单片机串行通信基础：同步通信和异步通信
串行通信可以分为两种类型：同步通信、异步通信
串行通信可以分为两种类型：同步通信、异步通信
串行通信可以分为两种类型：同步通信、异步通信 1.异步通信的特点
及信息帧格式：以起止式异步协议为例，下接收端以接收时钟和波特率因子决定一位的时间长度。
下面以波特率因子等于16（接收时钟每16 个时钟
周期，使接收移位寄存器移位一次）、正逻辑为例说明，如（2）当计到8 个时钟时，对输入信号进行检测，若仍为低电平，则确认这是起始位B，而不是干
扰信号。
（3）接收端检测到起始位后，隔16 个接收时钟，对输入信号检测一次，把对应的值作为D0 位数据。
若为逻辑1, 作为数据位1；若为逻辑0，作为数据位0。
（4）再隔16 个接收时钟，对输入信号检测一次，把对应的值作为D1
位数据。
.，直到全部数据位都输入。
（5）检测校验位P（如果有的话）。
（6）接收到规定的数据位个数和校验位后,通信接口电路希望收到停止
位S(逻辑1)，若此时未收到逻辑1，说明出现了错误，在状态寄存器中置帧错误标志。
若没有错误，对全部数据位进行奇偶校验，无校验错时，把数据位从
移位寄存器中送数据输入寄存器。
若校验错，在状态寄存器中置奇偶错标志。
（7）本幀信息全部接收完，把线路上出现的高电平作为空闲位。
（8）当信号再次变为低时，开始进入下一幀的检测。
3、异步通信的发送过程
发送端以发送时钟和波特率因子决定一位的时间长度。
（1）当初始化后，或者没有信息需要发送时，发送端输出逻辑1，即空闲位，空闲位可以有任意数量。
串行通信
3、串行通信工作方式 、
单工 A 发 A 发 收 B 收 广播电台 收音机
半双工
B 收 发
对讲机
全双工
A 发 收
B 收 发
电话机
4、波特率 、
波特率是指每秒钟传送信号的数量，单位为波特（Baud）。 波特率是指每秒钟传送信号的数量，单位为波特（Baud） 是指每秒钟传送信号的数量 波特 例：异步串行通信的数据传送的速率是120字符/秒，而每个字符规 异步串行通信的数据传送的速率是120字符/ 120字符 定包含10位（ 1个起始位、8个数据位、1个停止位）数字，则传输 定包含10位 个起始位、 个数据位、 个停止位）数字， 10 波特率为： 波特率为： 120字符/秒× 10位/字符=1200位/秒= 1200bps 10位 字符=1200 =1200位 120字符/ 字符
(P3.1)
去申请中断
1、SBUF：串行发送 / 接收数据缓冲器 99H 、 ： 发送 接收 2、SCON：串行口控制寄存器 、 ：
SM0 SM1 SM2 REN TB8
98H
RB8 TI RI
3、PCON：特殊功能寄存器 ：
SMOD
87H
4、IE：中断允许寄存器 、 ：
EA ES
A8H
ET1 EX1 ET0 EX0
如何发送和接收数据 可中断、 可中断、可查询
MCS-51串行口的结构如下图所示： SBUF （发） A 累 加 器 波 特 率 发 生 器
T1
(门)移位寄存器 门 移位寄存器 发送控制器 TI
引脚 TxD
(P3.1)
CPU CPU 内 部
≥1
接收控制器 RI SBUF （收） 引脚 移位寄存器 RxD
单片机原理及应用第2版课后答案第6章习题答案
单片机原理及应用第2版课后答案第6章习题答案1．异步通信和同步通信的主要区别是什么？MCS-51串行口有没有同步通信功能？答案：异步通信因为每帧数据都有起始位和停止位，所以传送数据的速率受到限制。
但异步通信不需要传送同步脉冲，字符帧的长度不受限制，对硬件要求较低，因而在数据传送量不很大。
同步通信一次可以连续传送几个数据，每个数据不需起始位和停止位，数据之间不留间隙，因而数据传输速率高于异步通信。
但同步通信要求用准确的时钟来实现发送端与接收端之间的严格同步。
MCS-51串行口有同步通信功能。
2．解释下列概念：(1)并行通信、串行通信。
(2)波特率。
(3)单工、半双工、全双工。
(4)奇偶校验。
答案：（1）并行通信：数据的各位同时进行传送。
其特点是传送速度快、效率高，数据有多少位，就需要有多少根传输线。
当数据位数较多和传送距离较远时，就会导致通信线路成本提高,因此它适合于短距离传输。
串行通信：数据一位一位地按顺序进行传送。
其特点是只需一对传输线就可实现通信，当传输的数据较多、距离较远时，它可以显著减少传输线，降低通信成本，但是串行传送的速度慢。
