N041-44 授时间 授课地点 教室 授议班提 轨道101 误型 理论课 课 题 串行口 知积与能 掌握串行通信的基本概念：掌提申行口工作方式的发送和接收过程 教学目标 过程与方 法 培养学生抽象思维能力以及对知武点的运用能力 情感志度 与价值观 通过对如肌点的讲解，使学生对本课程产生浓厚兴厘，激发学生的学习热情。 教学重点 拿漏中行通信的基本概念：草据串行口的工作方式的工作原理 数季垂点 拿罪串行口的工作方式的具体应用 教学关键 理论联系实际 教学方法 讲授法、自主学习、类比说明法 数学用具 教材 教案 敢学环节 教学调控 教师活动 学生活动 设计意图 时间 分配 组织数学 师生问好，清点人数 导入新课 1.定时琴/计数器的工作方式有愿些？ 通过提问回厦定时器/计数器 贴合学生的 2.定时器/什数器的操作流程是什么： 相关知识，结合定时器/计量 生话实践，降 10分钟 上节课我们学习了定时器计数器的 器学习申行口通信 低学习起点。 整个工作过程，让我们了解了单片机的强 引发学习动 讲投新课 大功能，这节课我们米继续挖据单片机的 机， 功能，体险一下人机通信的工作过程。 讲授法 活动一、串行通信的基本摄念 1,并行透信与串行通信 计算机与外界的信息交换称为通信。 讲授法 基木的通信方法有并行通信和串行通信 在具体事例 两种。 中学习相应 30分钟 实物介超 (1)并行通恼 的知识可以 法 是指单位信息（通常为一个字）的 助学生理 各位数据同时传送。它是依常并行/O口 解识别与记 实现的。 忆 (2)申行通信 是指单位信皂的各位一位一位地按顺序 依次传送，它是章串行接口实现数据传送 的。串行通信是以额为单位传送
1 NO:41-44 授课时间 授课地点 教室 授课班级 轨道 1301 课 型 理论课 课 题 串行口 教学目标 知识与能 力 掌握串行通信的基本概念；掌握串行口工作方式的发送和接收过程 过程与方 法 培养学生抽象思维能力以及对知识点的运用能力 情感态度 与价值观 通过对知识点的讲解，使学生对本课程产生浓厚兴趣，激发学生的学习热情。 教学重点 掌握串行通信的基本概念；掌握串行口的工作方式的工作原理 教学难点 掌握串行口的工作方式的具体应用 教学关键 理论联系实际 教学方法 讲授法、自主学习、类比说明法 教学用具 教材 教案 教学环节 教学调控 教师活动 学生活动 设计意图 时间 分配 组织教学 导入新课 讲授新课 讲授法 讲授法 实物介绍 法 师生问好，清点人数 1. 定时器/计数器的工作方式有哪些？ 2. 定时器/计数器的操作流程是什么？ 上节课我们学习了定时器/计数器的 整个工作过程，让我们了解了单片机的强 大功能，这节课我们来继续挖掘单片机的 功能，体验一下人机通信的工作过程。 活动一、串行通信的基本概念 1．并行通信与串行通信 计算机与外界的信息交换称为通信。 基本的通信方法有并行通信和串行通信 两种。 （1）并行通信 是指单位信息(通常为一个字节)的 各位数据同时传送。它是依靠并行I/ O口 实现的。 （2）串行通信 是指单位信息的各位一位一位地按顺序 依次传送,它是靠串行接口实现数据传送 的。串行通信是以帧为单位传送。 通过提问回顾定时器/计数器 相关知识，结合定时器/计数 器学习串行口通信 贴合学 生的 生活实践，降 低学习起点， 引发学 习动 机。 在具体 事例 中学习 相应 的知识 可以 帮助学 生理 解识别 与记 忆 10 分钟 30 分钟
数季环节 教学调控 教虾话动 学生活动 设计意图 时间 分配 2.同步通信与异步通信 串行通信有两种基本通信方式即同 步通信与异步通信。 (1)同步通信 是指发送和接收同步进行，从而实现 数据的不间断传送。同步通信的数据领格 式如图所示。 从罩例出发。 +利学剂中-满形将粒中一餐→ 激发学习兴 冂几几- 趣 (2)异步通信 合作交流 是指发送与接收没有用同步时钟同 通过结构图展现知识点，使 法 步，传送过程中数据之间有隔。异步通信 学生了解通信方式 的数据航格式如图所示， 影 4t第 回印1t 举例讲解 翻 法 3,串行通信的传送方式 (1)单工：发送设备和接受设备之间 之间连接的信号线传送方向是单向的。 (2)半双工：两设备之间的信号线传 抽象的原理 讲授法 送方向是双向的，但两方向的数据传送不 生动具体化。 修同时进行， 让学生在活 (3)全双工：两设备之间连接的信号 动中完成知 线传送方向是双向的，并且两方向的数据 识的学习 传送能同时进行· 4。波特率的概念 引导法 每秒传运数据的位数称为波特率 (Baud Rate),单位为波特，即位秒bWs. 波特率的倒数移为位传送时间用Td 表示，单位为)： 通过例题联系波特率的计 例如。传透建率每秒10航数据，每 算，直观，有效 航数据1山位则传送波特半为： 10领/秒×11位/航=110bs位 传送时间Td-9.1ms 同学间交流时论，解决问愿 活动二、89551中行口的结构 1.中行口的总体结构 串行口缓冲器s围UF(州)，在物 30分钟 理上它对应着两个独立的寄存器，发送缓
2 教学环节 教学调控 教师活动 学生活动 设计意图 时间 分配 合作交流 法 举 例 讲 解 法 讲授法 引导法 2．同步通信与异步通信 串行通信有两种基本通信方式,即同 步通信与异步通信。 （1）同步通信 是指发送和接收同步进行,从而实现 数据的不间断传送。同步通信的数据帧格 式如图所示。 （2）异步通信 是指发送与接收没有用同步时钟同 步,传送过程中数据之间有隔。异步通信 的数据帧格式如图所示。 3．串行通信的传送方式 （1）单工：发送设备和接受设备之间 之间连接的信号线传送方向是单向的。 （2）半双工：两设备之间的信号线传 送方向是双向的，但两方向的数据传送不 能同时进行。 （3）全双工：两设备之间连接的信号 线传送方向是双向的，并且两方向的数据 传送能同时进行。 4．波特率的概念 每秒传送数据的位数称为波特率 (Baud Rate),单位为波特,即位/ 秒(b/ s)。 波特率的倒数称为位传送时间,用Td 表示,单位为秒(s)。 例如，传送速率每秒10 帧数据,每一 帧数据11 位,则传送波特率为: 10 帧 / 秒 ×11 位 / 帧 =110b/ s 位 传送时间 Td=9. 1 ms。 活动二、89S51串行口的结构 1．串行口的总体结构 串行口缓冲器 SBUF（99H），在物 理上它对应着两个独立的寄存器，发送缓 通过结构图展现知识点，使 学生了解通信方式 通过例题联系波特率的计 算，直观，有效 同学间交流讨论，解决问题 从举例出发， 激发学 习兴 趣 抽象的 原理 生动具体化， 让学生 在活 动中完 成知 识的学习 30 分钟
冲器和接受缓冲器。发送时，即CU写 SBUF:接收时，即CPU读取SBUF. 2.串行口控制寄存器SC0N 包含串行口工作方式选择位，接收与 发送控制位、串口状态标志位， 留日糖知短阳相烟 活动三、申行口方式0 1.方式0的工作过程 数据顿格式如图所示，没有起始位与 停止位，只有8位数据位，传送时低位在 前，高位在后。 摇，卡一经—→条据 30分钟 --▣ 露 数 通过图示根示串行口通信方 (1)发送过程 CPU将数据递入发送缓冲器SHUF 后，自动启动串行口发送。 图示与讨论 8位数据以固定的被特率(foc/12), 形精合，学生 参与其中 低位在前，从RXD明脚串行输出.TXD明 即发送移位时钟信号（频率为f✉12），每 个移位时钟的有效期间，对应一个输出的 数据位。 8位数据发送完华，置位一1，申请中 断，通知CPU再爱送下一个数据。 (2)接收过程 款件设置REN-时，启动接收过程， 串行口以心8c/12固定的波转率，从 引脚串行输入数据（低位在前），TXD 引脚输出移位时钟信号， 当8位数据接收完毕，将数据送入接 收缓冲器sUF,并置位R-L.申请中断， 通知CPU取走数据。 2.利用方式0扩展并行10口 74L5164的工作过程是，在移位时钟 《由CK引脚进入》作用下，数据由A, B引脚串行输入，在Q7Q0得到并行输 出的数据(Q7为高位)。CR引脚为异 步清0端
