第七章 串口及应用
单片机课件第7课-串口
常见问题解答
串口通信中如何设置波特率？
答：波特率的设置需要与通信对方设备匹配， 一般可通过单片机的定时器或外部晶振来实现。
如何解决串口通信中的数据丢失问题？
答：可以通过增加数据校验位、使用硬件 流控制等方法来提高数据传输的可靠性。
在进行串口编程时，需要注意哪些问 题？
答：需要注意正确配置串口参数、合理处 理接收到的数据、避免数据冲突等问题。
相应的调整，以确保串口通信的稳定性和可靠性。
03 串口编程实现方法
初始化设置及中断处理
初始化串口参数
中断处理
设置波特率、数据位、停止位、校验 位等参数，确保通信双方参数一致。
编写串口中断服务程序，处理接收到 的数据或发送完成后的中断事件。
配置IO口
将单片机的IO口配置为串口通信模式， 并设置输入输出方向。
数据格式约定
约定数据位数、停止位、校验位 等，确保数据传输的准确性。
编程实现
在PC端使用串口调试助手等工具， 在单片机端编写相应的串口接收
和发送程序。
多机通信应用场景举例
多机通信系统
01
构建由多个单片机组成的通信系统，实现数据共享和远程控制
等功能。
主从式多机通信
02
以一个单片机为主机，其他单片机为从机，主机发送命令，从
05 实验环节：动手实践串口 编程
实验目标及要求说明
01
02
03
04
掌握串口通信基本原理 和协议
学习并实践单片机串口 编程方法
实现单片机与计算机之 间的串口通信
培养动手实践能力和问 题解决能力
实验步骤详细指导
1. 硬件连接 将单片机开发板与计算机通过串口线连接
确保连接正确，无短路或接反现象
串口的通讯原理与应用
串口的通讯原理与应用1. 串口的概述串口是计算机与外部设备进行数据交换的一种通信接口。
它通过物理线路将数据按位传输，是一种常见的数据传输方式。
本文将介绍串口通讯的原理和应用。
2. 串口的工作原理串口通讯使用的是一对数据线，一根用于发送数据（Tx线），一根用于接收数据（Rx线）。
串口通讯的工作原理是通过发送和接收的时钟信号来同步数据的传输。
数据按位传输，以字节为单位，每个字节由起始位、数据位、校验位和停止位组成。
具体工作原理如下： - 发送端准备要发送的数据。
- 发送端将数据从二进制转换为串行信号，并在起始位之前插入一个低电平的起始位信号。
- 发送端以一定的速率发送数据位，并在数据的最后插入一个或多个停止位。
- 接收端按照同样的速率接收数据，并根据起始位、数据位、校验位和停止位解析数据。
3. 串口的通信参数串口通讯的参数包括波特率、数据位、校验位和停止位等。
- 波特率：表示每秒传输的比特数，常见的波特率有9600、115200等。
- 数据位：表示每个字节中实际的数据位数，一般为5、6、7或8位。
- 校验位：用于数据的正确性校验，常见的校验位有奇校验、偶校验等。
- 停止位：表示传输一个字节之后的停止位数，常见的停止位有1位或2位。
4. 串口通讯的应用串口通讯在各种设备间的数据传输中广泛应用，下面列举几个常见的应用场景。
4.1. 串口打印机串口打印机是通过串口接口与计算机进行连接的打印设备。
它可以实现通过计算机发送打印指令，将文档内容打印出来。
串口打印机通常具有较高的打印速度和可靠性。
4.2. 串口调试工具串口调试工具是开发人员进行硬件调试和通信调试的重要工具。
通过串口调试工具，开发人员可以实时查看和分析设备发送和接收的数据，帮助进行故障排查和性能优化。
4.3. 嵌入式设备通讯串口通讯在嵌入式设备间的通讯中得到广泛应用。
嵌入式设备通常使用串口与上位机或其他设备进行通信，实现数据的传输和控制。
第七章 串行通信
同步方式 串行方式
异步方式
单工方式
半双工方式 全双工方式 多工方式
7.1.2 串行通信的通信标准
串行通信的通信标准主要是指通信的电气和硬件标准，常用的有 RS-232；RS-485/422等。
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RS-232标准 ♠ 电气特性：逻辑“1”=-3V～-15V；逻辑“0”=+3V～+15V。在与TTL 标准连接时必须进行电平转换，常用芯片有MC1488、MC1489及 MAX202～MAX232等。
BACK NEXT HOME
7.1.3 串行通信的通信方式
串行通信又可分为异步通信和同步通信。异步通信的接受器和发送 器使用各自的时钟，每次只传送一字节数据，允许时钟产生误差；同步 通信每次传送的数据量较大，要求精度高，因此接受器和发送器使用同 一时钟。 异步通讯 以字符为传送单位用起始位和停止位标识每个字符的开始和结束 字符间隔不固定，只需字符传送时同步。异步通讯数据常用一帧为单位， 一帧字符位数的规定：起始位，数据位，校验位和停止位，校验位紧跟 在数据位后，也可以省略。下图为省略校验位后一帧数据的示意图。
起始位 D 0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7 停止位
优点是硬件要求低，可靠性高，传送距离远，但速度较慢。
BACK
NEXT
HOME
同步通信 以一串字符为一个传送单位，字符间不加标识位，在一串字符开 始用同步字符标识，硬件要求高，通讯双方须严格同步。
【提示】：在单片机与外设进行数据通信时，多采用异步串行通信。
模式选择
多机通讯位 允许接收位 发送、接收第9位 发送、接收标志
BACK
NEXT
单片机原理与应用课件第7章单片机串行口及应用
波特率倍增设置 电源控制寄存器PCON
7
6
5
4
3
2
1
0
PCON SMOD
字节地址：97H
7.1.3 传输速率与传输距离
• 数据的传输速率可以用比特率或波特率描述。
• 比特率是每秒钟传送的信息量，单位是：位／秒（bps）。 • 波特率是每秒传送的码元数，单位是：波特（Baud）。 • 对于二进制基带传输，波特率和比特率在数量上相等，通常，用
