单片机的串行口及其应用

北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除*1项目6 单片机的串行口及其应用u串行口的结构 u串行口控制寄存器 u单片机串行口的设计方法 本章主要内容：北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除 本章目录6.1 任务1 认识串行通信与串行口6.2 任务2 单片机的双机通信6.3 任务3 单片机与PC串行通信6.4 任务4 远程控制交通灯的设计 北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除*36.1 任务1 认识串行通信与串行口 6.1.1 串行通信的概念通信的基本方式分为并行通信和串行通信两种。 北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除u并行通信是构成数据信息的各位同时进行传送的通信方式。例如8位数据或16位数据并行传送。u优点是传输速度快。u缺点是需要多条传输线，当距离较远、位数又多时，导致通信线路复杂且成本高。北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除u串行通信是数据一位接一位地顺序传送。u特点是通信线路简单，只要一对传输线就可以实现通信( 如电话线)，从而大大地降低了成本，特别适用于远距离通 信。u缺点是传送速度慢。北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除串行通信可分为异步传送和同步传送两种基本方式 。 1. 串行通信的分类（1）异步通信 异步传送的特点是数据在线路上的传送不连续，在传送时,数据是以字符为单位组成字符帧进行传送的。 在异步通信中，接收端是依靠字符帧(Character Frame)格式来判断发送端是何时开始发送，何时结束发送的。字 符帧格式是异步通信的一个重要指标，是CPU与外设之间事先的约定。字符帧也叫数据帧，由起始位、数据位、奇 偶校验位和停止位4个部分组成。 北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除图6-2串行异步传送的字符格帧式在串行通信中，两相邻字符帧之间，可以没有空闲位，也可以 有若干空闲位，这由用户来决定。图6-2(a)为无空闲位的字符 帧，图6-2(b)表示有3个空闲位的字符帧格式。 北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除（2）同步通信 同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式，1次通信只 传输一帧信息，即1次传送1组数据。这里的信息帧和异步通 信的字符帧不同，通常有若干个数据字符，如图6-3所示。 图6-3(a)为单同步字符帧结构，图6-3(b)为双同步字符帧结构 图6-3 同步通信的字符帧格式 北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除2. 串行通信的制式 在串行通信中数据是在两个站之间进行传送的，按照数据传 送方向，串行通信可分为单工、半双工和全双工三种制式。 （1）单工制式：在这种制式下，通信线的一端接发送器，另一端接接收器，数据只能按照一个固定的方向传送。 （2）半双工制式：数据可实现双向传送，但不能同时进行。 （3）全双工制式：全双工通信系统的每端都有发送器和接收器，可以同时发送和接收。北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除3. 串行通信的接口电路 串行接口电路的种类和型号很多。 能够完成异步通信的硬件电路称为UART，即通用异步接收器 /发送器; 能够完成同步通信的硬件电路称为USRT; 既能够完成异步又能同步通信的硬件电路称为USART.从本质上说，所有的串行接口电路都是以并行数据形式与CPU接口，以串行数据形式与外部逻辑接口。它们的基本功能都是从外 部逻辑接收串行数据，转换成并行数据后传送给CPU，或从CPU接收并行数据，转换成串行数据后输出到外部逻辑。北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除6.1.2 串行通信的接口异步串行通信接口标准主要有三类： RS-232C接口 RS-449、RS-422和RS-485接口 20mA电流环 1. RS-232C接口 （1）RS-232C信息格式标准 北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除 （2）RS-232C总线规定及其电平转换器RS-232C采用的是负逻辑，即：逻辑“0”：+5V+15V逻辑“1”：-5V-15V因此，RS-232C不能和TTL电平直接相连，使用时必须进行电平 转换。常用的电平转换集成电路是传输线驱动器MC1488和传输 线接收器MC1489。图6-6 接收器和发送器电平转换集成电路 北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除（3）RS-232C总线规定RS-232C标准总线为25根，采用标准的DB-25或DB-9的D形插头座。目前计算机上只保留有两个DB-9插头，即COM1和COM2两个串行接口。 图6-8 RS-232C引脚图 北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除表6-1 DB-9连接器各引脚各引脚定义引 脚名称功 能引脚名称功 能1DCD载载波检测检测6DSR数据准备备完成2RXD发发送数据7RTS发发送请请求3TXD接收数据8CTS发发送清除4DTR数据终终端准备备完成9RI振铃铃指示5SG（GND）信号地线线在最简单的全双工系统中，仅用发送数据、接收数据和信号地三根线即 可，对于MCS-51单片机，利用其RXD（串行数据接收端）线、TXD（ 串行数据发送端）线和一根地线，就可以构成符合RS-232C接口标准 的全双工通信口。北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除在远距离通信时，一般要加MODEM(调制解调器)，当计算机与MODEM 连接时，只要将编号相同的引脚连接起来即可 。图6-9 RS-232-C(DB9)与调制解调器的连接图 北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除在距离较近(小于15m)的情况下进行通信时，不需要使用MODEM，两个计算机的RS-232-C接口可以直接互连。图6-10 两个RS-232C(DB9)终端设备的连接图 北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除北京地铁矿山法区间隧道结构设计方法研究-石家庄铁道大学常用血管活性药物药物在危重病儿童应用的护理进展春光集团企业宣传片创意方案大豆玉米田杂草难治杂草防除2. RS-449、RS-422A、RS-485标准接口 RS-449标准除了与RS-232C兼容外，在提高传输速率，增加传输距离，改善电气性能等方面有了很大改进。 （1）RS-449标准接口 RS-449在很多方面可以代替RS-232C使用。RS-449与RS- 232C的主要差别在于信号在导线上的传输方法不同：RS-232C 是利用传输信号与公共地的电压差，RS-449是利用信号导线之 间的信号电压差，在1219.2 m的24-AWG双铰线上进行数字通信。 RS-449规定了两种接口标准连接器，一种为37脚，一种为9脚。 RS-449可以不使用调制解调器，它比RS-232C传输速率高， 通信距离长，且由于RS-449系统用平衡信号差传输高速信号， 所以噪声低，又可以多点或者使用公共线通信，故RS-449