第6章 串行接口及串行通信
实验一使用串行接口进行串行通信
实验一使用串行接口进行串行通信一、实验目的●●熟悉RS-232C串口的物理特性和功能特性，并掌握计算机的串口直连技术。
●●了解利用RS-232C接口进行异步通信的原理与过程，并理解和掌握异步通信中各种通信参数的设置和使用。
二、实验任务●●使用DB-9针的RS-232C连接器和9芯电缆制作交叉电缆直连两台计算机。
●●使用“超级终端”进行串行通信。
●●学会设置需要通信的主机和客户机三、预备知识●●在串行通信中，EIA RS-232C（又称为串口）是应用最为广泛的标准，目前，绝大多数计算机使用的是9针的D型连接器。
●●RS-232C采用的信号电平-5~-15V代表逻辑“1”，+5~+15V代表逻辑“0”。
在传输距离不大于15米时，最大速率为19.2kbps。
●●RS-232接口的应用当两个计算机设备通过电话线，并使用调制解调器作为数据通信设备时进行异步通信；当近距离的两个计算机间进行通信时，采用空Modem连接方式。
●●DB-9针的RS-232C连接器接口见图1.1.1所示。
图1.1.1 DB-9针的RS-232C接口示意图DB-9针的每个针脚的明确定义见表1.1.1所示。
表1.1.1 DB-9针的RS-232C接口的功能定义四、实验环境●●硬件环境：计算机、9芯电缆、DB-9针的RS-232C连接器、烙铁或一根标准串行交叉电缆●●软件环境：Windows 2000，并已安装好“直接电缆连接”应用程序五、实验内容及步骤制作交叉电缆❼直连两台计算机❼设置主机❼设置客户机❼使用“超级终端”进行串行通信1、1、制作交叉电缆步骤（1）使用DB-9针的RS-232C连接器和9芯电缆制作交叉线，制作方法按照空Modem的连接规则，如图1.1.2所示。
图1.1.2 DB-9针空Modem连线在实际应用中，交叉线缆制作可以使用最简单的三线连接方式，如图1.1.3所示，相对的发送和接收针脚需要交叉相连，信号地SIG相连。
串行通信接口及总线标准
RS-4
定义
RS-485是一种改进的串行 通信接口标准，由EIA制定。
特点
采用差分信号传输方式， 具有多站能力、高抗干扰 能力和长距离传输能力。
应用
广泛应用于工业自动化、 楼宇自动化和智能家居等 领域。
SPI
定义
应用
SPI是一种同步串行通信协议，由摩托 罗拉公司制定。
常用于微控制器和外围设备之间的通 信。
感谢观看
详细描述
在工业自动化控制系统中，各种设备如传感器、执行器、控制器等需要实时地进行数据交换和通信。 串行通信接口能够提供稳定、可靠的连接，使得设备间能够高效地传输数据，实现自动化控制和监测 。这有助于提高生产效率、降低成本、减少故障发生率。
智能家居系统
总结词
串行通信接口在智能家居系统中发挥关键作用，能够实现家庭设备的互联互通，提升家居生活的便利性和舒适度。
VS
详细描述
物联网设备间需要进行大量的数据交换和 通信，以实现设备的远程监控和管理。串 行通信接口能够提供高效、可靠的数据传 输服务，使得设备间能够稳定地进行通信 。这有助于促进物联网的发展和应用，提 高设备的可维护性和可管理性，降低运营 成本。
汽车电子系统
总结词
串行通信接口在汽车电子系统中具有重要价 值，能够实现汽车各系统间的信息共享和协 同工作，提高汽车的安全性和可靠性。
数据传输速率较慢。
03
02
特点
04
数据传输距离较远。
数据传输线少，成本低。
05
06
适用于不同设备之间的通信。
串行通信接口的重要性
01
02
03
04
实现设备之间的数据交换和通 信。
简化电路设计，降低成本。
微机第6章并行通信和串行通信
(3)异步传送：5~8位/字符，时钟速率为通信波 特率的1、16或64倍
(4)可自动产生、检测和处理终止字符， 可产生1、1.5或2位的停止位
(5)波特率在同步方式时为0～64Kbps， 异步方式时为0～19.2Kbps
(6)全双工、双缓冲器发送器和接收器
3. 信号传输方式（续）
常用的调制方式有三种： 调幅、调频和调相，分别如下图所示。
4. 调制解调器
• 调制（Modulating）
– 把数字信号转换为电话线路传送的模拟信号
• 解调（Demodulating）
– 将电话线路的模拟信号转换为数字信号
• 调制解调器MODEM
– 具有调制和解调功能的器件合制在一个装置
与并行相比串行通信的特点
将数据分解成二进制位用一条信号线， 既传送数据信息，又传送控制信息
要求数据格式固定，分为异步和同步数 据格式
串行通信中对信号的逻辑定义与TTL不 兼容，需进行逻辑关系和逻辑电平转换
串行传送信息的速率需要控制，要求双 方约定通信传输的波特率
6.4 可编程并行通信接口芯片8255A
3．端口C的使用较特殊，除工作在方式0作为数据端 口之外，当工作在方式1和方式2时，它的大部分 引脚被用作联络信号，端口C还可以进行按位置位 /复位操作
二．8255A的编程结构
8255A由以下几部分组成：见图 1．三个数据端口A，B，C 这三个端口均可看作是I/O 口，但它们的结构和功能也 稍有不同。 A口：是一个独立的8位I/O 口，它的内部有对数据
