第8章串行通信基础理论.ppt

第第8章章 串行通信基础理论串行通信基础理论1 1 串行通信的基本概念串行通信的基本概念2 2 单片机串行口单片机串行口3 3 串行口工作方式串行口工作方式情嵌祭威睬扰涟值秧犀横程椿纬虚昂缉寺午力抹遁珐短女烹火碰爽矗窃坊第8章---串行通信基础理论第8章---串行通信基础理论1 1 串行通信的基本概念串行通信的基本概念•计算机通信是指计算机与外部设备或计算机通信是指计算机与外部设备或计算机与计算机之间的信息交换计算机与计算机之间的信息交换•通信有两种方式通信有两种方式: 并行通信并行通信 串行通信串行通信司客榔冰鹊喇赛苞烤料潮弗降讼瞳肢遗寂泼辙争愤差佣提擎踢寡沉党逃感第8章---串行通信基础理论第8章---串行通信基础理论1 1 串行通信的基本概念串行通信的基本概念并行通信通常是将数据字节的各位用多条数并行通信通常是将数据字节的各位用多条数据线同时进行传送据线同时进行传送 航坏受竣侩暖滓紫妓悉亩坎峨坏规涨歪犁培屁恢决川庞沮夜伪驻元豺奖陷第8章---串行通信基础理论第8章---串行通信基础理论1 1 串行通信的基本概念串行通信的基本概念优点：并行通信控制简单、传输速度快；优点：并行通信控制简单、传输速度快；缺点：由于传输线较多，长距离传送时成本缺点：由于传输线较多，长距离传送时成本高且接收方的各位同时接收存在困难。

高且接收方的各位同时接收存在困难 耶良捣宗逾旺椅波虹臆裔稍棠焉茹瞳香颤矢楷鹊睛粒度饼茸疆习皿情空北第8章---串行通信基础理论第8章---串行通信基础理论1 1 串行通信的基本概念串行通信的基本概念•串行通信是将数据字节分成一位一位的形式在串行通信是将数据字节分成一位一位的形式在一条传输线上逐个地传送一条传输线上逐个地传送 周栋俩痢惧拜钾脆溉寇嘲陷贼藐售艇凡挫隐柞瀑肛诞姻熙泣肚畴岩褂容芥第8章---串行通信基础理论第8章---串行通信基础理论1 1 串行通信的基本概念串行通信的基本概念优点：传输线少，长距离传送时成本低，且优点：传输线少，长距离传送时成本低，且 可以利用网等现成的设备，可以利用网等现成的设备，缺点：但数据的传送控制比并行通信复杂缺点：但数据的传送控制比并行通信复杂 苞卢每械潦参粘年弊伴茶躁淳掷翁仅和遣隋郎沉配劫艳碧茫日烁编鞍疚曼第8章---串行通信基础理论第8章---串行通信基础理论1 1 串行通信的基本概念串行通信的基本概念异步通信与同步通信异步通信与同步通信1、异步通信、异步通信 异步通信是指通信的发送与接收设备使用异步通信是指通信的发送与接收设备使用各自的时钟控制数据的发送和接收过程。

各自的时钟控制数据的发送和接收过程为使双方的收发协调，要求发送和接收设为使双方的收发协调，要求发送和接收设备的时钟尽可能一致备的时钟尽可能一致 窗柑染淳敦算覆列陆技志汇狭怠坦藏又缺磕变颈婴尹瘪寡甩钒办倚使订弱第8章---串行通信基础理论第8章---串行通信基础理论1 1 串行通信的基本概念串行通信的基本概念异步通信是以字符（构成的帧）为单位进行传输，字符与字符之间的间隙异步通信是以字符（构成的帧）为单位进行传输，字符与字符之间的间隙（时间间隔）是任意的，但每个字符中的各位是以固定的时间传送的，（时间间隔）是任意的，但每个字符中的各位是以固定的时间传送的，即字符之间是异步的（字符之间不一定有即字符之间是异步的（字符之间不一定有“位间隔位间隔”的整数倍的关系）的整数倍的关系），但同一字符内的各位是同步的（各位之间的距离均为，但同一字符内的各位是同步的（各位之间的距离均为“位间隔位间隔”的的整数倍）整数倍） 弄修枪穿贺针粮秧蓟尾啤冷祈简剃殴讫拈赌稽抠县沟聚蜀蒸忌揭双抽指客第8章---串行通信基础理论第8章---串行通信基础理论1 1 串行通信的基本概念串行通信的基本概念异步通信的数据格式异步通信的数据格式 ：：异步通信的特点：不要求收发双方时钟的严格一致，实现异步通信的特点：不要求收发双方时钟的严格一致，实现容易，设备开销较小，但每个字符要附加容易，设备开销较小，但每个字符要附加2～～3位用于起位用于起止位，各帧之间还有间隔，因此传输效率不高。

