MCS1串行通信

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串行通信概念及51系列单片机的串行口问题

串行通信概念及51系列单片机的串行口问题
波特率
波特率是衡量数据传输速率的参数,表示每秒钟传输的位数。在串行通信中,发送和接收 设备必须使用相同的波特率才能正常通信。51系列单片机提供了可编程的波特率设置, 方便用户根据需要进行调整。
串行口接收数据
01
接收数据
与发送数据类似,通过串行口接收数据也是单片机与外部设备进行通信
的一种方式。在51系列单片机中,通常使用RXD(接收数据)引脚接
针对不同原因导致的错误,解决方案 也有所不同。对于硬件故障,需要检 查硬件连接和单片机工作状态;对于 软件错误,需要检查代码实现和逻辑 错误;对于外部干扰,可以采取增加 硬件滤波、调整波特率等方法来降低 干扰影响。
串行口通信距离限制问题
总结词
串行口通信距离受到线材质量、波特率和电压等因素的限制,超出一定距离可 能导致信号衰减和失真。
51系列单片机的串行口应用
串行口发送数据
发送数据
通过串行口发送数据是单片机与外部设备进行通信的一种常见方式。在51系列单片机中,通 常使用TXD(发送数据)引脚将数据发送到外部设备。
数据格式
串行通信中,数据通常以特定的格式进行传输,如起始位、数据位、奇偶校验位和停止位 。51系列单片机支持多种数据格式,以满足不同通信协议的需求。
详细描述
在51系列单片机中,波特率是指数据传输速率,通常以每秒传 输的位数表示。波特率设置不正确可能导致接收端无法正确解 析数据,出现乱码或通信失败。
解决方案
在编程时,应确保发送端和接收端的波特率设置一致,通常需 要在代码中明确指定。此外,还需考虑晶振频率对波特率计算 的影响,以确保通信的稳定性和准确性。
理,提高了程序的效率和可靠性。
串行口中断处理
01 02 03
中断处理