字符速率与波特率两者关系
字符速率：每秒钟传输的字符数。 波特率：指单位时间内传送二进制数据的 位数。单位为：b/s
单片机原理与接口技术_梅丽凤_复习题解答(课后答案)
单片机原理及接口技术教材习题全部解答第1章绪论1-4、51系列单片机是如何命名的？89C51单片机的显著特点是？（p4）解答：Intel公司的MCS-48系列、MCS-51系列、MCS-96系列产品；Motorola公司的6801、6802、6803、6805、68HC11系列产品；Zilog公司的Z8、Super8系列产品；Atmel公司的AT89系列产品；Fairchild公司的F8和3870系列产品；TI公司的TMS7000系列产品；NS公司的NS8070系列产品；NEC公司的μCOM87（μPD7800）系列产品；National公司的MN6800系列产品；Hitachi公司的HD6301、HD63L05、HD6305。
第2章 MCS-51系列单片机的结构及原理2-1、89C51由哪几部分组成？解答：MCS-51单片机由8个部件组成：中央处理器（CPU），片数据存储器（RAM），片程序存储器（ROM/EPROM），输入/输出接口（I/O口，分为P0口、P1口、P2口和P3口），可编程串行口，定时/计数器，中断系统及特殊功能寄存器（SFR）。
中央处理器（CPU）：单片机的核心部分，它的作用是读入和分析每条指令，根据每条指令的功能要求，控制各个部件执行相应的操作。
片数据存储器（RAM）：存放各项操作的临时数据。
片程序存储器（ROM/EPROM）：存放单片机运行所需的程序。
输入/输出接口（I/O口）：单片机与外设相互沟通的桥梁。
可编程串行口：可以实现与其它单片机或PC机之间的数据传送。
定时/计数器：具有可编程功能，可以完成对外部事件的计数，也可以完成定时功能。
中断系统：可以实现分时操作、实时处理、故障处理等功能。
特殊功能寄存器（SFR）：反映单片机的运行状态，包含了单片机在运行中的各种状态字和控制字，以及各种初始值。
2-13、89C51单片机低功耗方式有几种？各有什么特点？(p29)解答：8051单片机应用系统的电压检测电路监测到电源下降时，触发外部中断，在中断服务子程序中将外部RAM中的有用数据送入部RAM保存。
串行口工作原理
串行口工作原理
串行口是一种用于数据传输的硬件接口，它可以将数据逐个比特地传输。
串行口工作的基本原理是将需要传输的数据按照一定的规则进行分割，并以连续的比特序列的形式进行传输。
在串行口的工作过程中，数据被分成一个个比特，然后按照事先约定好的规则，依次传输给接收端。
这个规则包括了每个比特的位宽、传输的顺序以及同步的方式等等。
通常情况下，串行口使用的是异步传输方式，也就是说，传输时不需要事先进行时钟同步，而是在数据的起始位置插入起始位和校验位来提供同步信息。
在串行口的数据传输过程中，发送端按照一定的时序将数据比特逐个发送给接收端。
接收端按照相同的时序依次接收每个比特，并通过解码、校验等操作恢复原始数据。
为了保证数据的准确性，通常还会在传输过程中加入差错检测和纠错机制，例如CRC校验等。
串行口的工作原理与并行口不同，串行口通过逐个比特的方式传输数据，相比之下，串行口在传输速率上可能会受到一定的限制。
但是串行口的传输距离相对较长，传输线路简单，而且可以灵活选择传输速率，因此在许多应用场景下得到了广泛的应用。
例如，在计算机、通信设备、工业自动化等领域中，串行口被广泛用于连接外部设备与主机进行数据交互。
微型计算机原理与接口技术(第4版)___题解及实验指导
微型计算机原理与接口技术（第4版）___题解及实验指导这份大纲旨在为《微型计算机原理与接口技术（第4版）吴宁题解及实验指导》给出一个概览，请参考以下内容。
概述介绍微型计算机原理与接口技术的基本概念引言微型计算机的发展和应用阐述微型计算机系统的组成和层次结构计算机硬件描述计算机硬件的基本组成包括中央处理器、存储器和输入输出设备讨论硬件的功能和特点计算机软件介绍计算机软件的概念和分类强调操作系统的作用和功能讨论软件的开发和应用微型计算机接口研究计算机与外部设备之间的连接和通信介绍接口的原理和技术分析接口的设计和实现实验指导实验准备介绍进行实验所需的基本准备工作包括实验器材、软件环境和实验原理的研究实验内容提供各章节相关实验的具体内容和步骤引导学生逐步完成实验任务强调实验中的关键点和注意事项实验总结总结每个实验的目的和结果分析实验过程中遇到的问题和解决方法提供实验的评价和改进建议通过这份《微型计算机原理与接口技术（第4版）吴宁题解及实验指导》大纲，学生可以了解该教材的内容和结构，对于研究和实验有一个整体的认识和预期。
本章介绍微型计算机原理与接口技术的基本概念和背景。
首先，讲解了计算机系统的组成和发展历程，帮助读者了解计算机系统的基本结构和演化过程。
其次，介绍了微型计算机的特点和分类。
通过本章的研究，读者能够建立起对微型计算机原理与接口技术的整体认识和理解。
本章将深入探讨微型计算机的结构和各个功能部件的作用。