波特率描述计算机串行通信应用中的传输速率。
• 标准波特率数值为：110、300、600、1200、1800、2400、4800、 9600、14.4k、19.2k、28.8k、33.6k、56k。
• 解:设波特率控制位 SMOD=0，则：
• X=256−(11.0592×106× (0+1)/(384×4800)=250=FAH • 所以 • （TH1）=（TL1）=FAH • 系统晶振频率选用 11.0592MHz，是为了使初值为整数，从而产
生精确的波特率。
7.3 串行口应用
• 7.3.1 串行口方式0的应用 • 【例7-2】用8051串行口外接CD4094扩展8位并行输出口，如图6-
• MCS-51 单片机采用异步通信方式。
7.1.2 串行通信的方式
• 串行通信有单工通信、半双工通信和全双工通信 3 种方式。 • 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
第7章串行口
一、 89C51串行口 1、结 构
图7-7 串行口内部结构示意简图
☞ 2、串行口控制字及控制寄存器
串行口控制寄存器SCON（98H）
• ①SM0和SM1（SCON.7，SCON.6）——串行
口工作方式选择位。两个选择位对应4种通信方式，
如表7-1所示。其中，fosc是振荡频率。
3、串行通信工作方式
2 SMOD f osc 16 / 2 初值 串行方式1、方式3波特率≌ 32 12
4、波特率设计
• 定时器T1用作波特率发生器时，通常选用定时器模 式2（自动重装初值定时器）比较实用。每过“28-X” 个机器周期，定时器T1就会产生一次溢出。
• T1溢出速率为 T1溢出速率≌(fosc/12)/(28-X)
移位时钟来源不同，因此，各种方式的波特率计算公式也
不同。
4、波特率设计
• （1）方式0的波特率 由图7-14可见，方式0时，发送或接收一位数据的移位 时钟脉冲由S6（即第6个状态周期，第12个节拍）给出， 即每个机器周期产生一个移位时钟，发送或接收一位数据。
因此，波特率固定为振荡频率的1/12，并不受PCON寄存
TxD输出移位时钟，频率=fosc1/12；
每接收 8位数据RI就自动置1；
需要用软件清零 RI。
☞经常配合“串入并出”“并入串出”移位 寄存器一起使用扩展接口
☞方式0工作时，多用查询方式编程： 发送：MOV SBUF，A 接收：JNB RI，$ JNB TI，$ CLR RI CLR TI MOV A, SBUF ☞复位时,SCON 已经被清零,缺省值: 方式0。 ☞接收前,务必先置位 REN=1 允许接收数据。
第7章 MCS-51串行通信及其应用
① RI=0。 ② SM2=0或SM2=1且接收到停止位为“1”。
MCS-51单片机串口有一个核心部件——通用的异步接收/发送器，简 称UART（Universal Asynohronous Receiver/Transmitter），就是完成 并→串或串→并变换的硬件电路，其结构如图7-6所示。
图7-6 硬件UART结构图
接收数据时，串行数据由RXD端（Receive Data）经接收门进入移 位寄存器，再经移位寄存器输出到接收缓冲器SBUF，最后通过数据总 线送到CPU，是一个双缓冲结构，以避免接收过程中出现帧重叠错误； 发送信息时，由于（CPU主动）不会发生帧重叠错误，故CPU将数据送 给发送缓冲器SBUF后，直接由控制器控制SBUF移位，经发送门输出至 TXD，为单缓冲结构。发送缓冲器与接收缓冲器在物理上是相互独立 的，但在逻辑上只有一个，共用地址单元99H。对发送缓冲器只存在 写操作，对接收缓冲器只能读操作。
第7章 MCS-51串行通信及其应用
7.1 概述 7.2 MCS-51的串行通信接口 7.3 串行通信应用举例
7.1 概述
计算机与外界的信息交换称为通信，通常有并行和串行两种 通信方法。并行通信，数据字节的各位同时发送，通过并行接口 实现。MCS-51的P0口、P1口、P2口、P3口就是并行接口。例如， P1口作为输出口时，CPU将一个数据写入P1口以后，数据在P1口 上并行地同时输出到外部设备；P1口作为输入口时，对P1口执行 一次读操作，在P1口引脚上输入的8位数据同时被读到CPU。
简述串口的工作原理及应用
简述串口的工作原理及应用1. 串口的工作原理串口（Serial Port）是一种用于在计算机和外部设备之间进行数据传输的通信接口。
其工作原理是通过发送和接收串行数据流进行通信，其中串行数据流由单个位按照一定的时钟速率传输。
具体来说，串口通信使用一对数据线（发送线和接收线）和一对控制线（发送控制线和接收控制线）。
发送线用于将数据从发送端发送到接收端，接收线用于将数据从接收端发送到发送端。
发送控制线与发送线相配合，用于发送端发送数据的同步和控制信号；接收控制线与接收线相配合，用于接收端接收数据的同步和控制信号。
串口通信中使用的传输协议包括UART（Universal AsynchronousReceiver/Transmitter）和USART（Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter）。
UART是一种异步传输模式，它不需要时钟信号进行同步，通过每个数据帧首部的起始位和终止位进行帧的同步和识别。
USART则是一种同时支持异步和同步传输模式的串口通信协议。
2. 串口的应用串口广泛应用于各种领域，包括计算机通信、嵌入式系统、物联网等。
下面列举一些典型的串口应用：•计算机通信：串口用于计算机与外部设备之间的数据传输，如串口打印机、串口鼠标、串口调制解调器。
此外，在计算机网络通信中，串口也被用于串行通信对接口（Serial Communication Interface）。