单片机串行通信

单片机串行通信

单片机串行通信在现代电子技术的领域中,单片机串行通信扮演着至关重要的角色。

它就像是信息传递的“高速公路”,让单片机能够与外部设备或其他单片机进行高效、准确的数据交流。

串行通信,简单来说,就是数据一位一位地按顺序传输。

相较于并行通信,它所需的数据线更少,这在硬件设计上带来了极大的便利,降低了成本,也减少了布线的复杂性。

想象一下,如果每次传输数据都需要同时通过很多根线,那得是多么繁琐和容易出错!而串行通信则巧妙地解决了这个问题。

单片机串行通信有两种常见的方式:同步串行通信和异步串行通信。

异步串行通信就像是两个不太合拍的朋友在交流。

发送方和接收方各自按照自己的节奏工作,但他们通过事先约定好的一些规则来确保信息能被正确理解。

比如,规定好每个数据的位数(通常是 5 到 8 位)、起始位和停止位的形式。

起始位就像是一个打招呼的信号,告诉接收方“我要开始发数据啦”;而停止位则表示这一轮数据传输结束。

在异步通信中,双方不需要严格同步时钟,这使得它在很多应用场景中都非常灵活。

同步串行通信则更像是两个默契十足的伙伴。

发送方和接收方共用一个时钟信号,数据的传输在这个时钟的控制下有序进行。

这样可以保证数据传输的准确性和稳定性,但也对时钟的同步要求较高。

在实际应用中,单片机串行通信常用于与各种外部设备进行通信,比如传感器、显示屏、计算机等。

以传感器为例,单片机通过串行通信获取传感器采集到的温度、湿度、压力等数据,然后进行处理和控制。

为了实现串行通信,单片机通常会配备专门的串行通信接口。

比如常见的 UART(通用异步收发器)、SPI(串行外设接口)和 I2C(集成电路总线)等。

UART 是一种应用广泛的异步串行通信接口。

它的硬件实现相对简单,只需要两根数据线:发送线(TXD)和接收线(RXD)。

通过设置合适的波特率(即数据传输的速率),就可以实现单片机与其他设备之间的异步通信。

SPI 则是一种同步串行通信接口,它通常需要四根线:时钟线(SCK)、主机输出从机输入线(MOSI)、主机输入从机输出线(MISO)和片选线(CS)。

第九章 串行通信

第九章 串行通信

XTAL2
18
19
XTAL1 AT89C51
XTAL1
19
SW8
甲机发送程序 初始化TMOD(设置T1为定时、模式2) 置定时初值 串口初始化(SCON、PCON) 启动定时器T1 从P1口采集数据到A 将A中的数据送到SBUF串行口缓冲器
START: MOV TMOD,#20H MOV TL1,#0F3H MOV TH1,#0F3H MOV PCON,#00H MOV SCON,#40H SETB TR1 LOOP2: MOV A,P1 MOV SBUF,A LOOP1: JNB TI,LOOP1 CLR TI SJMP LOOP2
U1
P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 P3.7/RD P3.6/WR P3.5/T1 P3.4/T0 P3.3/INT1 P3.2/INT0 P3.1/TXD P3.0/RXD P2.7/A15 P2.6/A14 P2.5/A13 P2.4/A12 P2.3/A11 P2.2/A10 P2.1/A9 P2.0/A8 P0.7/AD7 P0.6/AD6 P0.5/AD5 P0.4/AD4 P0.3/AD3 P0.2/AD2 P0.1/AD1 P0.0/AD0 17 16 15 14 13 12 11 10 28 27 26 25 24 23 22 21 32 33 34 35 36 37 38 39 17 16 15 14 13 12 11 10 28 27 26 25 24 23 22 21 32 33 34 35 36 37 38 39
乙机接收程序:
RSTART:MOV TMOD, #20H MOV TL1, #0E6H MOV TH1, #0E6H MOV PCON, #00H MOV R0, #40H;首地址 MOV R7, #10H;个数 MOV SCON, #50H SETB TR1 WAIT: JNB RI, WAIT CLR RI MOV A, SBUF MOV @R0, A INC R0 DJNZ R7, WAIT SJMP $ END

8单片机原理及应用(第八章串行通信)PPT课件

8单片机原理及应用(第八章串行通信)PPT课件
数据帧(一帧数据):包含起始位(“0”电平)、数据位、 奇偶校验位、停止位(“1”电平)等组成。
2
异步通信中接收和发送双方必须(至少)有两项设定: (1)帧格式确定(帧字符长度) 如ASCII帧(字符)为10位。数据位7位,起始位、校验位、 停止位各一位。 (2)波特率的设定 波特率:每秒传输的位。 如120字符(帧)/秒,每帧数据10位,则传输速率为1200 波特率。
9
8-2-2 串行通信控制寄存器
与串行通信有关的寄存器共有三个。 1)串行控制寄存器SCON
位地址 9F
9E
9D
9C
9B
9A
位符号 SM 0 SM 1 SM 2 REN TB 8 RB 8
99 98 TI RI
字节地址:98H
10
各位功能说明: 1)SM0、SM1—串行口工作方式选择位
SM 0 SM 1 00 01 10 11
15
2) 电源控制寄存器PCON (波特率倍增控制寄存器)
字节地址:87H
位序
7
6
5
4
3
2
1
0
位符号 SMOD /
/
/
GF 1
GF0
PD IDL
SMOD=1,串行口波特率加倍; SMOD=0,波特率正常。 系统复位时,SMOD=0。 PCON不可以进行位寻址。
16
中断允许控制寄存器(IE)
位地址 AF
2)格式信息的插入和滤除 格式信息:异步通信格式中,启始位、奇偶校验位、停止位等。 串化过程:将格式信息插入,和数据位一起构成完整数据帧。 反串化过程:滤除格式信息,保留数据位。
3)错误检验 检验数据通信过程是否正确。
6
8-2 MCS-51单片机串行通信