首先，介绍了微型计算机的总线结构和数据流动方式，帮助读者了解信息在计算机系统中的传输过程。
然后，讨论了微型计算机的存储器层次结构和主要存储器的特点。
随后，讲解了微型计算机的中央处理器（CPU）的功能和内部结构。
最后，介绍了微型计算机的输入输出系统，包括输入设备和输出设备的种类和原理。
通过本章的研究，读者能够全面了解微型计算机的内部结构和各个功能部件的作用。
本章重点介绍微型计算机的编程技术，包括指令系统和汇编语言编程。
高级英语(考研方向) 串行口
高级英语（考研方向）串行口串行口（Serial Port）是计算机中一种用来连接外部设备的接口。
它是一种串行通信接口，通过传输一位一位的数据来进行通信，相比
并行接口（Parallel Port）只能发送一串位的数据，串行口可以传输
更长的数据。
串行口通常用于连接打印机、调制解调器、数字相机等外部设备，用于数据的输入和输出。
它可以实现计算机与其他设备之间的数据传输，例如将计算机上的文档发送到打印机进行打印，或者从数字相机
读取照片文件到计算机中进行存储和编辑。
在串行口中通常有许多参数需要设置，如波特率（Baud Rate）、
数据位数（Data Bits）、校验位（Parity Bit）和停止位（Stop Bit）等。
这些参数需要根据具体设备的要求进行配置，以确保数据的准确
传输。
串行口在计算机通信中具有广泛的应用，特别在工业控制、通讯
领域和嵌入式系统中。
了解串行口的原理和使用方法对于从事相关行
业的人员来说是非常重要的。
串行通信及接口电路
串行通信及接口电路1. 串行通信的概念串行通信是一种数据传输的方式，它将数据逐位地按照一定顺序传输，相比于并行通信的方式，串行通信只需使用一个通信线路传输数据。
在串行通信中，每个数据位被顺序发送，并且在接收端被顺序接收和重组。
串行通信的优点是可以节省通信线路的数量，但其传输速度相对较慢。
2. 串行通信的应用串行通信广泛应用于各种领域，包括计算机通信、网络通信、工业控制等。
它可以用于长距离通信，如在局域网或广域网中传输数据。
此外，串行通信还常用于外设与主机之间的通信，如串行口和串行外设之间的通信。
3. 串行通信的协议串行通信的实现需要一定的协议来确保数据的可靠传输。
常见的串行通信协议包括UART（通用异步收发器），SPI（串行外设接口）和I2C（双线串行通信接口）。
这些协议都定义了数据的传输规则、时序要求以及错误处理机制，以确保数据的准确性和完整性。
3.1 UARTUART是一种使用异步传输方式的串行通信协议。
它通过发送方和接收方之间的单个通信线路进行数据传输。
UART协议定义了数据的起始位、数据位、停止位和校验位等信息。
发送端根据这些信息将数据发送给接收端，并且接收端根据这些信息识别数据的边界和校验数据的正确性。
3.2 SPISPI是一种同步传输方式的串行通信协议，它使用一对数据线（Master Out, Slave In - MOSI 和 Master In, Slave Out - MISO）以及时钟线（SCLK）进行通信。
SPI协议由主设备（Master）和从设备（Slave）组成，主设备通过时钟信号控制从设备进行数据传输。
SPI协议定义了数据的传输时序，通过时钟的上升沿和下降沿进行数据采样和传输。
3.3 I2CI2C是一种双线串行通信接口，它使用两条线路（串行数据线（SDA）和串行时钟线（SCL））进行通信。
I2C协议由主设备（Master）和从设备（Slave）组成，主设备通过时钟信号控制从设备进行数据传输。
第6章 串行接口
5--8位
一个字符包括4个部分
奇偶校验位
停止位
1位
1位、1位半、2位 “1”有效
所以，一个字符由10个，10个半，11个位构成。
起始位 …
D0
D1
DN
奇偶校验位
停止位
图6-1
异步通信的字符格式
在异步通信时，通信双方必须事先约定。 （1）字符格式。 双方要事先约定数据位的位数、 奇偶校验形式及起始位和停止位的位数。 例如：用ASCⅡ码通信，有效数据为7位，加一个奇 偶校验位、一个起始位和一个停止位共10位。 （2）波特率（Baud rate）。波特率就是传送速率， 即每秒传送的二进制位数。单位为bit/s或波特。 波特率与字符的传送速率之间的关系为： 波特率= 一个字符的二进制编码位数*字符数/秒. 要求发送端与接收端的波特率必须一致。 假设：数据传送率是120字符/s，每个字符格式包含十 个代码位（一个起始位、一个终止位、8个数据 位），波特率为： 10×120=1200bit/s=1200波特
TI：发送中断标志。 在一帧数据发送结束时由硬件置位。 TI=1表示“发送缓冲器已空”，通知CPU可以 发送下一帧数据。 TI位可作为查询；也可作为中断申请标志位。 TI不会自动复位，必须由软件清0。 RI：接收中断标志。 在接收到一帧有效数据后由硬件置位。 RI=1表示一帧数据接收完毕，并已装入接收缓 冲器中，即表示’’接收缓冲器以满’’，通 知CPU可取走该数据。 该位可作为查询，也可作为中断申请标志位。 同样RI不会自动复位，必须由软件清0。