•嵌入式系统：嵌入式系统中的很多设备都使用串口进行数据的输入和输出，如嵌入式打印机、嵌入式传感器、嵌入式单片机等。
通过串口，嵌入式系统可以与计算机或其他嵌入式系统进行数据的交互和控制。
•物联网：物联网中的各种设备和传感器通常采用串口进行数据传输。
例如，智能家居系统中的传感器节点通过串口将数据发送给网关设备，实现智能控制和数据监测。
•工业自动化：在工业自动化领域，串口常用于连接PLC （Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）和其他设备，用于实现设备之间的通信和数据交换。
串口通信原理与应用 ppt课件
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UART结构图
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1. 数据传输模式
回环模式
（此模式仅用于测试，不用做传输数据）。 S5PV210的UART提供了一个参考环回模式测试 模式，有助于排除在通信连接中的故障。通过设 置UART控制寄存器中的环回位来选择此模式。
中断或轮询
当有数据到来或数据可发送时产生中断，通知 CPU。这种方式要求通信硬件比较高，需要支持 产生中断信号。
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5. UART波特率除数寄存器和UART分槽寄存 器 UBRDIVn寄存器和UDIVSLOTn寄存器用来决 定波特率。
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7.2.2 UART操作寄存器
1. UART接收发送状态寄存器（UTRSTATn） UTRSTATn寄存器用于记录UART发送和接收 的状态，其中包括发送器是否为空、发送缓冲 寄存器是否为空。 如下表所示：
DMA模式
通常实现数据的转移或复制时，CPU将从源地址复 制数据到寄存器，然后将寄存器数据再写入到目的 地址处，这个操作是由CPU来执行。
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2. 数据发送
发送的数据帧是可编程的，包括一个开始位， 5-8个数据位，一个可选的奇偶位和1-2个停止 位，其可由线性控制寄存器ULCONn来设置。 发送器也可以产生一个终止条件，其可以对一 个发送时间强制串行输出为逻辑0。在当前发 送字被完全传输完以后，该模块发送一个终止 信号。在终止信号发送后，其不断发送数据到 Tx FIFO中。
当计算机发送一个 信息包，标准的值 是5、6、7和8位。
2. 数据位
每个包是指一个字 节，包括开始/停止 位，数据位和奇偶 校验位。 如何设置取决于想 传输的信息。比如， 标准的ASCII码是 0-127（7位），扩 展的ＡSCII码是0255(8位)。
串口工作原理与应用解析
串口工作原理与应用解析- 文章标题：串口工作原理与应用解析概述：串口（Serial Port）是计算机和外部设备之间进行数据交换的一种通信接口。
在许多领域，如嵌入式系统、通信设备和传感器等领域，串口广泛应用。
本文将深入探讨串口的工作原理、常见应用以及其在现代技术中的重要性。
第一部分：串口的基本原理与工作机制1. 串口概述1.1 串口的定义和分类1.2 串口与并行接口的区别与优势1.3 常见的串口类型及其物理接口2. 串口的工作原理2.1 串行通信原理2.2 串口的数据格式2.3 串口的控制信号3. 串口通信过程3.1 起始位、数据位和停止位3.2 奇偶校验和流控制3.3 波特率的选择和影响第二部分：串口应用案例解析4. 嵌入式系统中的串口应用4.1 串口与单片机的通信4.2 串口与外设的连接4.3 串口用于调试和数据传输5. 通信设备中的串口应用5.1 串口在调制解调器中的应用5.2 串口在路由器和交换机中的应用5.3 串口与传真机的连接6. 传感器与串口的应用6.1 串口在温湿度传感器中的应用6.2 串口在加速度传感器中的应用6.3 串口在光学传感器中的应用第三部分：串口技术在现代应用中的重要性7. 串口的优缺点分析7.1 优点：简单、可靠、成本低7.2 缺点：传输速率相对较低8. 串口技术的发展趋势8.1 USB代替串口的趋势8.2 无线通信对串口的影响8.3 其他新型接口对串口的挑战结论：串口作为一种基本的通信接口，在各个领域都有广泛应用。
通过深入理解串口的工作原理和应用案例，我们可以更好地利用串口来进行数据交换和通信，同时也能更好地把握串口技术在现代技术发展中的重要性。
希望通过本文的解析，读者对串口有更深入的理解，并能在实际应用中灵活运用。
串口技术是一种基本的通信接口，广泛应用于各个领域。
在制解调器中，串口被用于与计算机进行数据交换，实现信号的调制和解调。
在路由器和交换机中，串口则用于连接网络设备，传输数据和控制信息。
单片机原理与应用第七章单片机串行口及应用
串行口的工作原理是利用电平的高低变化来传输数据。在发送数据时，单片机将数据一位一位地通过 串行口发送出去；在接收数据时，单片机从串行口中读取一位一位的数据，最终还原出原始数据。串 行口的发送和接收都是通过定时器和中断来实现的。
02
单片机串行口的硬件结构
串行口的信号线
01 TxD（发送数据）：用于发送数据到外设。
单片机原理与应用第 七章单片机串行口及
应用
目录
• 单片机串行口概述 • 单片机串行口的硬件结构 • 单片机串行口的编程与应用
目录
• 单片机串行口的应用实例 • 单片机串行口的调试与测试
01
单片机串行口概述
串行口的定义与特点
定义
串行口是单片机内部的一种通信接口，用于实现单片机与其他设备或计算机之 间的数传输方式，相对于并行口而言，其传输速率较 慢。但串行口具有结构简单、占用资源少、成本低等优点，因此在一些低速通 信和长距离通信的场合得到广泛应用。
