下面就连续按顺序传 送数据,直到通信告一段落
在帧格式中，一个字符由四个部分组成： 起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。 即首先是一个起始位“0”，然后是5～8 位数据(规定低位在前，高位在后)，接下 来是奇偶校验位(可省略)，最后是停止位 “1”。 2．同步通信 在同步通信中，数据开始传送前用同步 字符来指示(常约定1～2个)，并由时钟来 实现发送端和接收端同步，即检测到规 定的同步字符后，下面就连续按顺序传 送数据，直到通信告一段落
在同步传送时,要求用时钟来实现发送 端与接收端之间的同步。为了保证接收 正确无误,发送方除了传送数据外,还 要把时钟信号同时传送。 四、串-并转换问题 在MCS-51单片机中,串-并、并串转换 是由串行口的移位寄存器来自动完成的 [8--[2← 串行数据 井行数据 串行数据 →[8][7→ 并行数据
在同步传送时，要求用时钟来实现发送 端与接收端之间的同步。为了保证接收 正确无误，发送方除了传送数据外，还 要把时钟信号同时传送。 四、串-并转换问题 在MCS-51单片机中，串-并、并-串转换 是由串行口的移位寄存器来自动完成的
五、串行通信协议 通信协议是对薮据传送方式的规定,包括数据 格式定义和数据位定义等。通信方式必须遵从 统一的通信协议。 1.起始位:当通信线上没有数据被传送时,通信 线应处于逻辑“1”状态(高电平)。当发送 设备要发送一个字符数据时,首先发出一个逻 辑“0”信号(低电平),这个逻辑低电平就 是起始位。 2.数据位:当接收设备收到起始位后,紧接着就 会收到数据位
五、串行通信协议 通信协议是对数据传送方式的规定，包括数据 格式定义和数据位定义等。通信方式必须遵从 统一的通信协议。 1．起始位 :当通信线上没有数据被传送时，通信 线应处于逻辑“1”状态（高电平）。当发送 设备要发送一个字符数据时，首先发出一个逻 辑“0”信号（低电平），这个逻辑低电平就 是起始位。 2．数据位 :当接收设备收到起始位后，紧接着就 会收到数据位
3.奇偶校验位:。奇偶校验用于有限差错 检测,通信双方应约定一致的奇偶校验 方式如果选择偶校验,那么组成数据位 和奇偶位的逻辑“1”的个数必须是偶数; 如果选择奇校验,那么逻辑“1”的个数 必须是奇数 4.停止位约定:停止位是一个字符数据的 结束标志,可以是1位或多位的高电平。 5.波特率设置每秒传送多少个二进制位, 叫波特率,它的单位是位秒(b/s或bps
3．奇偶校验位 :。奇偶校验用于有限差错 检测，通信双方应约定一致的奇偶校验 方式 .如果选择偶校验，那么组成数据位 和奇偶位的逻辑“1”的个数必须是偶数； 如果选择奇校验，那么逻辑“1”的个数 必须是奇数。 4．停止位约定 :停止位是一个字符数据的 结束标志，可以是1位或多位的高电平。 5．波特率设置 :每秒传送多少个二进制位， 叫波特率，它的单位是位/秒(b/s或bps)
6.允许的波特率误差:对于常用的8位 9位和11位一帧的串行传送,其最大的波 特率允许误差分别为6.25%、556%和 4.5%。 六、串行通信的校验 (1)奇偶校验 2)和校验 3)循环冗余码校验
6．允许的波特率误差 ：对于常用的8位、 9位和11位一帧的串行传送，其最大的波 特率允许误差分别为6.25％、5.56％和 4.5％。 六、串行通信的校验 (1)奇偶校验 (2)和校验 (3)循环冗余码校验
Q第二节MCS51单片机的串行接口 MCS-51串行口的结构 MCS-51单片机内部的串行口有两个物理 上独立的接收、发送缓冲器SBUF,可同 时接收和发送数据。发送缓冲器只能写 入不能读出,接收缓冲器只能读出不能 写入。两个缓冲器占用同一个地址(99H)。 控制MCS-51单片机串行口的控制寄存器共 有两个,即特殊功能寄存器SCO0N和PCON
第二节 MCS-51单片机的串行接口 一、MCS-51串行口的结构 MCS-51单片机内部的串行口有两个物理 上独立的接收、发送缓冲器SBUF，可同 时接收和发送数据。发送缓冲器只能写 入不能读出，接收缓冲器只能读出不能 写入。两个缓冲器占用同一个地址(99H)。 控制MCS-51单片机串行口的控制寄存器共 有两个，即特殊功能寄存器SCON和PCON