3 冲器和接受缓冲器。发送时，即 CPU 写 SBUF；接收时，即 CPU 读取 SBUF。 2．串行口控制寄存器SCON 包含串行口工作方式选择位、接收与 发送控制位、串口状态标志位。 活动三、串行口方式0 1．方式0的工作过程 数据帧格式如图所示,没有起始位与 停止位,只有 8 位数据位,传送时低位在 前,高位在后。 （1）发送过程 CPU将数据送入发送缓冲器SBUF 后,自动启动串行口发送。 8位数据以固定的波特率(fosc / 12), 低位在前,从RXD引脚串行输出,TXD引 脚发送移位时钟信号(频率为fosc /12),每 个移位时钟的有效期间,对应一个输出的 数据位。 8位数据发送完毕,置位TI=1,申请中 断,通知CPU再发送下一个数据。 （2）接收过程 软件设置 REN=1 时,启动接收过程。 串行口以fosc /12固定的波特率,从 RXD引脚串行输入数据(低位在前),TXD 引脚输出移位时钟信号。 当 8 位数据接收完毕,将数据送入接 收缓冲器 SBUF,并置位 RI=1,申请中断, 通知 CPU 取走数据。 2．利用方式 0 扩展并行 I/O 口 74LS164 的工作过程是，在移位时钟 （由 CK 引脚进入）作用下，数据由 A、 B 引脚串行输入，在 Q7~Q0 得到并行输 出的数据（Q7 为高位）。 CLR 引脚为异 步清 0 端。 通过图示展示串行口通信方 式 图示与 讨论 形结合，学生 参与其中 30 分钟
8位并行数据 个个个个个个个什 0wo400Q100 数得 Ⅻ 74LS164 89551 CK CLR TDⅫ 移位神 +5V 8位并行数据 通过图示讲解原理 ↓↓ D7D6D5D①D2D2D1D0 D 数据 74LS165 89551 CK T四 移粒冲 输出指： MOV SC0N,#00:设置串口方式0 MOV SBUF,RD；输出数据 通过通过举例学习如何使用 此处重点是 741S165的工作过程是，在移位时钟 知识点。让学生清晰知识状 对串行口工 (由CK引脚进入)作用下，数据由 络 作方式额的 设置 D7-D0引脚并行输入.在Q端得到串行 输出的数据。 输入指令： MOV SCON,00H:设置串口方式0 MOV R0,SBUF:输入数据 活动四、申行口方式1、2、3 1.方式1的工作过程。 数据熊格式如下图所示。 30分钟 某短4 短钢随+据 正 动 (1)发送过程 CPU将数据送入发送缓冲器s围UF 后，自动启动串行口发送 以指定的波特率，申行发送一位起始位、8 位数据位（低位在前）、一位停止位。 一领爱据发送完毕，置位刀=1，中 请中断，通知CPU再发送下一个数据.在 未发送下一懒数据时，XD引脚始终为 高电平
4 输出指令： MOV SCON，＃00；设置串口方式 0 MOV SBUF，R0 ；输出数据 74LS165 的工作过程是，在移位时钟 （由 CK 引脚进入）作用下，数据由 D7~D0 引脚并行输入，在 QH 端得到串行 输出的数据。 输入指令： MOV SCON，#00H；设置串口方式 0 MOV R0，SBUF ；输入数据 活动四、串行口方式1、2、3 1． 方式1的工作过程。 数据帧格式如下图所示。 （1）发送过程 CPU 将数据送入发送缓冲器SBUF 后,自动启动串行口发送。 以指定的波特率,串行发送一位起始位、8 位数据位(低位在前)、一位停止位。 一帧数据发送完毕,置位TI = 1,申 请中断,通知CPU 再发送下一个数据。在 未发送下一帧数据时,TXD 引脚始终为 高电平。 通过图示讲解原理 通过通过举例学习如何使用 知识点，让学生清晰知识脉 络 此处重点是 对串行口工 作方式额的 设置 30 分钟