串行口的重要性及应用领域
重要性
随着嵌入式系统的发展，单片机在各个领域得到广泛应用，而串行口作为单片机与其他设备或计算机之间的通信 接口，其重要性不言而喻。通过串行口，可以实现单片机之间的数据交换、单片机与计算机之间的数据传输等功 能，为嵌入式系统的开发提供了便利。
串行口的性能测试与评估
通信速率测试
测试串行口的通信速率，包括波特率、数据位、 停止位等参数的设置是否符合要求。
抗干扰能力测试
测试串行口在噪声干扰环境下的通信稳定性， 评估其抗干扰能力。
距离与线材影响
测试串行口在不同通信距离和不同线材下的通信性能，评估其传输距离和线材 适应性。
THANKS
感谢观看
故障诊断与预警
串口的作用
串口的作用串口，也称为串行口，是一种用于在计算机和外设之间传输数据的接口。
它被广泛应用在各种设备之间的数据通信中，包括计算机与打印机、鼠标、键盘、传感器等外部设备之间的通信。
串口的作用主要有以下几个方面：1. 数据传输：串口用于在计算机和外设之间传输数据。
它通过将数据分割成多个字节的序列，并按照一定的协议进行传输，实现了可靠且高效的数据传输。
串口的通信速率可以根据需求调整，从几十个字节每秒到几十兆字节每秒不等。
2. 控制外部设备：串口提供了与外部设备进行通信和控制的接口。
例如，通过串口可以向打印机发送打印指令，向显示器发送显示内容的指令，或者读取传感器的测量结果等。
串口可以通过发送和接收不同的控制指令，实现对各种外部设备的控制。
3. 远程控制：串口可以用作远程控制的接口。
例如，在工业自动化领域，串口常被用于控制远程设备的开关、传感器的采集和监控等。
通过串口，计算机可以远程监控和控制多个外部设备，实现远程控制和自动化控制的目的。
4. 数据采集和存储：串口可以用于数据采集和存储。
许多传感器和测量设备都可以通过串口将测量数据传输到计算机中进行处理和存储。
例如，气象站可以通过串口将气象数据传输到计算机中进行气象预报和分析。
此外，串口还可以用于连接存储设备，如硬盘或固态硬盘，实现数据的高速传输和存储。
5. 调试和调试：串口常用于硬件和软件的调试和调试。
在硬件设计和软件开发过程中，通过串口可以实时显示调试信息、错误日志和运行状态等。
开发人员可以通过串口监视和调试设备的工作状态，定位和修复问题。
总之，串口是一种重要的数据传输和控制接口，广泛应用于各种设备之间的数据通信和控制。
它不仅能实现高速且可靠的数据传输，还能方便地控制外部设备、远程控制、数据采集和存储以及调试和调试等功能。
随着科技的不断发展，串口在各个领域的应用将越来越广泛，为各行各业的自动化和智能化进程提供强大的支持。
单片机原理及应用第07章串行口
单片机原理及应用第07章串行口在单片机中，串行口是一种常见的通信接口。
串行口允许单片机与外部设备通过串行通信进行数据的传输和接收。
它常用于与计算机、显示器、键盘、传感器等设备进行数据交互。
串行口一般有两个主要的部分：发送器和接收器。
发送器负责将单片机内部的数据转换成串行数据，并通过一个引脚发送出去。
接收器负责将从外部设备接收到的串行数据转换成单片机内部的数据，供单片机进一步处理。
串行口的应用非常广泛。
以下是串行口在一些常见应用中的使用方式：1.与计算机通信：单片机可以通过串行口与计算机进行数据交互。
这种应用广泛用于传感器数据的采集、控制命令的发送等场景。
通过串行口，单片机可以将采集到的数据传输给计算机进行分析和处理，或者接收计算机发送的控制命令实现特定功能。
2.与显示器通信：串行口可以用来控制液晶显示器（LCD）。
通过发送特定的指令和数据，单片机可以控制液晶显示器显示不同的字符、图形或者动画。
这种应用广泛用于嵌入式系统中的人机交互界面，如数码相机、手机等设备。
3.与键盘通信：通过串行口，单片机可以接收来自键盘的按键数据。
这种应用广泛用于嵌入式系统中的输入设备，如电脑键盘、数字键盘等。
通过接收键盘的按键数据，单片机可以进行相应的操作，如控制电机、显示字符等。
4.与传感器通信：单片机可以通过串行口与各种传感器进行通信。
传感器可以是温度传感器、湿度传感器、光敏传感器等。
通过串行口，单片机可以获取传感器采集到的数据，并进行相应的处理和控制。
总之，串口是一种非常常见并且实用的通信接口，在单片机中得到了广泛应用。
它不仅可以实现单片机与外部设备之间数据的传输和接收，还可以用于控制和监测各种设备。
通过串口的使用，单片机可以更加灵活和方便地与外部设备进行通信，从而实现更多样化、智能化的应用。
串口的配置及应用程序
串口的配置及应用程序串口是计算机与外部设备之间进行数据传输的一种通信接口。
它常用于连接计算机与打印机、调制解调器、传感器等外部设备。
本文将介绍串口的配置及应用程序。
首先，要使用串口进行通信，需要对串口进行配置。
串口的配置包括波特率、数据位、校验位、停止位等参数。
其中波特率指的是每秒钟传输的位数，常见的波特率有9600、115200等。
数据位指的是每个字符使用的位数，一般为8位。
校验位用于检测数据传输过程中的错误，常见的校验位有无校验、奇校验和偶校验。
停止位用于标识数据传输的结束，通常为1位。
配置串口的方法有多种，可以通过计算机的设备管理器来进行配置，也可以通过编程语言中的串口库进行配置。
以Python为例，可以使用pyserial库来配置串口。
下面是一个示例代码：import serial# 配置串口ser = serial.Serial('COM1', 115200, timeout=1)# 打开串口ser.open()# 向串口发送数据ser.write(b'Hello World!')# 从串口读取数据data = ser.readline()print(data)# 关闭串口ser.close()上述代码中，首先使用`serial.Serial`函数创建一个串口对象，并指定串口号、波特率等参数。