单片机全双工串行通信实验原理

单片机全双工串行通信实验原理

单片机全双工串行通信实验原理单片机全双工串行通信实验原理是基于单片机内部的串行口(Serial Port)进行数据传输。

在全双工通信模式下,数据可以在两个方向上进行传输,同时进行接收和发送。

以下是单片机全双工串行通信实验的基本原理:1. 硬件连接:将单片机与另一台设备(如计算机、另一块单片机等)通过串行通信接口连接起来。

通常需要设置通信参数,如波特率(baud rate)、数据位(data bits)、停止位(stop bits)等。

2. 内部结构:单片机的串行口内部通常包括两个物理上独立的缓冲器,一个用于发送数据(发送缓冲器),另一个用于接收数据(接收缓冲器)。

3. 传输原理:串行通信时,数据一位一位地进行传输,每一位数据都占据一个固定的时间长度。

在全双工通信模式下,发送和接收可以在同一时刻进行。

4. 数据格式:一帧数据通常包括起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。

起始位指示数据的开始,数据位表示要传输的实际数据,奇偶校验位用于检查传输过程中是否出现错误,停止位指示数据的结束。

5. 通信协议:为了确保数据的正确传输,需要制定一定的通信协议。

例如,如何处理数据的校验错误、如何处理接收方未准备好等情况。

6. 中断处理:在全双工通信中,当接收到一帧数据时,接收缓冲器会被填满,此时会触发接收中断。

在中断处理程序中,可以从接收缓冲器中读取数据并处理。

同样地,当发送一帧数据时,发送缓冲器会被清空,此时也会触发发送中断。

在中断处理程序中,可以将要发送的数据写入发送缓冲器。

7. 调试与测试:完成硬件连接和参数设置后,需要进行调试和测试以确认通信是否正常。

可以通过编写简单的程序进行测试,如发送一串数据并接收回来检查是否正确。

需要注意的是,具体的实验原理和实现方法可能因不同的单片机型号和开发环境而有所不同。

在进行实验前,建议仔细阅读相关文档和教程,并参考具体的单片机开发指南。

基于MCS-51单片机的串行通信实现

基于MCS-51单片机的串行通信实现

数 据 一 位 一 位 地 依 次 传 输 ,每 一 位 数 据 占 据 一个 固定 的 时 间
2串行 通 信 的 实现
串行 通 信 通 过 串行 接 口来 实现 ,串行 通 信 按信 息传 送 的
长 度 。 用 串 行 通 信 进行 自动 控 制 信 号 的 传 输 时 。 需 要 少数 应 只 几 条 线 就 可 以 在 系统 间 交换 信 息 ,特 别 适 用于 计 算 机 与 计 算
b u a e ig,a d a a z s c m nct n p oo o sd fr mi o o t l r a d P m n o ue ( C) a d o a d rt s t s n nl e o mu a o r tc l ue o c c nr l s n e o a C mp tr P ,b s n e tn y i i r oe l e
通 信 论 坛
计 算 机 与 网 络 创 新 生 活 51
基 于 MC 一 1单片机 的 串行通信 实现 S5
徐 小涛
( 通信指挥学院 湖北 武汉 4 01 ) 3 00
【 要】 行通信是 目 摘 串 前应 用比较广 泛的一种 通信模 式 , 根据单 片机 的 串 通信原 理 , 绍 了单片机 串行通信模 式和单 片 行 介 机 的波特率设置方法, 分析 了单片机双机通信 、 单片机多机通信 以及单 片机 与个人计 算机 (c机之 间的通信协议 , P) 利用 P c良好
机 、 算 机 与 外 设之 间 的远 距 离 通 信 。串行 通 信 是 计 算机 主机 计 与 外 设之 间以 及 主 机 系 统 与 主 机 系统 之 间 数 据o o I tue f mmuiao mma d, u a b i4 0 1) ni C nct nCo i n sW hnHu e 30 0 ,

单片机指令的串行通信和协议处理

单片机指令的串行通信和协议处理

单片机指令的串行通信和协议处理在单片机应用中,通信是一个重要的环节。

而串行通信作为一种常见的通信方式,广泛应用于各种领域,如工业自动化、通信设备、仪器仪表等。

在单片机的串行通信中,指令的传输和处理是其中的重要环节。

一、串行通信的基本原理串行通信是指将数据比特位依次传输的通信方式,相对于并行通信而言,串行通信具有线路数目少、利用率高、传输距离长等优点。

在单片机系统中,常见的串行通信方式有串行口通信、I2C通信、SPI通信等。

串行通信的基本原理是通过发送端将数据按照规定的格式和协议转换成比特流,通过传输介质将比特流传输到接收端,接收端再根据相同的规定格式和协议将比特流转换成有效的数据。