止位，各帧之间还有间隔，因此传输效率不高侧杆艇戍办宵疙美玲格艳债数播谎爱缚耪昨屹贰右陕俭如己惨膳通翔佰氏第8章---串行通信基础理论第8章---串行通信基础理论1 1 串行通信的基本概念串行通信的基本概念2、同步通信、同步通信同步通信时要建立发送方时钟对接收方时钟的直接控制，使双方达到完同步通信时要建立发送方时钟对接收方时钟的直接控制，使双方达到完全同步此时，传输数据的位之间的距离均为全同步此时，传输数据的位之间的距离均为“位间隔位间隔”的整数倍，同的整数倍，同时传送的字符间不留间隙，即保持位同步关系，也保持字符同步关系时传送的字符间不留间隙，即保持位同步关系，也保持字符同步关系发送方对接收方的同步可以通过两种方法实现发送方对接收方的同步可以通过两种方法实现 矮钠艘潭清雌很仰判节半敬翅酪固屈剧羚坏丧序竿蚌哮够秦稠痰图件幢篆第8章---串行通信基础理论第8章---串行通信基础理论1 1 串行通信的基本概念串行通信的基本概念串行通信的传输方向串行通信的传输方向1、单工、单工单工是指数据传输仅能沿一个方向，不能实现反向单工是指数据传输仅能沿一个方向，不能实现反向传输2、半双工、半双工半双工是指数据传输可以沿两个方向，但需要分时半双工是指数据传输可以沿两个方向，但需要分时进行。

进行3、全双工、全双工全双工是指数据可以同时进行双向传输全双工是指数据可以同时进行双向传输诞毖珐煽壹挟囚赴晕稽隐诱捕座虞哲缨津庸彤屎挽罢神朝齿英涵和曼耻恋第8章---串行通信基础理论第8章---串行通信基础理论1 1 串行通信的基本概念串行通信的基本概念信号的调制与解调信号的调制与解调 利用调制器（利用调制器（Modulator）把数字信号转换成模拟信号，然后送到通信线路）把数字信号转换成模拟信号，然后送到通信线路上去，再由解调器（上去，再由解调器（Demodulator）把从通信线路上收到的模拟信号转换）把从通信线路上收到的模拟信号转换成数字信号由于通信是双向的，调制器和解调器合并在一个装置中，这就成数字信号由于通信是双向的，调制器和解调器合并在一个装置中，这就是调制解调器是调制解调器MODEM静貉爬惠彤钾酣葡黔渔萍悟写绕翔并研令猾艰宜渝肃冶整窥歪失疗汤条妖第8章---串行通信基础理论第8章---串行通信基础理论1 1 串行通信的基本概念串行通信的基本概念传输速率：波特率传输速率：波特率波特率（波特率（Baud）是每秒钟传输二进制代码的）是每秒钟传输二进制代码的位数，单位是：位／秒（位数，单位是：位／秒（bps）。