然后调用`open`方法打开串口。
接着使用`write`方法向串口发送数据。
最后使用`readline`方法从串口读取数据，并打印出来。
最后通过`close`方法关闭串口。
除了以上示例中的发送和接收数据的功能，串口还可以用于其他各种应用。
下面将介绍几个常见的串口应用：1. 控制外部设备：通过串口可以控制各种外部设备，如打印机、LED灯、电机等。
通过发送特定的控制指令，可以实现对外部设备的控制。
2. 数据采集：许多传感器（如温湿度传感器、光照传感器等）通过串口与计算机连接，可以实时采集各类数据。
串口的通讯原理有哪些应用
串口的通讯原理有哪些应用1. 什么是串口通信？串口通信是一种通过串行通信接口连接设备进行数据传输的方法。
串口通信一般使用异步串行通信模式，即数据以连续的位（bit）的形式逐个传输。
串口通信通常使用DB9或DB25连接器，并通过RS-232、RS-422或RS-485等通信协议进行通信。
2. 串口通信的原理串口通信的原理基于以下几个要点：•起始位：每个数据帧的起始位用于将接收方的接收器从空闲状态中唤醒并同步数据传输的开始。
•数据位：数据位用于传输数据信息。
常用数据位为7位和8位。
•奇偶校验位：奇偶校验位用于检测数据的传输错误。
奇校验时，校验位的数量保持为奇数，偶校验则保持为偶数。
•停止位：停止位用于标志每个数据帧的结束。
通常使用1或2位的停止位。
•波特率：波特率是指每秒钟传输的位数，常用的波特率包括1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600和115200等。
3. 串口通信的应用串口通信广泛应用于各个领域，包括但不限于以下几个方面：3.1 串口设备的连接串口通信被广泛用于连接各种串口设备，例如：•串口打印机：通过串口将计算机连接到打印机，实现打印功能。
•串口扫描仪：通过串口将计算机连接到扫描仪，实现扫描功能。
•串口摄像头：通过串口将计算机连接到摄像头，实现图像捕捉和视频通话等功能。
•串口显示器：通过串口将计算机连接到显示器，实现图像显示功能。
3.2 嵌入式系统的通信串口通信在嵌入式系统中广泛用于设备之间的通信，例如：•嵌入式微控制器与传感器之间的通信：通过串口连接微控制器和传感器，实现数据采集和控制功能。
•嵌入式系统之间的通信：通过串口连接不同的嵌入式系统，实现数据传输和共享资源等功能。
3.3 通信设备的远程控制串口通信可用于远程控制各种通信设备，例如：•远程路由器管理：通过串口连接计算机和路由器，实现远程管理和配置功能。
•远程交换机管理：通过串口连接计算机和交换机，实现远程管理和配置功能。
串口的应用
1，什么是串口？2，什么是RS-232？3，什么是RS-422？4，什么是RS-485？5，什么是握手？1，什么是串口？串口是电脑上一种很通用设备通信的协议（不要和通用串行总线Universal Serial Bus或USB混淆）。
大多数电脑包含两个基于RS232的串口。
串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议；很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。
同时，串口通信协议也能够用于获取远程采集设备的数据。
串口通信的概念很简单，串口按位（bit）发送和接收字节。
尽管比按字节（by te）的并行通信慢，但是串口能够在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。
他很简单并且能够实现远距离通信。
比如IEEE488定义并行通行状态时，规定设备线总常不得超过20米，并且任意两个设备间的长度不得超过2米；而对于串口而言，长度可达1200米。
典型地，串口用于ASCII码字符的传输。
通信使用3根线完成：（1）地线，（2）发送，（3）接收。
由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。
其他线用于握手，但是不是必须的。
串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。
对于两个进行通行的端口，这些参数必须匹配：a，波特率：这是个衡量通信速度的参数。
他表示每秒钟传送的bit的个数。
例如300波特表示每秒钟发送300个bit。
当我们提到时钟周期时，我们就是指波特率例如假如协议需要4800波特率，那么时钟是4800Hz。
这意味着串口通信在数据线上的采样率为4800Hz。
通常电话线的波特率为14400，28800和36600。
波特率能够远远大于这些值，但是波特率和距离成反比。
高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通信，典型的例子就是GPIB设备的通信。
b，数据位：这是衡量通信中实际数据位的参数。
当电脑发送一个信息包，实际的数据不会是8位的，标准的值是5、7和8位。
如何配置取决于您想传送的信息。
比如，标准的ASCII码是0～127（7位）。
第七章 串口及应用
发送
发送完置位TI。
起始位 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 停止位
接收
送 RB8 当接收到数据后，置位RI是有条件的。即： REN = 1，RI = 0 且SM2 = 0或接收到的停止位为1。 此时，数据装载SBUF， RI置1 ，停止位进入RB8。
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方式 1 是传送一帧数据为 10 位。 TXD 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。其中1 位起始位，8位数据位，1位停止位。