（2）波特率：每秒钟传送的二进制数码的位数称为波特率（也称比特数），单位是bp（bitperecond），即位/秒。
（3）单工：只允许数据向一个方向传送，即一方只能发送，另一方只能接收。
半双工：允许数据双向传送，但由于只有一根传输线，在同一时刻只能一方发送，另一方接收。
全双工：允许数据同时双向传送，由于有两根传输线，在A站将数据发送到B站的同时，也允许B站将数据发送到A站。
（4）奇偶校验：为保证通信质量，需要对传送的数据进行校验。
对于异步通信，常用的校验方法是奇偶校验法。
采用奇偶校验法，发送时在每个字符（或字节）之后附加一位校验位，这个校验位可以是“0”或“1”，以便使校验位和所发送的字符（或字节）中“1”的个数为奇数——称为奇校验，或为偶数——称为偶校验。
接收时，检查所接收的字符（或字节）连同奇偶校验位中“1”的个数是否符合规定。
第19章 51系列单片机
19.4.2 模式1的接收
• 在串行口的工作模式1中，RXD引脚为数据接收端。模式1接 收数据中的定时信号可以有两种，接收移位脉冲和接收字 符的检测脉冲。 • 串行口模式1接收数据时的移位脉冲，由定时器1的溢出信 号和波特率倍增位SMOD来共同决定，即由定时器1的溢出信 号经过16或32分频得到。 • 接收字符的检测脉冲，其频率是接收移位脉冲的16倍。在 接收一位数据的时候，有16个检测脉冲，以其中的第7、8、 9这3个脉冲作为真正的接收信号的采样脉冲。对三次采样 结果采取三中取二的原则来确定所检测到的值。采样这种 机制是为了抑制干扰，由于采样的信号总是在接收位的中 间位置，这样便可以避免信号两端的边沿失真，也可以防 止由于收发时钟频率不完全一致而带来的错误接收。
19.2.1 单片机串行接口的内部结构
• 51系列单片机的全双工串行口主要由数据发送缓 冲器、发送控制器TI、输出控制门、接收控制器、 输入移位寄存器、数据接收缓冲器等组成，如图 所示。
19.2.2 单片机串行接口的程序控制
• 51系列单片机的串行通信接口，通过控制寄存器 SCON和波特率选择特殊功能寄存器PCON来控制。 下面分别介绍这两个寄存器。 • 1．串行接口控制寄存器SCON
19.7.1 查询方式
• 假设发送方A需要把片内RAM中50H~6FH单元中的数 据，通过串行接口发送给接收方B。接收方B将接 收到的这32个字节数据后，存入片外1000H~101FH。 • 发送方和接收方均采用8051单片机，外接 fosc=6MHz的晶振，使用串行口工作方式2，波特率 规定为187.5kbit/s，需要使用波特率倍增位，即 置SMOD=1。 • 发送方定义TB8作为奇偶校验位。接收方进行奇偶 校验位RB8的判断，如果出错，则置F0标志位为1； 如果正确，则置F0标志位为0，然后返回。
串行通信
17
9.2 MCS-51串行口及控制寄存器
一、串行接口控制： 1.数据缓冲器SBUF： 发送SBUF和接收SBUF共用一个地址99H。 1）发送SBUF存放待发送的8位数据，写入SBUF将同 时启动发送。发送指令： MOV SBUF，A 2）接收SBUF存放已接收成功的8位数据，供CPU读取。 读取串行口接收数据指令： MOV A，SBUF
25
9.3 MCS-51串行通信工作方式及应用
4.发送：写入SBUF，同时启动发送，一帧发送结束， TI=1。 接收：REN=1，允许接收。
接收完一帧，若RI=0且停止位为1 (或 SM2=0)，将接 收数据装入SBUF，停止位装入RB8，并使
RI=1；
否则丢弃接收数据，不置位RI。
26
9.3 MCS-51串行通信工作方式及应用
波 特 率
1/12 fosc （固定不变） 2SMOD/32 T1 溢出率 2SMOD/64 fosc 2SMOD/32 T1 溢出率
传 送 位 数
8（数据） 10（起始位、8位数据位、 停止位） 11（第9位为1：地址； 为0：数据） 11位 （同方式2）
发送 端
RXD TXD TXD TXD
接收 端
地线
发送接 收器
接收发数据线 发送接 收器 送器
地线
10
9.1 串行数据通信的基础知识
五、异步串行通信的信号形式：
1、远距离直接传输数字信号，信号会发生畸变， 因此要把数字信号转变为模拟信号再进行传送。 可利用光缆、专用通信电缆或电话线。 方法：通常使用频率调制法（频带传送方式）。