51系列单片机串行口的结构 51系列单片机串行口的控制 波特率设计
6．2．1 89C51单片机串行口的结构
第6章思考题及习题6参考答案
第6章思考题及习题6参考答案一、填空1、AT89S51的串行异步通信口为（单工/半双工/全双工）。
答：全双工。
2. 串行通信波特率的单位是。
答：bit/s3. AT89S52的串行通信口若传送速率为每秒120帧，每帧10位，则波特率为答：12004．串行口的方式0的波特率为。
答：fosc/125．AT89S51单片机的通讯接口有和两种型式。
在串行通讯中，发送时要把数据转换成数据。
接收时又需把数据转换成数据。
答：并行，串行，并行，串行，串行，并行6．当用串行口进行串行通信时，为减小波特率误差，使用的时钟频率为 MHz。
答：11.05927．AT89S52单片机串行口的4种工作方式中，和的波特率是可调的，与定时器/计数器T1的溢出率有关，另外两种方式的波特率是固定的。
答：方式1，方式38．帧格式为1个起始位，8个数据位和1个停止位的异步串行通信方式是方式。
答：方式1。
9．在串行通信中，收发双方对波特率的设定应该是的。
答：相同的。
10．串行口工作方式1的波特率是。
答：方式1波特率=（2SMOD/32）×定时器T1的溢出率二、单选1．通过串行口发送或接收数据时，在程序中应使用。
A．MOVC指令B．MOVX指令C．MOV指令D．XCHD指令答：C2．AT89S52的串行口扩展并行I/O口时，串行接口工作方式选择。
A. 方式0B.方式1C. 方式2D.方式3答：A3. 控制串行口工作方式的寄存器是。
A．TCON B.PCON C. TMOD D.SCON答：D三、判断对错1．串行口通信的第9数据位的功能可由用户定义。
对2．发送数据的第9数据位的内容是在SCON寄存器的TB8位中预先准备好的。
对3．串行通信方式2或方式3发送时，指令把TB8位的状态送入发送SBUF中。
错4．串行通信接收到的第9位数据送SCON寄存器的RB8中保存。
对5．串行口方式1的波特率是可变的，通过定时器/计数器T1的溢出率设定。
《微机原理与接口技术》教案
《微机原理与接口技术》教案第一章：微机系统概述1.1 微机的发展历程1.2 微机的组成与工作原理1.3 微机系统的性能指标1.4 微机在我国的应用与发展第二章：微处理器2.1 微处理器的结构与工作原理2.2 微处理器的性能评价2.3 常见微处理器简介2.4 微处理器的编程与应用第三章：存储器3.1 存储器的分类与性能3.2 随机存储器（RAM）3.3 只读存储器（ROM）3.4 存储器扩展与接口技术第四章：输入/输出接口技术4.1 I/O接口的基本概念4.2 I/O接口的编址方式4.3 常见I/O接口芯片介绍4.4 I/O接口的程序设计第五章：中断与DMA控制5.1 中断的概念与原理5.2 中断处理程序的编写5.3 DMA控制原理与实现5.4 中断与DMA在微机系统中的应用第六章：串行通信接口6.1 串行通信的基本概念6.2 串行通信的接口标准6.3 串行通信接口电路设计6.4 串行通信在微机系统中的应用第七章：并行通信接口7.1 并行通信的基本概念7.2 并行通信的接口标准7.3 并行通信接口电路设计7.4 并行通信在微机系统中的应用第八章：总线技术8.1 总线的概念与分类8.2 总线标准与协议8.3 总线接口电路设计8.4 总线在微机系统中的应用第九章：模拟接口技术9.1 模拟接口的基本概念9.2 模拟接口的电路设计9.3 模拟接口的信号转换技术9.4 模拟接口在微机系统中的应用第十章：微机系统的可靠性设计与维护10.1 微机系统的可靠性概述10.2 微机系统的可靠性设计10.3 微机系统的维护与故障诊断10.4 提高微机系统可靠性的措施重点和难点解析重点环节一：微机的发展历程与微机系统的性能指标解析：了解微机的发展历程对于理解微机原理与接口技术具有重要意义。
掌握微机系统的性能指标有助于评估和选择合适的微机系统。
重点环节二：微处理器的结构与工作原理解析：微处理器是微机系统的核心部件，理解其结构与工作原理对于深入学习微机原理与接口技术至关重要。
单片机原理及接口技术习题答案第四版李朝青 修订后
单片机原理及接口技术课后习题答案（第四版）李朝青第一章1.什么是微处理器(CPU)、微机和单片机？答微处理器本身不是计算机，但它是小型计算机或微机的控制和处理部分。
微机则是具有完整运算及控制功能的计算机，除了微处理器外还包括存储器、接口适配器以及输入输出设备等。
单片机是将微处理器、一定容量的RAM、ROM以及I/O口、定时器等电路集成在一块芯片上，构成的单片微型计算机。
2.单片机具有哪些特点（1）片内存储容量越来越大。
（2 抗干扰性好，可靠性高。
（3）芯片引线齐全，容易扩展。
（4）运行速度高，控制功能强。
（5）单片机内部的数据信息保存时间很长，有的芯片可以达到100年以上。
3. 微型计算机怎样执行一个程序？答：通过CPU指令，提到内存当中，再逐一执行。