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●TB8，在方式2或方式3中，是发送数据的第九位，根据 需要用软件置位或复位。可以用作数据的奇偶校验位，或 在多机通信中，作为地址帧（TB8=1）/数据帧（TB8=0） 的标志位。在方式0和方式1中，该位未用。 ●RB8，在方式2或方式3中，是接收到数据的第九位，作 为奇偶校验位或地址帧/数据帧的标志位。在方式1时，若 SM2=0，则RB8是接收到的停止位。 ●TI，发送中断标志位。在方式0时，当串行发送第8位数 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TI置1，向CPU发中断申请。在中断服务程序 中，必须用软件将其清0，取消此中断申请。 ●RI，接收中断标志位：在方式0时，当串行接收第8位数 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RI置1，向CPU发中断申请。也必须在中断服 务程序中，用软件将其清0，取消此中断申请。
SM0和SM1为工作方式选择位：可选择四种工作方式：
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●SM2，多机通信控制位：主要用于方式2和方式3。当接收 机 的 SM2=1 时 可 以 利 用 收 到 的 RB8 来 控 制 是 否 激 活 RI （RB8＝0时不激活RI，收到的信息丢弃；RB8＝1时收到 的数据进入 SBUF，并激活 RI ，进而在中断服务中将数据 从SBUF读走）。当SM2=0时，不论收到的RB8为0和1， 均可以使收到的数据进入 SBUF，并激活 RI （即此时 RB8 不具有控制RI激活的功能）。通过控制SM2，可以实现多 机通信。 在方式0时，SM2必须是0。在方式1时，若SM2=1， 则只有接收到有效停止位时，RI才置1。 ● REN ，允许串行接收位：由软件置 REN=1 ，则启动串行 口接收数据；若软件置REN=0，则禁止接收。
串口发数据的应用原理
串口发数据的应用原理什么是串口？串口，全称为串行口，是一种用于将数据以串行方式传输的通信接口。
它是计算机与外部设备之间进行数据传输的重要通道之一。
串口的工作原理串口通信的工作原理是通过串行传输数据来实现的。
串行传输是一种逐位传输数据的方式，也就是将数据从发送端一个一个地传输到接收端。
串口通信使用两根线进行数据传输，分别是发送线（TX）和接收线（RX）。
发送端通过发送线将数据一个位一个地发送出去，接收端则通过接收线接收这些数据。
串口发数据的原理串口发数据是指将数据从计算机的串口发送出去，以便被其他设备接收并进行相应的处理。
以下是串口发数据的原理步骤：1.设定串口参数：在发送数据之前，需要先设定好串口的参数，例如波特率、数据位、停止位等。
这些参数需要和接收端设备的参数保持一致，以确保数据能够正确地传输。
2.打开串口：在发送数据之前，需要先打开串口，以建立起计算机与设备之间的通信通道。
3.准备数据：将要发送的数据准备好，并将其存储在计算机的内存中。
4.发送数据：使用串口发送函数将数据发送出去。
串口发送函数会依次将数据的每一位发送到发送线上。
5.等待确认：在发送完成后，需要等待接收端发送确认信息，以确保数据已经被接收到。
6.关闭串口：完成数据发送后，需要关闭串口，释放资源。
串口发数据的应用场景串口发数据广泛应用于各种领域，尤其是嵌入式系统、通信领域和自动化控制系统中。
以下是一些常见的应用场景：1.无线通信：串口发数据可以将无线模块的数据通过串口发送出去，实现无线通信功能。
2.传感器数据传输：许多传感器都使用串口接口进行数据传输，可以通过串口发数据将传感器数据传输到计算机或其他设备进行处理。
3.嵌入式系统调试：在嵌入式系统开发过程中，通过串口发数据可以将系统的运行状态及调试信息发送到计算机，方便开发人员进行系统调试和故障排查。
4.工业自动化：串口发数据在工业自动化领域中被广泛应用，用于将控制信号发送到PLC、工控机等设备，实现自动化生产和控制。
串口应用的例子
串口应用的例子串口是一种用于数据传输的通信接口，常用于计算机与外部设备之间的数据传输。
它可以连接各种外设，如打印机、调制解调器、传感器等。
在本文中，我们将以串口应用的例子为题，介绍一些常见的串口应用场景。
1. 串口调试工具：串口调试工具是一种用于与串口设备进行通信和调试的软件工具。
通过串口调试工具，我们可以发送和接收数据，以便检测和调试串口设备的工作状态。
例如，我们可以使用串口调试工具来测试串口打印机是否正常工作，或者调试与计算机连接的传感器是否能够正确地发送数据。
2. 串口通信协议：串口通信协议是一种用于定义数据传输格式和规则的协议。
常见的串口通信协议有RS-232、RS-485等。
通过串口通信协议，我们可以确保数据在串口上正确地传输和解析。
例如，我们可以使用RS-232协议来与串口设备进行通信，并确保数据的可靠传输。
3. 串口数据采集：串口数据采集是一种通过串口接收和存储数据的过程。
通过串口数据采集，我们可以实时地获取外部设备发送的数据，并进行处理和分析。
例如，我们可以使用串口数据采集器来获取传感器发送的温度、湿度等数据，并将其存储到计算机中进行后续处理。
4. 串口控制器：串口控制器是一种用于控制外部设备的硬件或软件。
通过串口控制器，我们可以发送指令和控制信号，以实现对外部设备的控制。
例如，我们可以使用串口控制器来控制机器人的运动，或者控制灯光的开关。
5. 串口数据传输：串口数据传输是一种将数据从一个设备传输到另一个设备的过程。
通过串口数据传输，我们可以实现设备之间的数据交换和共享。
例如，我们可以使用串口将计算机中的数据传输到外部设备中进行打印，或者将传感器采集到的数据传输到计算机中进行分析。