11
9.1 串行数据通信的基础知识
TXD 写入 发 SBUF 送 (a) 时 序 RXD输出
第7章 串行通信
第7章 串行通信 7.3.1方式0
当SM0＝0、SM1＝0时，串行方式选择方式0。这种工作方式实质上 是一种同步移位寄存器方式。其数据传输波特率固定为（1/12）fOSC。数 据由RXD（P3.0）引脚输入或输出，同步移位时钟由TXD（P3.1）引脚输 出。接收/发送的是8位数据，传输时低位在前。帧格式如下：
D7 SD7 D6 SD6 D5 SD5 D4 SD4 D3 SD3 D2 SD2 D1 SD1 D0 SD0
写SBUF（MOV SBUF，A），访问发送数据寄存器； 读SBUF（MOV A，SBUF），访问接收数据寄存器。
第7章 串行通信
7.3 AT89S51单片机的串行口工作方式
AT89S51单片机的串行口工作方式由控制寄存器中的SM0、SM1决 定，具体如表7-1所示： 表7-1 串行口工作方式选择位SM0、SM1 SM0 0 0 1 1 SM1 0 1 0 1 工作方式 方式0 方式1 方式2 方式3 特 点 8位移位寄存器 10位UART 11位UART 11位UART 波 fOSC/12 可变 fOSC/64或fOSC/32 可变 特 率
SM2
9CH
REN
9BH
TB8
9AH
RB8
99H
TI
98H
RI
其中，各位的含义如下： SM0，SM1—串行口工作方式选择位。其功能见表格7-1。 SM2—允许方式2、3中的多处理机通信位。 方式0时，SM2=0。 方式1时，SM2=1，只有接收到有效的停止位，RI才置1。 方式2和方式3时，若SM2=1，如果接收到的第九位数据（RB8）为0， RI置0；如果接收到的第九位数据（RB8）为1，RI置1。这种功能可用于 多处理机通信中。
每当接收移位寄存器左移一位，原写入的“1111 1110”也左移一位。当最 右边的0移到最左边时，标志着接收控制器要进行最后一次移位。在最后一 次移位即将结束时，接收移位寄存器的内容送入接收缓冲器SBUF，然后在 启动接收的第10个机器周期时，清除接收信号，置位RI。
单片机串口通讯及通信分类、特点、基本原理、参数与设计计算方法(图文并茂解析)
单片机串口通讯及通信分类、特点、基本原理、参数与设计计算方法一、按照数据传送方向分类1、单片机的通讯功能就是由串口实现的，在串口的基础上可以扩展出RS232、RS485、LIN等。
2、单工：数据传输只支持数据在一个方向上传输。
3、半双工：允许数据在两个方向上传输。
但是，在某一时刻，只允许数据在一个方向上传输，它实际上是一种切换方向的单工通信；它不需要独立的接收端和发送端，两者可以合并一起使用一个端口。
4、全双工：允许数据同时在两个方向上传输。
因此，全双工通信是两个单工通信方式的结合，需要独立的接收端和发送端分别如下图中的a、b、c所示。
二、按照通信方式分类1、同步通信：带时钟同步信号传输。
比如：SPI，IIC通信接口。
2、异步通信：不带时钟同步信号。
比如：UART(通用异步收发器)，单总线在同步通讯中，收发设备上方会使用一根信号线传输信号，在时钟信号的驱动下双方进行协调，同步数据。
例如：通讯中通常双方会统一规定在时钟信号的上升沿或者下降沿对数据线进行采样。
在异步通讯中不使用时钟信号进行数据同步，它们直接在数据信号中穿插一些用于同步的信号位，或者将主题数据进行打包，以数据帧的格式传输数据。
通讯中还需要双方规约好数据的传输速率（也就是波特率）等，以便更好地同步。
常用的波特率有4800bps、9600bps、115200bps等。
在同步通讯中，数据信号所传输的内容绝大部分是有效数据，而异步通讯中会则会包含数据帧的各种标识符，所以同步通讯效率高，但是同步通讯双方的时钟允许误差小，稍稍时钟出错就可能导致数据错乱，异步通讯双方的时钟允许误差较大。
三、STM32串口通信基础1、STM32的串口通信接口有两种，分别是：UART（通用异步收发器）、USART（通用同步异步收发器）。
而对于大容量STM32F10x系列芯片，分别有3个USART和2个UART。
2、UART引脚连接方法：①、RXD：数据输入引脚，数据接收；②、TXD：数据发送引脚，数据发送；对于两个芯片之间的连接，两个芯片GND共地，同时TXD和RXD交叉连接。
