串行口-计算机原理与应用课件.ppt
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- 串行口 计算机 原理 应用 课件
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1、1第6章 MCS-51串行口及应用 主要内容n 串行口的结构n 串行口的工作方式n 波特率的计算n 简单应用2 6.1.1 并行通信和串行通信计算机采用二进制数字(位)表示数据,数据从一台计算机向另一台计算机传输称为通信。数据通信有两种方式:并行通信和串行通信。6.1 数据通信的基本概念D7D6D5D4D3D2D1I/O AD7D6D5D4D3D2D1I/O B并行通信TXDI/O AI/O BRXD串行通信3 6.1 数据通信的基本概念 6.1.2 串行通信方式 串行通信有单工通信、半双工通信和全双工通信3 种方式。接收器发送器AB 单工通信 4 6.1 数据通信的基本概念 6.1.2 串行
2、通信方式 串行通信有单工通信、半双工通信和全双工通信3 种方式。接收器发送器接收器发送器AB半双工方式 5 6.1 数据通信的基本概念 6.1.2 串行通信方式 串行通信有单工通信、半双工通信和全双工通信3 种方式。半双工方式 6(一)异步方式 6.1 数据通信的基本概念 6.1.3 数据通信的同步方式D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 0/1起始位停止位校验位数据数据帧异步方式的一帧数据格式 起始位:表示一个字符的开始停止位:表示字符的结束数据位:N位,在起始位之后、停止位之前。通信时,数据从低位开始传送。奇偶校验位:紧跟在数据位之后一位,用于有限差错检测,保证数据传输的正确性。
3、当数据不需进行奇偶校验时,此位可省略。7(一)异步方式 6.1 数据通信的基本概念 6.1.3 数据通信的同步方式D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 0/1起始位停止位校验位数据数据帧D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 0/1起始位111 1校验位停止位空闲位数据111 1空闲位1数据帧异步通信中数据传送格式 8(一)异步方式 在异步通信时,通信的双方必须遵守以下基本约定:(1)字符格式必须相同;(2)通信速率必须相同。6.1 数据通信的基本概念 6.1.3 数据通信的同步方式9(一)异步方式 串行通信的速率也称为波特率,波特率是指每秒传送二进制代码的位数,单位为位/秒
4、(bit/s)。假设一台设备的数据传送速率为240字符/秒,异步通信方式时,字符格式位为:1位起始位,8位数据位,1位停止位,则波特率为:24010=2400 bit/s 每一个二进制代码位的传送时间为波特率的倒数:异步通信的波特率一般在5019200 bit/s 之间。6.1 数据通信的基本概念 6.1.3 数据通信的同步方式ms417.024001dT10(二)同步方式 每个数据位占用的时间都相等,发送器按照一个基本相同的时间单位发送一个数据位,接收器必须与传输符号同步,使采样的定时脉冲周期与码元相匹配,即发送时钟与接收时钟必须同步。在同步方式时,是以块的形式传送,数据块中的数据之间没有间
5、隔。传送数据块时,在数据块之前加上同步字符(SYN),紧接着连续传送数据,并用准确的时钟来保证发送端与接收端的同步,当线路空闲不断地发送同步字符。一个大的数据块可以分解成若干个小的数据块,每个小数据块之间依靠同步字符来区别。6.1 数据通信的基本概念 6.1.3 数据通信的同步方式116.2 MCS51 单片机的串行口 6.2.1 MCS51 单片机的串行口结构 MCS51单片机串行口内部结构 12 串行口的工作有多种方式,由串行口控制寄存器(SCON)、波特率控制寄存器(PCON)及SBUF实现数据的接收和发送,在工作过程中,需要提供接收和发送的频率信号。在接收方式下,串行数据通过RXD(P
6、3.0)进入单片机。当接收控制器检测到接收端RXD的负跳变时,启动接收过程,则串行口按照程序设定的格式、以一定的频率(波特率)接收一帧数据,接收完毕,数据存入接收缓冲器SBUF中,并置RI为1。在发送方式下,通过CPU执行“MOV SBUF,A”指令启动发送过程,数据由TXD(P3.1)一位一位的发出,发送完最后一位,将TI置1。6.2 MCS51 单片机的串行口 6.2.1 MCS51 单片机的串行口结构 异步方式13(一)串行口控制寄存器(SCON,98H):用来设置串行口的工作方式和指示串行口的工作状态。SM0SM1 SM2RENTB8RB8TIRID7 D6 D5 D4 D3 D2 D
7、1 D0串行口工作方式多机通信选择位允许接收选择位 发送数据的第8位接收数据的第8位接收中断标志发送中断标志6.2 MCS51 单片机的串行口 6.2.2 串行口的控制接收到接收到/发送完标志发送完标志方式方式2 2第第8 8位数据位数据允允许许接接收收接收工作方式接收工作方式14(1)SM0、SM1:串行口操作方式选择位。6.2 MCS51 单片机的串行口 6.2.2 串行口的控制(2)SM2:方式2和3的多机通信控制位。方式2或3中,SM21,只有当RB81,才会将接收到的数据送入SBUF,并置RI为1。否则,将接收到的数据丢弃。而SM20,不论RB8是否为1,都将前8位数据存入SBUF,
8、并置RI为1。SCON各位的定义:156.2 MCS51 单片机的串行口 6.2.2 串行口的控制(3)REN:允许串行接收位。REN1允许接收,REN0禁止接收。(4)TB8:方式2和3时要发送的第9位数据。TB8可作为奇偶校验位。在多机通信中作为发送地址帧或数据帧的标志。TB81,表示该发送帧为地址帧,表示该发送帧为地址帧,TB80,表示该发送帧为数据帧。表示该发送帧为数据帧。(5)RB8:方式2或3中接收的第9位数据 可能是奇偶校验位或地址/数据标识位;方式1中,如果SM20,RB8是接收到的停止位,在方式0中,不使用RB8。(6)TI、RI:中断标志位 RI1标志着接收到一帧数据。RI
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