6. 串口编程：串口编程是一种使用编程语言来控制和操作串口的技术。
通过串口编程，我们可以实现对串口设备的读写操作，以及对串口通信协议的解析和处理。
例如，我们可以使用Python编程语言来编写串口程序，实现与串口设备的通信和数据处理。
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MCS-51单片机串行接口 §7.1 MCS-51单片机串行接口
7.1.1 串行通信概述 一、并行通信和串行通信 随着多微机系统的广泛应用和计算机网络技术 的普及，计算机的通信功能愈来愈显得重要。计算 的普及，计算机的通信功能愈来愈显得重要。 机通信是指计算机与外部设备或计算机与计算机之 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。 间的信息交换。 并行通信和 两种方式。 通信有并行通信 串行通信两种方式 通信有并行通信和串行通信两种方式。在多微 机系统以及现代测控系统中信息的交换多采用串行 通信方式。 通信方式。
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7.1.2 MCS 51 的串行通信接口
51串行口的结构 一、MCS 51串行口的结构
通用异步接收/发送器 通用异步接收 发送器 UART。 。 全双工， 种工作方式 波特率可编程设置，可中断。 种工作方式， 全双工，4种工作方式，波特率可编程设置，可中断。
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2、串行口控制寄存器SCON 串行口控制寄存器
SCON 是一个特殊功能寄存器，用以设定串行口的 是一个特殊功能寄存器，用以设定串行口的 工作方式、接收/发送控制以及设置状态标志 发送控制以及设置状态标志： 工作方式、接收 发送控制以及设置状态标志：
SM0和SM1为工作方式选择位：可选择四种工作方式： 和 为工作方式选择位： 四种工作方式 为工作方式选择位 可选择四种工作方式：
空闲位
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停止位
奇偶校验位
5~8位数据 位数据
起始位
空闲位
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串行异步传送的字符格式 串行异步传送的字符格式 (a)字符格式； (b)有空闲位的字符格式 字符格式； 字符格式 有空闲位的字符格式
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三、串行通信的传输方向
1、单工 、 单工是指数据传输仅能沿一个方向，不能实现反向传输。 是指数据传输仅能沿一个方向 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 、 半双工是指数据传输可以沿两个方向，但需要分时进行。 是指数据传输可以沿两个方向 半双工是指数据传输可以沿两个方向，但需要分时进行。 3、全双工 、 全双工是指数据可以同时进行双向传输 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。
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2、异步通信 、 异步通信是指通信的发送与接收设备使用各自 异步通信是指通信的发送与接收设备使用各自 是指通信的 的时钟控制数据的发送和接收过程 控制数据的发送和接收过程。 的时钟控制数据的发送和接收过程。收、发双方的 数据帧不要求同步。为使双方的收发协调， 数据帧不要求同步。为使双方的收发协调，要求发 送和接收设备的时钟（波特率）尽可能一致。 送和接收设备的时钟（波特率）尽可能一致。
间隙任意 接 收 10100100 设 备
1 0 10100100 1 0 11100110 1
发 送 0 11100110 设 备
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异步通信是按帧传送数据的， 它利用每一帧的起、 异步通信是按帧传送数据的 ， 它利用每一帧的起 、 止 信号来建立发送与接收之间的同步， 信号来建立发送与接收之间的同步 ， 以字符为单位一个个 地发送和接收。 字符与字符（ 帧与帧） 之间的间隙（ 地发送和接收 。 字符与字符 （ 帧与帧 ） 之间的间隙 （ 时间 间隔） 是任意的， 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“ 位间隔” 送的 ， 字符之间是异步的 （ 字符之间不一定有 “ 位间隔 ” 同一字符内的各位是同步的（ 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“位间隔”的整数倍） 之间的距离均为“位间隔”的整数倍）。 异步通信的帧结构： 异步通信的帧结构： 一帧信息由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位4个 一帧信息由起始位 、数据位 、 奇偶校验位和停止位 个 部分组成。起始位为0信号占 位 ； 其后接着的就是数据位 部分组成。 起始位为 信号占1位 其后接着的就是数据位, 信号占 数据位 它可以是5位 位或8位 传送时低位在先 低位在先、 它可以是 位 、 6位、 7位或 位 ， 传是停止位 位为奇偶校验位 停止位， 后 ； 再后面是可选的 位为 奇偶校验位 ； 最后是 停止位， 它 信号1来表示字符的结束 可以是1位 来表示字符的结束， 位半或2位 位半或 用信号 来表示字符的结束，可以是 位、1位半或 位。