如每秒钟）如每秒钟传送传送240个字符，而每个字符格式包含个字符，而每个字符格式包含10位位(1个起始位、个起始位、1个停止位、个停止位、8个数据位个数据位)，这，这时的波特率为：时的波特率为： 10位位×240个个/秒秒 = 2400 bps辰丸慑肝挟要浚董缴嘛开化衙旷奎丙弱膳摘懦昔蒂凶是关缀馈三必院骄仇第8章---串行通信基础理论第8章---串行通信基础理论2 单片机串行口单片机串行口 串行口的结构：串行口的结构：有两个物理上独立的接收、发送缓冲器有两个物理上独立的接收、发送缓冲器SBUF，它们占用同，它们占用同一地址一地址99H ；接收器是双缓冲结构；接收器是双缓冲结构 ；发送缓冲器，因为发；发送缓冲器，因为发送时送时CPU是主动的，不会产生重叠错误是主动的，不会产生重叠错误 傣孟筷贩踊蚕纵焦她熟足刨驾玖泛阉匣闽巢八跨慨斋傲惯泼杉颐倔锋礼曹第8章---串行通信基础理论第8章---串行通信基础理论2 单片机串行口单片机串行口串行口的控制寄存器串行口的控制寄存器SCON 是一个特殊功能寄存器，用以设定串行口的工作方式、接收是一个特殊功能寄存器，用以设定串行口的工作方式、接收/发送发送控制以及设置状态标志：控制以及设置状态标志：SM0和和SM1为工作方式选择位，可选择四种工作方式：为工作方式选择位，可选择四种工作方式：鳞题飞堆执婪酒食散逞宋邢拉糯缀庇髓炭烤俄忙郎盂胞羹雌卧怔写沪欲培第8章---串行通信基础理论第8章---串行通信基础理论2 单片机串行口单片机串行口1.SM2，多机通信控制位，主要用于方式，多机通信控制位，主要用于方式2和方式和方式3。

当接当接收机的收机的SM2=1时可以利用收到的时可以利用收到的RB8来控制是否激活来控制是否激活RI（（RB8＝＝0时不激活时不激活RI，收到的信息丢弃；，收到的信息丢弃；RB8＝＝1时时收到的数据进入收到的数据进入SBUF，并激活，并激活RI，进而在中断服务中，进而在中断服务中将数据从将数据从SBUF读走）当读走）当SM2=0时，不论收到的时，不论收到的RB8为为0和和1，均可以使收到的数据进入，均可以使收到的数据进入SBUF，并激活，并激活RI（即此时（即此时RB8不具有控制不具有控制RI激活的功能）通过控制激活的功能）通过控制SM2，可以实现多机通信可以实现多机通信2.在方式在方式0时，时，SM2必须是必须是0在方式1时，若时，若SM2=1，则，则只有接收到有效停止位时，只有接收到有效停止位时，RI才置才置13.REN，允许串行接收位由软件置，允许串行接收位由软件置REN=1，则启动串行，则启动串行口接收数据；若软件置口接收数据；若软件置REN=0，则禁止接收则禁止接收4.TB8，在方式，在方式2或方式或方式3中，是发送数据的第九位，可以中，是发送数据的第九位，可以用软件规定其作用。

可以用作数据的奇偶校验位，或在用软件规定其作用可以用作数据的奇偶校验位，或在多机通信中，作为地址帧多机通信中，作为地址帧/数据帧的标志位数据帧的标志位敷曝肆暇壹陛趁入醋座份苇谚牟豹砸佩骸踩或戈磐幕沂窍战钟糜慈西掩荤第8章---串行通信基础理论第8章---串行通信基础理论2 单片机串行口单片机串行口5.RB8，在方式，在方式2或方式或方式3中，是接收到数据的第九位，作中，是接收到数据的第九位，作为奇偶校验位或地址帧为奇偶校验位或地址帧/数据帧的标志位在方式数据帧的标志位在方式1时，时，若若SM2=0，则，则RB8是接收到的停止位是接收到的停止位6.TI，发送中断标志位在方式，发送中断标志位在方式0时，当串行发送第时，当串行发送第8位数位数据结束时，或在其它方式，串行发送停止位的开始时，据结束时，或在其它方式，串行发送停止位的开始时，由内部硬件使由内部硬件使TI置置1，向，向CPU发中断申请在中断服务发中断申请在中断服务程序中，必须用软件将其清程序中，必须用软件将其清0，取消此中断申请取消此中断申请7.RI，接收中断标志位在方式，接收中断标志位在方式0时，当串行接收第时，当串行接收第8位数位数据结束时，或在其它方式，串行接收停止位的中间时，据结束时，或在其它方式，串行接收停止位的中间时，由内部硬件使由内部硬件使RI置置1，向，向CPU发中断申请。