其中,通信的双方需要设置相同的传输速率(波特率)和通信协议,以确保数据的正确传输和解析。

二、指令的传输和处理在单片机的串行通信中,指令的传输和处理是十分重要的。

指令的传输是通过串行通信的方式将指令从发送端传输到接收端,指令的处理则是接收端根据指令的内容进行相应的操作。

1. 指令的传输指令的传输需要发送端将指令按照规定的格式进行打包,并通过串行通信的方式将指令发送到接收端。

在指令的传输中,需要注意以下几点:(1)波特率设置:发送端和接收端需要设置相同的波特率,以确保信息的同步传输。

(2)帧格式:指令的传输通常采用帧格式进行打包,包括起始位、数据位、停止位等。

起始位和停止位用于标识一个完整的帧,数据位用于携带指令的内容。

(3)同步方式:指令的传输可以采用同步方式或异步方式。

同步方式要求发送端和接收端的时钟信号保持同步,而异步方式则没有时钟信号的同步要求。

2. 指令的处理指令的处理是接收端根据接收到的指令内容进行相应的操作。

在指令的处理中,需要注意以下几点:(1)指令解析:接收端需要对接收到的指令进行解析,判断指令的类型和内容,以确定下一步的操作。

(2)错误检测:在指令的处理过程中,需要对指令进行错误检测,以确保指令的有效性和正确性。

串行通讯简单认识(单工、半双工和全双工的定义)

串行通讯简单认识(单工、半双工和全双工的定义)

串行通讯简单认识单工、半双工和全双工的定义串行通讯的基本概念:与外界的信息交换称为通讯。

基本的通讯方式有并行通讯和串行通讯两种。

一条信息的各位数据被同时传送的通讯方式称为并行通讯。

并行通讯的特点是:各数据位同时传送,传送速度快、效率高,但有多少数据位就需多少根数据线,因此传送成本高,且只适用于近距离(相距数米)的通讯。

一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。

串行通讯的特点是:数据位传送,传按位顺序进行,最少只需一根传输线即可完成,成本低但送速度慢。

串行通讯的距离可以从几米到几千米。

根据信息的传送方向,串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。

信息只能单向传送为单工;信息能双向传送但不能同时双向传送称为半双工;信息能够同时双向传送则称为全双工。

串行通讯又分为异步通讯和同步通讯两种方式。

在单片机中,主要使用异步通讯方式。

MCS_51单片机有一个全双工串行口。

全双工的串行通讯只需要一根输出线和一根输入线。

数据的输出又称发送数据(TXD),数据的输入又称接收数据(RXD)。

串行通讯中主要有两个技术问题,一个是数据传送、另一个是数据转换。

数据传送主要解决传送中的标准、格式及工作方式等问题。

数据转换是指数据的串并行转换。

具体说,在发送端,要把并行数据转换为串行数据;而在接收端,却要把接收到的串行数据转换为并行数据。

单工、半双工和全双工的定义如果在通信过程的任意时刻,信息只能由一方A传到另一方B,则称为单工。

如果在任意时刻,信息既可由A传到B,又能由B传A,但只能由一个方向上的传输存在,称为半双工传输。

如果在任意时刻,线路上存在A到B和B到A的双向信号传输,则称为全双工。

电话线就是二线全双工信道。

由于采用了回波抵消技术,双向的传输信号不致混淆不清。

双工信道有时也将收、发信道分开,采用分离的线路或频带传输相反方向的信号,如回线传输。

串口通讯—全双工和半双工方式在串行通信中,数据通常是在两个站(如终端和微机)之间进行传送,按照数据流的方向可分成三种基本的传送方式:全双工、半双工、和单工。

MCS的串行口及应用

MCS的串行口及应用
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6.2.2
MCS-51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/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:
10
SM2,多机通信控制位:允许方式2和方式3进行多机通信的
控制位。在方式2或方式3时,如SM2=1时,则接收到的第9位 数据(RB8)为0时,不启动接收中断标志RI(RI=0)。若置 SM2=0,则不论接收到的第9位数据是0还是1,都置位RI(RI =1),接收的数据装入SBUF中。 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
8
6.2 MCS-51的串行口
6.2.1 MCS-51串行口的结构
TXD
TH1 TL1 1
控制门 发送控制器
÷16
TI
去串口中断
≥1
A
T1溢出率
÷2
0 SMOD
接收控制器 移位寄存器
RI
RXD SBUF
串口内部有两个物理上独立的接收、发送缓冲器 SBUF,它们占用同一地址99H ;接收缓冲器只能 读出数据,不能写入数据;发送缓冲器只能写入数 据,不能读出数据。
6.1 计算机串行通信基础
计算机通信是将计算机技术和通信技术的相结合,
完成计算机与外部设备或计算机与计算机之间的信 息交换 。可以分为两大类:并行通信与串行通信。 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 。
8位同时传送 接 收 设 备 询问 应答
1
1 0 1 0 1 1 0 0
2
一、异步通信与同步通信
1、异步通信 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。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。