4. 微型计算机由那几部分构成？微处理器，存储器，接口适配器（即I/O接口），I/O设备第二章1.89C51单片机内包含哪些主要逻辑功能部件？答：80C51系列单片机在片内集成了以下主要逻辑功能部件：(l)CPU(中央处理器):8位(2)片内RAM:128B(3)特殊功能寄存器:21个(4)程序存储器:4KB(5)并行I/O口:8位，4个(6)串行接口:全双工，1个(7)定时器/计数器:16位，2个(8)片内时钟电路:1个2.89C51的EA端有何用途？答：/EA端接高电平时，CPU只访问片内并执行内部程序，存储器。
/EA端接低电平时，CPU只访问外部ROM，并执行片外程序存储器中的指令。
/EA端保持高电平时，CPU执行内部存储器中的指令。
3. 89C51的存储器分哪几个空间?如何区别不同空间的寻址?答：ROM（片内ROM和片外ROM统一编址）（使用MOVC）（数据传送指令）（16bits地址）（64KB）片外RAM（MOVX）（16bits地址）（64KB）片内RAM（MOV）（8bits地址）（256B）4. 简述89C51片内RAM的空间分配。
MCS-51单片机的串行口及串行通信技术
MCS-51单⽚机的串⾏⼝及串⾏通信技术数据通信的基本概念串⾏通信有单⼯通信、半双⼯通信和全双⼯通信3种⽅式。
单⼯通信：数据只能单⽅向地从⼀端向另⼀端传送。
例如，⽬前的有线电视节⽬，只能单⽅向传送。
半双⼯通信：数据可以双向传送，但任⼀时刻只能向⼀个⽅向传送。
也就是说，半双⼯通信可以分时双向传送数据。
例如，⽬前的某些对讲机，任⼀时刻只能⼀⽅讲，另⼀⽅听。
全双⼯通信：数据可同时向两个⽅向传送。
全双⼯通信效率最⾼，适⽤于计算机之间的通信。
此外，通信双⽅要正确地进⾏数据传输，需要解决何时开始传输，何时结束传输，以及数据传输速率等问题，即解决数据同步问题。
实现数据同步，通常有两种⽅式，⼀种是异步通信，另⼀种是同步通信。
异步通信在异步通信中，数据⼀帧⼀帧地传送。
每⼀帧由⼀个字符代码组成，⼀个字符代码由起始位、数据位、奇偶校验位和停⽌位4部分组成。
每⼀帧的数据格式如图7-1所⽰。
⼀个串⾏帧的开始是⼀个起始位“0”，然后是5〜8位数据（规定低位数据在前，⾼位数据在后），接着是奇偶校验位（此位可省略），最后是停⽌位“1”。
起始位起始位"0”占⽤⼀位，⽤来通知接收设备，开始接收字符。
通信线在不传送字符时，⼀直保持为“1”。
接收端不断检测线路状态，当测到⼀个“0”电平时，就知道发来⼀个新字符，马上进⾏接收。
起始位还被⽤作同步接收端的时钟，以保证以后的接收能正确进⾏。
数据位数据位是要传送的数据，可以是5位、6位或更多。
当数据位是5位时，数据位为D0〜D4；当数据位是6位时，数据位为D0〜D5；当数据位是8位时，数据位为D0〜D7。
奇偶校验位奇偶校验位只占⼀位，其数据位为D8。
当传送数据不进⾏奇偶校验时，可以省略此位。
此位也可⽤于确定该帧字符所代表的信息类型，“1"表明传送的是地址帧，“0”表明传送的是数据帧。
停⽌位停⽌位⽤来表⽰字符的结束，停⽌位可以是1位、1.5位或2位。
停⽌位必须是⾼电平。
接收端接收到停⽌位后，就知道此字符传送完毕。
dsp第六章 DSP通讯接口概述
一、串行通信的基本概念 1、串行通信与并行通信的对比
• 并行通信：数据的各位同时发送或同时接收； 优点:传送速度快； 缺点:不便长距离传送； • 串行通信：按照一定的格式一位一位地顺序传送 数据；在一根信号线上传输。 优点:便于长距离传送； 缺点:传送速度较慢；
串行通信方式连接
通用接收发器USART
– RS232C只是一个通信接口的物理标准，要实现 串行传输，需要并行到串行和串行到并行的转换， 并按照传输协议发送和接收每个字符（或数据 块）。——这些工作可由软件实现，也可用硬件 实现。 – 通用异步接收发送器UART是串行异步通信的接 口电路芯片，IBM PC/XT机的UART芯片是INS 8250，后来使用NS16550。单片机系统中常使 用的同步和异步串行通信接口芯片8251。
• RxD（pin3）：接收数据
– 串行数据的接收端
• RTS（pin4）：请求发送
– 当数据终端设备准备好送出数据时，就发出有效的RTS 信号，用于通知数据通信设备准备接收数据
• CTS（pin5）：清除发送（允许发送）
– 当数据通信设备已准备好接收数据终端设备的传送数 据时，发出CTS有效信号来响应RTS信号
2、RS485
（1）RS-485具有以下特点： –RS-485的电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差为+ （2—6）V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-（2— 6）V表示。接口信号电平比RS-232降低了，就不易损坏 接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便与 TTL 电路连接。 – RS-485的数据最高传输速率为10Mbps 。 – RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合， 抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。 – RS-485接口的最大传输距离实际上可达3000米； – RS-232接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能 力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发 器。