也必须在中发中断申请也必须在中断服务程序中，用软件将其清断服务程序中，用软件将其清0，取消此中断申请取消此中断申请拘绰蹿题棘掀辰仍鸳窃囤掐逛愚事必秒储缎烬戏帮桐领铣伴版晴宅磁苔谤第8章---串行通信基础理论第8章---串行通信基础理论3 串行口工作方式串行口工作方式 方式方式0：： 方式方式0时，串行口为同步移位寄存器的输入输出方式主要用于扩展并行输时，串行口为同步移位寄存器的输入输出方式主要用于扩展并行输入或输出口数据由入或输出口数据由RXD（（P3.0）引脚输入或输出，同步移位脉冲由）引脚输入或输出，同步移位脉冲由TXD（（P3.1）引脚输出发送和接收均为）引脚输出发送和接收均为8位数据，低位在先，高位在后位数据，低位在先，高位在后波特率固定为波特率固定为fosc/12 1、方式、方式0输出输出巢越汾颗唾西蠕巩哗彝焦氰嘎播岿轰甫驼翻炔雄鼻诌刀狱篡吩蕊犬达爬办第8章---串行通信基础理论第8章---串行通信基础理论3 串行口工作方式串行口工作方式 2、方式、方式0输入输入 溅嗽轴之眠抒赴嫌葛度演泥脉榨遍赏确馋重撼胞狄吁人街肉敦肘泞厂枉翠第8章---串行通信基础理论第8章---串行通信基础理论3 串行口工作方式串行口工作方式 方式方式1：： 方式方式1是是10位数据的异步通信口。

位数据的异步通信口TXD为数据发送引脚，为数据发送引脚，RXD为数据接收引脚，传送一帧数据的格式如图所示其为数据接收引脚，传送一帧数据的格式如图所示其中中1位起始位，位起始位，8位数据位，位数据位，1位停止位位停止位限误圾接匈署锨慕食酪锋翅水婿椽钦侥忘巧氢离滤谊瓤切踌腑讥僻翻瓷楞第8章---串行通信基础理论第8章---串行通信基础理论3 串行口工作方式串行口工作方式方式方式2和方式和方式3：： 方式方式2或方式或方式3时为时为11位数据的异步通信口位数据的异步通信口TXD为数据发送引脚，为数据发送引脚，RXD为数据接收引脚为数据接收引脚 安滁臭欺屈莉谬险幌趟碟激耗菌貌漏焉你修舅剥创帆吩褂戏高僻应啼内登第8章---串行通信基础理论第8章---串行通信基础理论3 串行口工作方式串行口工作方式四、波特率的计算四、波特率的计算方式方式0和方式和方式2的波特率：固定，的波特率：固定，方式方式1和方式和方式3的波特率：可变，由定时器的波特率：可变，由定时器T1的溢出的溢出率来决定率来决定波特率计算公式：波特率计算公式：方式方式0的波特率的波特率 = fosc/12方式方式2的波特率的波特率 =（（2SMOD/64））* fosc 方式方式1的波特率的波特率 =（（2SMOD/32））*（（T1溢出率）溢出率）方式方式3的波特率的波特率 =（（2SMOD/32））*（（T1溢出率）溢出率）木哀茅诬蹈廉血野额铁看硬沂戌哲掌意笋超伯习锄溉戈冈裴硬敖溜袱骸搜第8章---串行通信基础理论第8章---串行通信基础理论3 串行口工作方式串行口工作方式串行口工作之前，应对其进行初始化，主要是设置串行口工作之前，应对其进行初始化，主要是设置产生波特率的定时器产生波特率的定时器1、串行口控制和中断控制。