如何进行单片机串行通信

如何进行单片机串行通信
2、程序的编写 由于采用 STM32 官方固件库,因此编写串口通信程序非常简单。 思路: (1)初始化串口 (2) 调用 USART_SendData 函数向串口发送数据。 其中初始化串口包括 1) 串口时钟使能,GPIO 时钟使能 2) 串口复位 3) GPIO 端口模式设置 端口模式设置 4) 串口参数初始化
1.信号线的连接 如果单片机都能和电脑通信,那么两个单片机的串口通信,只需要将串口线连接 起来就行,准备三根跳线,第一根连接单 1 的 RXD 和单 2 的 TXD,第二根连接单 1 的 TXD 和单 2 的 RXD,第三根连接单 1 的 GND 和单 2 的 GND。OK,可以发送数 据了。
2.程序的编写
2.程序的编写 思路: (1)在 linux 系统下安装串口驱动 (2)编写串口发送函数 串口发送函数步骤为: 1)fopen 打开串口对应的设备 2)设置参数,如波特率等 3)使用 write 函数向串口中写数据
打开串口调试助手,就能在电脑屏幕上看到所发送的数据了。
四、STM32 单片机与 linux 系统单片机串行通信
(2)串行通信还可分为同步通信和异步通信 同步通信(两根线):是把许多字符组成一个信息组,这样,字符可以一个
接一个地传输,但是,在每组信息(通常称为信息帧)的开始要加上同步字符,在 没有信息要传输时,要填上空字符,因为同步传输不允许有间隙。同步方式下, 发送方除了发送数据,还要传输同步时钟信号,信息传输的双方用同一个时钟信 号确定传输过程中每 1 位的位置
5
实现下位机 STM32 发送数字 1,上位机 linux 系统单片机接受到数字 1 并打印出 来。 STM32 程序如下,简单的不断发送 1。(配置程序已省略)
单片机的串行通信