(2)接收过程 载件设置REN一1时，启动接收过 程，串行口检测RXD月脚，当检测到有1 到0的负残变（起始位到来）时，开始接收 数据. 串行口以指定的被特率，从RXD引 脚申行输入8位数据（低位在前）、一位停 止位。 当数据接收完毕，必烫同时满足条件 R-0和sM2-O或接收到有效的停止位， 才将8位数据送入接收缓冲露SU下保存， 此处重点是 并置位阳=1，中请中断，通知CPU取走 通过通过图示学习串行口工 对串行口发 数据：若条件有一个不满足，则接收的数 不同工作方式下的工作过 送以及接受 程，让学生清晰知识账洛 的过程 据丢失，不能恢复，也不置位标志， 2.方式2、3的工作过程 方式2、3为方9位异步通信方式，方式2 的被特半为时钟频率的32或64分频，方式 3的被特率和方式1相同，由波特率信增位 SMOD确定分频。其数据领格式如图所 示。 位+强 -c时11T (1)发送过程 发送过程与方式1类以，只是数据锁 格式不月，即启动发送后，串行发送一位 起始位，8位数据位、感提供的第9位， 一位停止位。一领数据发送完中，置位刀 =1 (2)接收过程 接收过程与方式1类似， 在方式2、3的应用中，可以利用传送 的第9位，作为各种意复的标志，如作为奇 偶校验位，或作为地址与数据信息标志 等。 SM2位的功能，提供了一种人为控制 接收是否有效的可能性，在多机通信方 面，起到重要的作用
5 （2）接收过程 软件设置REN = 1 时,启动接收过 程,串行口检测RXD 引脚,当检测到有1 到0 的负跳变(起始位到来)时,开始接收 数据。 串行口以指定的波特率,从RXD 引 脚串行输入8 位数据(低位在前)、一位停 止位。 当数据接收完毕,必须同时满足条件 RI=0 和SM2=0或接收到有效的停止位, 才将8位数据送入接收缓冲器SBUF保存, 并置位RI = 1,申请中断,通知CPU 取走 数据；若条件有一个不满足,则接收的数 据丢失,不能恢复,也不置位RI标志。 2．方式2、3的工作过程 方式2、3为9位异步通信方式,方式2 的波特率为时钟频率的32或64分频,方式 3的波特率和方式1相同,由波特率倍增位 SMOD确定分频。其数据帧格式如图所 示。 （1）发送过程 发送过程与方式1类似,只是数据帧 格式不同,即启动发送后,串行发送一位 起始位、8位数据位、TB8提供的第9位、 一位停止位。一帧数据发送完毕,置位TI = 1。 （2）接收过程 接收过程与方式1类似。 在方式2、3的应用中,可以利用传送 的第9位,作为各种意义的标志,如作为奇 偶校验位,或作为地址与数据信息标志 等。 SM2位的功能,提供了一种人为控制 接收是否有效的可能性,在多机通信方 面,起到重要的作用。 通过通过图示学习串行口工 不同工作方式下的工作过 程，让学生清晰知识脉络 此处重点是 对串行口发 送以及接受 的过程
分粗讨论： 1.串行口1的工作过程是什么？ 2.审行口2的工作过程是什么7 3.串行口3的工作过程是什么？ 练习 月学之间相互提出串行通信的慢念、串行口的结构、工作模式选定。要求对方解容 20分钟 总结评价 对串行口通信的相关知识进行测试，考核学生掌挥程度 10分钟 将通信方式的定义、串行口工作模式写在作业本上 作业 定时器/计数器 活动一、串行通信的基本概念 1.并行通信与串行通信 2.同步通信与异步通信 3.串行通信的传送方式 4,波特率的概念 活动二，89S51串行口的结构 板书设计 1.串行口的总体结构 2.串行口控制寄存器SCON 话动三、串行口方式0 1.方式0的工作过程 2.利用方式0扩展并行0口 话动四、串行口方式1,2、3 1.方式1的工作过程 2.方式2,3的工作过程 教学后记 食普（墨归
6 分组讨论： 1. 串行口1的工作过程是什么？ 2. 串行口2的工作过程是什么？ 3. 串行口3的工作过程是什么？ 练习 总结评价 作业 同学之间相互提出串行通信的概念、串行口的结构、工作模式选定，要求对方解答 对串行口通信的相关知识进行测试，考核学生掌握程度 将通信方式的定义、串行口工作模式写在作业本上 20 分钟 10 分钟 板书设计 定时器/计数器 活动一、串行通信的基本概念 1. 并行通信与串行通信 2. 同步通信与异步通信 3. 串行通信的传送方式 4. 波特率的概念 活动二、89S51 串行口的结构 1. 串行口的总体结构 2. 串行口控制寄存器 SCON 活动三、串行口方式 0 1．方式 0 的工作过程 2．利用方式 0 扩展并行 I/O 口 活动四、串行口方式 1、2、3 1．方式 1 的工作过程 2．方式 2、3 的工作过程 教学后记 教 检 （ 签 章 ）： 年 月 日