串行口工作原理
串行口工作原理
串行口是一种用于数据传输的接口，它可以让计算机与其他外部设备进行通信。
串行口通过一条传输线将数据位按照顺序进行传输，而不是同时传输所有数据位。
这与并行口的工作原理相反，后者可以同时传输多个数据位。
串行口工作的基本原理是将要传输的数据位串接在一起，形成一个数据流。
这个数据流通过传输线逐位地传送到目标设备。
在发送数据时，计算机将数据位按照顺序发送到串行口的发送缓冲区，并将它们从中发送出去。
在接收数据时，目标设备将串行口接收到的数据位存储在接收缓冲区中，然后按照顺序读取这些数据位。
串行口的数据传输速度通常比较低，因为数据位需要逐个进行传输。
为了提高传输速度，通常会使用调制解调器或其他专用设备来扩展串行口的功能。
这些设备可以对数据进行压缩和解压缩，从而有效地提高数据传输的速度。
串行口具有一些优点。
首先，它只需要少量的传输线路，这样可以节省空间。
其次，串行口可以以较低的成本实现。
此外，串行口还可以与许多不同类型的外部设备进行连接，包括打印机、调制解调器、扫描仪等。
总的来说，串行口通过逐位传输数据位的方式来实现计算机与外部设备的通信。
尽管串行口的传输速度较低，但它在节省空间和成本方面具有一定的优势，并且可以与各种不同类型的外部设备进行连接和通信。
第6章 AT89S52单片机串行口(2)
【例6-3】 若时钟频率为11.0592MHz，选用T1的方式2 定时作为波特率发生器，波特率为2 400bit/s，求初值。 设T1为方式2定时，选SMOD = 0。 将已知条件带入式（7-3）中
波特率 =
2SMOD
fosc
32 12 (256 X )
= 2400
从中解得X = 244 = F4H。
21
2分频 TR2=1
时钟信号发生器
2分频
图6-23 T2时钟输出和外部事件计数方式示意图
22
由主振频率fosc和T2定时、自动装载方式的计数初值决定时 钟信号的输出频率,其设置公式如下：
主振频率（fosc）设定后，时钟信号输出频率就取决于计数 初值的设定。 在时钟输出模式下，计数器回0溢出不会产生中断请求。这 种功能相当于T2用作波特率发生器，同时又可用作时钟发生器。
20
6.5.4 定时器/计数器T2的可编程时钟输出 定时器/计数器T2还可通过软件编程在P1.0引脚输出时钟信 号。P1.0除用作通用I/O引脚外还有两个功能可供选用： 用于定时器/计数器2的外部计数输入和频率从61Hz至4MHz的 时钟信号输出。 通过软件对T2CON.1位C/复位为0，对T2MOD.1位T2OE置1 就可将T2选定为时钟信号发生器，而T2CON.2位TR2控制时钟 信号输出开始或结束（TR2为启动/停止控制位）。
两条线上传输的信号电平，当一个表示逻辑“1”时，另一 条一定为逻辑“0”。若传输中，信号中混入干扰和噪声 （共模形式），由于差分接收器的作用，就能识别有用信号 并正确接收传输的信息，并使干扰和噪声相互抵消。
32
RS-422A能在长距离、高速率下传输数据。它的最大传输 率为10Mbit/s，电缆允许长度为12m，如果采用较低传输速 率时，最大传输距离可达1219m。 为了增加通信距离，可采用光电隔离，利用RS-422A标准 进行双机通信的接口电路如图6-27所示。
第6章--串行接口及串行通信技术
第 n字 符 帧 8位 数 据
停 奇偶 止 校验 位
D7 0/1 1 0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 0/1 1
空闲位 111
第 n＋ 1字 符 帧
起
始 位
8位 数 据
0 D0 D1 …
图6.3 异步通信帧格式
第9章 串行接口及串行通信技术
(1) 起始位：在没有数据传送时，通信线上处于逻 辑“1”状态,当信号变为0时表示起始位。
实际用户并不一定用到RS- 232C标准的全部信号 线，常常使用9针非标准连接器替代25针连接器，称 为DB-9。
第9章 串行接口及串行通信技术
方向 到DCE 到DTE 到DTE 到DTE
到DCE 到DCE 到DTE 到DTE 到DCE 到DCE
名称
第2路发送数据 发送时钟
第2路接收数据 接收时钟 未用
例：当约定为奇校验时，数据中“1”的个数与校验位“1”的个数 之和应为奇数；当约定为偶校验时，数据中“1”的个数与校验位“1” 的个数之和应为偶数。接收方与发送方的校验装置和方式应一致。接 收字符时，对“1”的个数进行校验，若二者不一致，则说明传输数据 过程中出现了差错。
第9章 串行接口及串行通信技术
同时传送的通信方法，如图6.1所示。 特点：传输控制简单、速度快。但距离长时传输线多，成本高。