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或方式3中 发送数据的第九位 数据的第九位， ●TB8，在方式 或方式 中，是发送数据的第九位，根据 ，在方式2或方式 需要用软件置位或复位。可以用作数据的奇偶校验位 奇偶校验位， 需要用软件置位或复位。可以用作数据的奇偶校验位，或 在多机通信中，作为地址帧（ 数据帧（ 在多机通信中，作为地址帧（TB8=1）/数据帧（TB8=0） ） 数据帧 ） 的标志位。在方式0和方式 和方式1中 该位未用。 的标志位。在方式 和方式 中，该位未用。 或方式3中 接收到数据的第九位 到数据的第九位， ●RB8，在方式 或方式 中，是接收到数据的第九位，作 ，在方式2或方式 奇偶校验位或地址帧/数据帧的标志位 在方式1时 数据帧的标志位。 为奇偶校验位或地址帧 数据帧的标志位。在方式 时，若 SM2=0，则RB8是接收到的停止位。 是接收到的停止位。 ， 是接收到的停止位 TI，发送中断标志位。在方式0时 当串行发送第8位数 ●TI，发送中断标志位。在方式 时，当串行发送第 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TI置 ， 发中断申请。 内部硬件使 置1，向CPU发中断申请。在中断服务程序 发中断申请 必须用软件将其清0，取消此中断申请。 中，必须用软件将其清 ，取消此中断申请。 RI，接收中断标志位：在方式0时 当串行接收第8位数 ●RI，接收中断标志位：在方式 时，当串行接收第 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RI置 ， 发中断申请。 内部硬件使 置1，向CPU发中断申请。也必须在中断服 发中断申请 务程序中， 软件将其清0，取消此中断申请。 务程序中，用软件将其清 ，取消此中断申请。
单工
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半双工
全双工
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四、波特率
波特率： 在异步通信中， 波特率 ： 在异步通信中 ， 单位时间内所传送的有效 每秒传送到字符数乘以每个字符的位数。 二进制位数=每秒传送到字符数乘以每个字符的位数 二进制位数 每秒传送到字符数乘以每个字符的位数。即 串行通信速率。 单位为b/s 、 bps 串行通信速率。 单位为 例如：设有一帧信息，1个起始位、8个数据位、1个 个起始位、 个数据位 个数据位、 个 例如：设有一帧信息， 个起始位 停止位，传输速率为每秒240个字符。求波特率。 个字符。 停止位，传输速率为每秒 个字符 求波特率。 波特。 解：（1＋8＋1）×240 = 2400 b/s = 2400波特。 ＋ ＋ ） 波特
串行通信是将数据字节分成一位一位的形式在一条传 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。 输线上逐个地传送。
串行通信的特点：传输线少，长距离传送时成本低， 串行通信的特点：传输线少，长距离传送时成本低， 且可以利用电话网等现成的设备， 且可以利用电话网等现成的设备，但数据的传送控制比并 行通信复杂。 目前，随着通信技术的发展， 行通信复杂。 目前，随着通信技术的发展，串行通信成为 主流， 主流，如USB、SATA等。 、 等
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SM2 多机通信控制位：主要用于方式2和方式 和方式3。 ●SM2，多机通信控制位：主要用于方式 和方式 。当接收 机 的 SM2=1 时 可 以 利 用 收 到 的 RB8 来 控 制 是 否 激 活 RI 时不激活RI，收到的信息丢弃； （RB8＝0时不激活 ，收到的信息丢弃；RB8＝1时收到 ＝ 时不激活 ＝ 时收到 的数据进入SBUF，并激活 ，进而在中断服务中将数据 的数据进入 ， 并激活RI， 读走） 从SBUF读走）。当SM2=0时，不论收到的 读走 时 不论收到的RB8为0和1， 为 和 ， 均可以使收到的数据进入SBUF，并激活 （ 即此时 均可以使收到的数据进入 ， 并激活RI（即此时RB8 不具有控制RI激活的功能 激活的功能） 通过控制SM2，可以实现多 不具有控制 激活的功能）。通过控制 ， 机通信。 机通信。 在方式0时 必须是0。在方式1时 在方式 时，SM2必须是 。在方式 时，若SM2=1， 必须是 ， 则只有接收到有效停止位时， 才置 才置1。 则只有接收到有效停止位时，RI才置 。 REN， 允许串行接收位： 软件置 ●REN ， 允许串行接收位 ： 由 软件 置 REN=1， 则 启动 串行 ， 启动串行 接收数据 若软件置REN=0，则禁止接收。 数据； 口接收数据；若软件置 ， 禁止接收。
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二、异步通信与同步通信 1、同步通信 、
同步通信时发送器和接收器由同一个时钟源控制， 同步通信时发送器和接收器由同一个时钟源控制 ， 双 完全同步。 此时， 传输数据的位之间的距离均为“ 方 完全同步 。 此时 ， 传输数据的位之间的距离均为 “ 位间 的整数倍， 同时传送的字符间不留间隙， 隔 ” 的整数倍 ， 同时传送的字符间不留间隙 ， 即 保持位同 关系， 也保持字符同步关系 关系。 步 关系 ， 也保持字符同步 关系 。 同步通信只在传输数据块 前先送出一个同步头（ 字符） 不像异步通信， 前先送出一个同步头 （ 字符 ） ， 不像异步通信 ， 每一帧都 需要加入起始位和停止位 ，所以大数据量通信时效率要高 于异步通信。 于异步通信。