单片机的串行通信

单片机的串行通信

单片机的串行通信在现代电子技术的世界里,单片机扮演着至关重要的角色。

而其中,串行通信作为单片机与外部设备进行数据交换的重要手段,具有广泛的应用和重要的意义。

什么是串行通信呢?简单来说,就是数据一位一位地按顺序传送。

这与并行通信有所不同,并行通信是同时传输多位数据。

串行通信虽然在速度上可能相对较慢,但它只需要少数几条线就能完成数据传输,这在很多场景下节省了硬件资源,降低了成本,也使得布线更加简单。

单片机的串行通信有两种常见的方式:同步串行通信和异步串行通信。

异步串行通信是我们经常会用到的一种方式。

在这种通信中,数据是以字符为单位进行传输的。

每个字符都有一个起始位、若干个数据位、一个奇偶校验位(可选)和一个停止位。

起始位总是低电平,用于通知接收方数据即将开始传输。

数据位通常是 5 到 8 位,具体数量可以根据需要设定。

奇偶校验位用于简单的错误检测,而停止位则标志着一个字符传输的结束。

异步串行通信的优点是简单易懂,实现起来相对容易,缺点是传输效率相对较低。

同步串行通信则不同,它在发送和接收数据时,需要一个同步时钟信号来保证双方的同步。

数据可以连续传输,没有起始位和停止位。

由于不需要额外的起始位和停止位,同步串行通信的传输效率相对较高,但它的硬件实现相对复杂,需要更精确的时钟同步。

单片机实现串行通信,需要一些必要的硬件和软件支持。

硬件方面,通常会有专门的串行通信接口,比如 UART(通用异步收发器)、SPI (串行外设接口)和 I2C(集成电路总线)等。

UART 常用于异步串行通信,SPI 和 I2C 则更多地用于同步串行通信。

在软件方面,我们需要编写相应的程序来控制串行通信的过程。

这包括设置通信的波特率、数据位长度、奇偶校验等参数,以及发送和接收数据的程序。

以 UART 为例,我们首先要设置好波特率。

波特率决定了数据传输的速度,它表示每秒传输的二进制位数。

常见的波特率有 9600、115200 等。

设置好波特率后,我们还要确定数据位长度、是否使用奇偶校验以及停止位的长度。

Comms 1 - 通讯概述

Comms 1 - 通讯概述

Comms : MODBUS
MODBUS variable mapping
柱状图 / 数据 映射到HR 40021 / VR(20)
START
STOP
Start / Stop 按钮 映射 HR 40011 / VR(10) START 设置 VR to 1, STOP 设置 VR to 0
Comms : MODBUS
PROFIBUS DP
SESSION: COMMS1
串行通讯 可选特征 Profibus (Process Fieldbus)
Siemens SPC3 芯片
PROFIBUS DP 从站 编译: EN50170 通讯速率: 9.6k~12Mb/sec
P297 Profibus 子板
串行通讯 可选特征
SETCOM(19200,8,1,2,2,0) ‘设置 RS485 口 为无协议通讯口。
Comms : MODBUS
USB通讯
SESSION: COMMS1
串行通讯 可选特征
USB
• 工业标准 12 MHz bus。
• 大多数PC主板装有USB hub • 与Motion Perfect 高速连接。 • 支持ActiveX 控件编程。 p295 USB子板
初始化需求
• • • • MC206X/224 带以太网子板 服务器 和 网落 或 级联线(双绞线网线)
Trio 以太网支持
• TCP / IP 驱动的MotionPerfect • Telnet - universal: Windows / Unix / Linux • TrioPC ActiveX 控件编程
USB 特征
Motion Perfect 支持 TrioPC ActiveX 控件

单片机05:串行通信

单片机05:串行通信
SM0 SM1
SM2
REN
TB8
RB8
TI
RI
• (2)SM2—多机通信控制位。 • 因多机通信是在方式2和方式3下进行,因此SM2位主 要用于方式2和方式3。当串行口以方式2或方式3接收时, 如SM2=l,则只有当接收到的第9位数据 (RB8)为“l”, 才将接收到的前8位数据送入SBUF,并置位RI产生中断 请求;否则,将接收到的前8位数据丢弃。而当SM2=0时, 则不论第9位数据为“0”还是为“l”,都将前8位数据装 入SBUF中,并产生中断请求。在方式0时,SM2必须为 “0”。 • (3)REN—允许接收位。 • REN位用于对串行数据的接收进行控制: • REN=0 禁止接收 • REN=1 允许接收 • 该位由软件置位或复位。
发 送 设 备
串行数据传送的特点:数据传送按位数需进行,最少只 需一根传输线,成本低,可利用电话网等现成的设备; 速度慢,控制复杂。距离可从几米到几千公里。
接 收 设 备
D0 D7
8位顺次传送
发 送 设 备
计算机通信(串行通信)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。 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。
• 5.1.2 串行接 口电路: • 串行数据通信 主要有两个技 术问题:一个 是数据传送, • 另一个则是数 据转换。
图5-10 UART基本组成框图
第二节 MCS-51串行通信简介 串行通信的两个技术问题:一个是数据传送(第一节) 另一个是数据转换. 数据转换由串行接口电路实现,这种电路称为通用异步 接收发送器(UART). 一、MCS-51串行口及控制寄存器(串口) 1.串口的结构
• (4)TB8—发送数据位8。 • 在方式2和方式3时,TB8的内容是要发送的第9位数据,其 值由用户通过软件设置。在双机通信时,TB8一般作为奇偶校 验位使用;在多机通信中,常以TB8位的状态表示主机发送的 是地址帧还是数据帧,且一般约定:TB8=0为数据帧, TB8=1为地址帧。 • (5)RB8—接收数据位8。 • 在方式2或方式3时,RB8存放接收到的第9位数据,代表着接 收数据的某种特征 (与TB8的功能类似),故应根据其状态对接 收数据进行操作。 • (6)TI—发送中断标志。 • 当方式0时,发送完第8位数据后,该位由硬件置位。在其他 方式下,于发送停止位之前,由硬件置位。因此TI=1,表示 帧发送结束,其状态既可供软件查询使用,也可请求中断。 • TI位由软件清“0”。 • (7)RI—接收中断标志。 • 当方式0时,接收完第8位数据后,该位由硬件置位。在其他 方式下。当接收到停止位时,该位由硬件置位。因此RI=1, 表示帧接收结束。其状态既可供软件查询使用,也可以请求中 断。RI位由软件清“0”。

MCS-51单片机串行通信..