2）串行通信 串行通信是指构成信息的二进制字符的各位数据一位一位顺序地
传送的通信方式，如图6.2所示。 特点：传输控制复杂、速度慢，但传输线少，成本低。
第9章 串行接口及串行通信技术
P0.7
微型 计算机 (89C51)
把数字信号转换成模拟信号，然后送到通信线路上去。 2）解调器
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RS232接口之间的通信 接口之间的通信
RXD TXD GND RS232 TXD GND RS232
第5章 单片机的定时 计数器与串行接口 章 单片机的定时/计数器与串行接口
当计算机采用RS232标准时必须通过电平，MAX232 是EIA 标准时必须通过电平， 当计算机采用 标准时必须通过电平 电平转换芯片。 和TTL电平转换芯片。内部具有电压提升电路，并有两路 电平转换芯片 内部具有电压提升电路， 接收器和发送器。 接收器和发送器。其连线和引脚如图
第5章 单片机的定时 计数器与串行接口 章 单片机的定时/计数器与串行接口
单片机原理、接口及应用 单片机原理、
第5章 单片机的定时 计数器与串行接口 章 单片机的定时/计数器与串行接口
概 述 单片机应用与数据采集或工业控制时， 单片机应用与数据采集或工业控制时，往往作为前端机安装 在工业现场，远离主机，现场数据采用串行通信方式发往主机进 在工业现场，远离主机， 行处理，以降低通信成本，提高通信可靠性。如下图所示。 行处理，以降低通信成本，提高通信可靠性。如下图所示。 6. 1
2. 半双工方式 每端口有一个发送器和一个接收器， 每端口有一个发送器和一个接收器，通过开关连接在线路 数据可以双向传送，但不能同时发送和接收. 上，数据可以双向传送，但不能同时发送和接收 要通过换向 器转换方向。 器转换方向。
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2.进行串、并转换 进行串、并转换 进行串 在发送端，接口将 在发送端，接口将CPU送来的并行信号转换成串行数据进 送来的并行信号转换成串行数据进 行传送；而在接收端， 行传送；而在接收端，接口要将接 收到串行数据变成并行数 据送往CPU，由CPU进行处理。 据送往 ， 进行处理。 进行处理 3.控制数据的传输速率 控制数据的传输速率 控制数据的传输速率 接口应具备对数据传输率—波特率的控制选择能力， 接口应具备对数据传输率 波特率的控制选择能力，即具 波特率的控制选择能力 有波特率发生器。 有波特率发生器。 4.进行传送错误检测 进行传送错误检测 进行传送错误检测 在发送时，对传送的数据自动生成校验位或校验码， 在发送时，对传送的数据自动生成校验位或校验码，在接 以确定传送中是否有误码。 收端能检查校验位或校验 码，以确定传送中是否有误码。
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问题： 问题： 1、单片机通过232接口与 机该怎么连接？ 、单片机通过 接口与PC机该怎么连接 接口与 机该怎么连接？ 2、单片机通过232接口于单片机该怎么连接？ 、单片机通过 接口于单片机该怎么连接？ 接口于单片机该怎么连接
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近距离传送电路 RXD TXD GND RXD TXD GND
较远距离传送电路 微机
RXD TXD GND 电 平 转 换
RXD TXD GND
微机其 他设备
电 平 转 换 RXD TXD GND
RXD
TXD GND
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二、串行同步通信 在同步通信中， 在同步通信中，发送方在数据或字符开始处就用同步字符 (常约定 ～2个字节 指示一帧的开始 ，由时钟来实现发送端和 常约定1～ 个字节 个字节)指示一帧的开始 常约定 接收端同步，接收方一旦检测到与规定的同步字符符合， 接收端同步，接收方一旦检测到与规定的同步字符符合，下面 就连续按顺序传送若干个数据 ，最后发校验字节。见下图： 最后发校验字节。见下图：
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51系列单片机内有一个全双工的异步通信接口， 51系列单片机内有一个全双工的异步通信接口，通过对串行 系列单片机内有一个全双工的异步通信接口 同时内部有波特率发生器， 接口写控制字可以选择其数据格 式，同时内部有波特率发生器， 提供可选的波特率，可完成双机通信或多机通信。 提供可选的波特率，可完成双机通信或多机通信。 四、 波特率 单位时间内传送的信息量。在计算机中，以每秒传送的 单位时间内传送的信息量。 在计算机中， 二进制位数为单位。 二进制位数为单位。 例如： 字符 字符/秒 个字符11位 例如：100字符 秒，1个字符 位， 个字符 波特率为：100×11=1100（波特） 波特率为： × （波特） 平均每位传送占用时间 Td = 1/1100=0.909ms