串行口控制和中断控制具体步骤如下：具体步骤如下：1.确定确定T1的工作方式（编程的工作方式（编程TMOD寄存器）；寄存器）；2.计算计算T1的初值，装载的初值，装载TH1、、TL1；；3.启动启动T1（编程（编程TCON中的中的TR1位）；位）；4.确定串行口控制（编程确定串行口控制（编程SCON寄存器）；寄存器）；5.串行口在中断方式工作时，要进行中断设置（编串行口在中断方式工作时，要进行中断设置（编程程IE、、IP寄存器）寄存器）讥化俐播巫抖戴稚袱牌掣泥四栏预谊秘砂掸敬孟战半费谊卸禄力炮茫祈典第8章---串行通信基础理论第8章---串行通信基础理论设置串行口关键寄存器设置串行口关键寄存器1.定时控制寄存器定时控制寄存器TMOD2.定时计数寄存器定时计数寄存器TH1，，TL13.串行控制寄存器串行控制寄存器SCON4.电源控制寄存器电源控制寄存器PCOM5.中断设置（编程中断设置（编程IE、、IP寄存器）寄存器）6.启动启动T1苛忱觅篓垮潜攀氦祷蔬沟资砰受汕谬芋吼组佐颂涝姑扛咬蛹有北桔香诊咙第8章---串行通信基础理论第8章---串行通信基础理论根据波特率，晶振频率计算初值：根据波特率，晶振频率计算初值：设晶振频率为设晶振频率为11.0592MHZ 11.0592MHZ ，，5151机以串口工作方式机以串口工作方式1 1，波特，波特率为率为9600bps9600bps，，初值初值=0xfa=0xfa（加倍）（加倍）, 0xfd(, 0xfd(不加倍不加倍) )棠鸵混化世肇即属扶楷篙即蹲梢橇蛇镜禽编恭棉片斤涂重堰粒莽苍俱疯瓶第8章---串行通信基础理论第8章---串行通信基础理论设置串行口关键代码设置串行口关键代码TMOD=0x20;TH1=0xfa;TL1=0xfa;SCON=0x50;PCON=0x80;EA=1;ES=1;TR1=1;痕晦啡笨汇祖兴副咳献牟撑穴哪盎梆笔慧充采敝装暮爵累家柴搂鹏勋赃肌第8章---串行通信基础理论第8章---串行通信基础理论串行口使用关键代码串行口使用关键代码发送端关键代码发送端关键代码:TI=0 ;TI=0 ;清发送标志位清发送标志位SBUF=Sdata ;SBUF=Sdata ;发送数据赋串行发送数据赋串行 缓冲寄存器缓冲寄存器While(!TI) ;While(!TI) ;等待数据发送完毕等待数据发送完毕摊湍敦赤玖霹扶抑腾峙姿媳壮炒愈哪湖旅凝晚泡躲夹盂肮拷琐倍咀窥皿吻第8章---串行通信基础理论第8章---串行通信基础理论串行口使用关键代码串行口使用关键代码接收端关键代码接收端关键代码:ES=0 ;ES=0 ;关串行中断关串行中断SBUF=Sdata;SBUF=Sdata;取走串行缓冲寄存器数据取走串行缓冲寄存器数据RI=0 ;RI=0 ;清接收标志位清接收标志位, ,准备接收下一个数据准备接收下一个数据ES=1 ;ES=1 ;开串行中断开串行中断寻顺列辨盈牙绩彝嘉奋拼肆址佐情竭诣耶砚沸皋涝测约迢散谁臆美钩莫但第8章---串行通信基础理论第8章---串行通信基础理论本章重点本章重点1.1.异步通信的帧格式异步通信的帧格式2.2.波特率概念波特率概念: : 一定要相同才能通讯一定要相同才能通讯3.3.设置串行口有关寄存器设置串行口有关寄存器4. SBUF,TMOD,TH1,TL1,PCOM,TR15.发送端代码发送端代码: SBUF, TI6.接收端代码接收端代码: SBUF, RI斜略搞售坚刘檄还尖膏稻租远氏曼转木挑鼓场骸獭铁蚜秉禹犹中告牲悲犊第8章---串行通信基础理论第8章---串行通信基础理论。