MCS-51单片机串行通信..

9.2 串行口结构与工作原理
• RI:接收中断标志。在方式0时,接收完第8位数 据时,硬件自动置1。在其他方式中,则在接收停 止位的中间点,硬件自动置1。RI=1相当于接收 缓冲器SBUF为空,通知CPU可以取走数据。但 在方式1中,当SM2=1时,若未收到有效的停止 位,不会对RI置1。RI在任何方式中不会自动清位, 必须由软件清0。 • 串行发送中断标志TI和接收中断标志RI是同一个 中断源,CPU事先不知道是由TI还是RI产生的中 断,因此,在全双工通信中,必须由软件判别是 谁引起的中断。另外,8051复位时,SCON的所 有位都清0。
9.1 串行通信概述
• ④停止位 表示发送一个数据的结束,用高电平表示,占1 位、1.5 位或2 位。 • 线路空闲时,线路处于逻辑“1”等待状态,即空闲位为1。 空闲位是异步通信特征之一。异步通信中数据传送格式如 图9.1 所示。 • 图9.1 异步通信数据帧格式
图9.1 异步通信数据帧格式
9.1 串行通信概述
9.2 串行口结构与工作原理
• 3.电源控制寄存器PCON(87H) • 电源控制寄存器PCON只有SMOD位与串行接 口工作有关,控制字的格式如下:
PCON 87H D7 SMOD D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
9.2 串行口结构与工作原理
• SMOD是波特率倍增位。当SMOD=1时, 波特率提高一倍。复位时,SMOD=0。工 作在方式0时,该位无效。
9.1 串行通信概述
• 9.1.3 异步通信和同步通信 • 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。
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11位异步收发 11位异步收发
发送时钟信号
接收时钟信号
数据信号
1
1
0
0
0
5
同步串行通信方式
同步通信:在同步通信方式下,在传送数据的同 时还要传送时钟信号,以使接收双方可以用时钟信 号来确定每个信息位。
发送时钟信号 接收时钟信号
数据信号
1 0
1
0
0
0
1
0
1
0
同步通信的缺点是要求发送时钟和接收时钟保持 严格同步。
6
同步方式通信的数据格式
同步字符(SYN1) 同步字符(SYN2)
数据(DATA) …
同步通信是按数据块传送的。把传送的字符顺序 地连接起来,组成数据块,在数据块前面加上特 殊的同步字符,作为数据块的起始符号,由收/发 一致的同步时钟在发送端发出,接收端接收到同 步字符后,开始接收数据块。
同步通信的优点是传输速率快。
但发送缓冲器只能写入,不能读出,而接收缓冲器
只能读出,不能写入。
18
串行口的结构
内部总线
在接收时,串行数据通过引脚RXD(P3.0)进入。经移位寄
存器进入接收缓冲器SBUF,再由SBUF把数据输出到片内数据
总线上,构成了串行接收的双缓冲结构,以免在数据接收过程
中出现下一帧数据到来时,前一帧数据还没有读走而丢失,即
21
SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
(1)SM0、SMl:串行口工作方式选择位,可有4 种工作方式选择,如下表所示。
SM0 SM1 工作方式
00 01 10 11
方式0 方式1 方式2 方式3
说明
所用波特率
同步移位寄存器 fosc/12,固定
8位异步收发方式 可变,T1溢出率/n,n=32/16
ch10-MCS51串行通信
1
内容提要
通信的概念 MCS-51的串பைடு நூலகம்通信控制器 通信及其应用
2
一、基本概念
MCS-51内部集成有一个 功能强大的全双工异步串 行口。
它的两个端口均采用 TTL电平方式。
3
串行与并行
单片机与外界进行信息交换,统称为通信。 MCS-51单片机的通信方式有两种:并行通信和 串行通信。
与串行通信有关的控制寄存器共有3个:一是串行 控制寄存器SCON;二是电源控制寄存器PCON; 三是中断允许寄存器IE。
串行控制寄存器SCON SCON是一个可位寻址的专用寄存器,单元地址为 98H,位地址为9FH~98H,用于串行数据通信的 控制。其各位的分配及位地址如下:
SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
并行通信:字符各位同时传输;
串行通信:同一字符的各位依次传输。
串行通信时将要构成数据或字符的每个二
进制码位,按照一定的顺序逐位传输。按照10传
输期间对各位信息的控制方接式,串行通信可1分发
为同步通信方式和异步通信收方式。
0送