3. 全双工方式 通信双方用两个独立的收发器单独连接,可以同时发送和 通信双方用两个独立的收发器单独连接 可以同时发送和 接收数据,因而提高了速度。 接收数据 因而提高了速度。 因而提高了速度
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在串行传输中，通信的双方都按通信协议进行，所谓 在串行传输中，通信的双方都按通信协议进行， 通信协议就是通信双方必须共同遵守的 一种约定， 通信协议就是通信双方必须共同遵守的 一种约定，约定包 括数据的格式、同步的方式、传送的步骤、 括数据的格式、同步的方式、传送的步骤、检纠错方式及 控制字符的定义 等。 串行接口的基本任务就是： 串行接口的基本任务就是： 1.实现数据格式化 实现数据格式化 实现数据格式化 因为CPU发出的数据是并行数据，接口电路应实现不同 发出的数据是并行数据， 因为 发出的数据是并行数据 串行通信方式下的数据格式化任务， 串行通信方式下的数据格式化任务， 如自动生成起止方式的 帧数据格式(异步方式 异步方式)或在待传送的数据块前加上同步字符 帧数据格式 异步方式 或在待传送的数据块前加上同步字符 等。
数据1 数据 SYN字符 字符1 字符 SYN字符 字符2 字符
….
数据2 数据 连续传送n 连续传送 个数据
数据n 数据 校验
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三、单工、半双工、全双工通信方式 单工、半双工、
按通信方向分类：单工、半双工、 按通信方向分类：单工、半双工、全双工通信方式 1． 单工方式 一端是发送端，另外一端是接收端： ． 单工方式: 一端是发送端，另外一端是接收端：
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★串行通信的分类：同步串行通信和异步串行通信 串行通信的分类： 一、串行异步通信： 串行异步通信： 通信的双方应该有一个约定，什么时候开始发送， 通信的双方应该有一个约定，什么时候开始发送，什么 时候发送完毕；接收方收到的信息是否正确等，这就是通信 时候发送完毕；接收方收到的信息是否正确等，这就是通信 协议。 协议。 异步串行通信一帧数据格式： 异步串行通信一帧数据格式： 表示字符的开始， 一个起始位 “0”,表示字符的开始，然后是 ～8位数据即该 表示字符的开始 然后是5～ 位数据即该 字符的代码，规定低位在前，高位在后， 字符的代码，规定低位在前，高位在后，接 下来是奇偶校验 可省略)， 表示字符的结束。 位(可省略 ，最后以停止位“1”表示字符的结束。 可省略 最后以停止位“ 表示字符的结束
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五. 串行通信总线标准及接口
（一）通信线的连接 通信速率和通信距离这两个方面是相互制约的， 通信速率和通信距离这两个方面是相互制约的，降低 通信速率，可以提高通信距离. 通信速率，可以提高通信距离 不同的通信距离，串行通信电路有不同的连接方法。 不同的通信距离，串行通信电路有不同的连接方法。
（二）串行通信接口总线标准 测控系统中，计算机通信主要采用异步串行通信方式， 测控系统中 ， 计算机通信主要采用异步串行通信方式，常 用的异步总线标准有三种： 用的异步总线标准有三种： ●RS-232（RS-232A RS-232B RS-232C） （ ） ●RS-449 （RS422 RS423 RS485） ） 其他常用接口如：IIC、SPI等 ●其他常用接口如：IIC、SPI等 这里重点介绍RS-232、RS485 这里重点介绍 、
远距离传送电路 调 制 解 调 器 调 制 解 调 器
微 机
接 口
电 话 分 机
电 话 分 机
接 口
微 机
数字信号通过调制器变成模拟信号通过电话线传 送到对方， 送到对方，接收方通过解调器将模拟信号转换成数字 信号接收。 信号接收。
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（三）RS－232C RS－ 美 国 电 子 工 业 协 会 （ EIA ） 公 布 的 一 种 异 步 通 信 标 准 。 RS232C标准是： 标准是： 标准是 设备之间通信的距离不大于15米 ●设备之间通信的距离不大于 米 最大传输速率20KB/S ●最大传输速率 采用负逻辑： ●采用负逻辑：“1” —— ―5V ∽ ―15V “0”—— +5V ∽ + 15V 不带负载时输出电平： ●不带负载时输出电平：―25V ∽ +25V 输出短路电流： < 0.5A ●输出短路电流： 最大负载电容: 2500pF ●最大负载电容
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n-1
个字符（ 第n个字符（一帧） 个字符 一帧）