1设

1备
0
0
4
同步串行通信方式
同步通信:在同步通信方式下,在传送数据的同 时还要传送时钟信号,以使接收双方可以用时钟信 号来确定每个信息位。
符编码方式的不同,数据位占5~8位。
9
异步串行通信方式
③奇偶校验位:用于对字符传送作正确性检查,共 有3种方式可供选择,即奇校验、偶校验和无校验, 由用户根据需要选定,占0或1位。 ④ 停止位:停正位在最后,用以标志一个字符传送 的结束,占1位、1.5位或2位,在应用中根据需要确定。
10
无论以上何种通信方式,按照数据传输方 向均可分为:单工、半双工和全双工三种 方式,如图所示。
7
异步串行通信方式
异步通信是指通信的发送与接收设备使位用各自 的时钟控制数据的发送和接收过程,发送和接收 设备的时钟尽可能一致即可。
异步通信方式是以字符为单位进行传送的。
8
异步串行通信方式
① 起始位:发送器是通过发送起始位而开始一个 字符的传送,占1位。
② 数据位:起始位之后就传送数据位,在数据位 中,低位在前(左),高位在后(右)。由于字
帧重叠错误。
19
串行口的结构
内部总线
在发送时,CPU通过片内总线向发送缓冲器SBUF写入数据,串 行数据再通过引脚TXD(P3.1)送出。与接收数据的情况不同, 发送数据时,由于CPU是主动的,不会发生帧重叠错误,因此发 送电路就不需双重缓冲结构,这样可以提高数据发送速度。20
串行接口的控制寄存器
11
单工方式
单工(Simplex)方式:数据的传输方式是单向的, 即发送端和接收端的身份是固定的,发送端只能 发送信息,不能接收信息;接收端只能接收信息, 不能发送信息。
设备A Data flow 发送器
设备B 接收器
12
半双工通信
半双工(Half Duplex):数据可以在两个方向上 进行传送,但是这种传送绝不能同时进行。
解:起始位1位,8位数据位,无校验 位,一个停止位,则一个字符的编码为 1+8+0+1=10位。波特率为4800,即4800位/ 秒,传输10位所需要的时间是 10/4800≈0.002083秒,即2.083毫秒。
16
二、MCS-51的串行通信控制器
单片机在进行串行数据通信时要完成两个任 务:一个是数据传送,另一个是数据转换。
数据转换是指数据的串/并转换或并/串转换, 因为在单片机内部使用的数据都是并行数据, 因此在发送时,要把并行数据转换成串行数 据;而在接收时,却要把接收到的串行数据 转换成并行数据。
17
串行口的结构
内部总线
接收、发送缓冲器SBUF在物理上是独立的,因此
可以进行全双工通信。虽然它们使用同一地址99H,
比特率——每秒传输的二进制位数,单位为 bps(bit per second )。
波特率——每秒钟调制信号变化的次数。 不考虑实际通信中的调制和解调,计算机直接 传输的信号只有高、低电平(逻辑0或逻辑1), 那么比特率就等于波特率。
15
[例10-1]
某异步通信的波特率为4800,8个数据 位,无校验位,一个停止位。试估算每个 字符传输所需要的时间。
设备A
发送器/ 接收器
Data flow
设备B
接收器/ 发送器
特点:双向,但不同时。
13
全双工通信
全双工(Full Duplex):能够在两个方向同时 进行数据传送。一般实现方法是采用两个信道 完成。
设备A
设备B
发送器/ 接收器
接收器/ 发送器
14
通信速率
数据的传输速率可以用比特率表示。
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