MCS-51单片机串行通信
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
9.1 串行通信概述
• 3．波特率 • 波特率是数据传递的速率，指每秒传送二进制数据的位数， 单位为位/秒（bit/s）。 • 例9.1 假设微型打印机最快的传送速率为30 字符/秒，每 个字符为10 位，计算波特率。 • 解： • 波特率＝10 b/字符×30字符/s＝300 b/s • 每一位代码的传送时间Td 为波特率的倒数： • Td＝1/300＝3.3 ms • 异步通信的波特率一般在50～19 200 b/s 之间，常用于 计算机到终端机和打印机之间的通信、直通电报以及无线 电通信的数据发送等。
异步10位收发 异步11位收发 异步11位收发
9.2 串行口结构与工作原理
• SM2：多机通信控制位。 • a．用于方式2和方式3。若SM2＝1，则允许多机通信。 多机通信协议规定，若第9位数据(RB8)为1，则表明本帧 数据为地址帧。否则，若第9位数据(RB8)为0，则表明本 帧数据为数据帧。 • 当一个8051(主机)与多个8051(从机)进行通信时，令所有 从机的SM2都置1。主机要与某个从机通信，首先发送一 个与该从机相一致的地址帧(每个从机的地址必须惟一)， 且第9位为1，所有从机接收到数据后，将第9位送入RB8 中。 • 若RB8＝1，说明是地址帧，将数据装入SBUF，且置RI ＝1，即中断所有从机，若从机判断出该地址帧数据与本 机号(地址)一致，则置SM2＝0，准备接收主机发来的数 据。其他从机仍然保持SM2＝1。
(单片机完整课件PPT)第七章
当SM2=1时，只有当接收到第9位数据（RB8）为1时，才将接 收到的前8位数据送入SBUF，并置位RI；否则，将接收到的8位 数据丢弃。当SM2=0时，则不论第9位数据为0还是为1，都将8 位数据装入SBUF中，并置位RI。 REN：允许/禁止接收控制位 0—禁止接收； 1—允许接收。 TB8：发送数据第9位。 RB8：接收数据第9位。 TI： 发送中断标志 RI： 接收中断标志。
（2）输入（接收） 设置：SM0=0，SM1=0，SM2=0，REN=1。
时序：
RXD TXD D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
7.2 MCS-51串行口的结构
内部含有1个可编程全双工串行通信接口，4种工作方式。
1．串行口数据缓冲器SBUF
8位发送/接收缓冲器SBUF，在物理上是独立的两个，包括 发送缓冲器SBUF和接收缓冲器SBUF，只是共用地址 99H，这样可以同时进行发送、接收。 发送缓冲器SBUF只能写入不能读出，接收缓冲器SBUF只能 读出不能写入。
（1）输出（发送）
设置：SM0=0，SM1=0，SM2=0，REN＝0。 时序：
RXD TXD D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
串口方式0发送数据时序
发送完8位数据，即SBUF为空，硬件自动置“1”中断标志位TI，
CPU响应中断后必须软件清“0”TI。
应用：扩展一并行口，“串入并出”。
2．串行通信的分类
异步通信（Asynchronous Communication）
数据以字节为单位组成字符帧传送。字符帧由发送端一帧 一帧地发送。两相邻字符帧之间可以无空闲位，也可以有若干 空闲位。这就是异步概念。发送端和接收端的时钟各自独立。 实现双方同步接收是靠字符帧的起始位和停止位。
单片机 同步通信和异步通信
单片机同步通信和异步通信
同步通信是指通信双方在通信过程中有一个同步时钟信号，通信数据按照时钟信号的节拍进行传输。
同步通信的优点是传输速度快、传输数据可靠，但需要一个额外的时钟信号。
异步通信是指通信双方在通信过程中没有一个同步时钟信号，通信数据按照数据帧的起始位和停止位进行传输。
异步通信的优点是不需要额外的时钟信号，但传输速度较慢、传输数据容易出现错误。
在单片机的应用中，通常使用异步通信，因为单片机的资源有限，不适合使用同步通信。
在异步通信中，常用的通信协议有UART和SPI。
UART是一个通用的异步串行通信协议，常用于串口通信。
它使
用起始位、停止位和校验位来保证数据传输的可靠性。
SPI是一种同步串行通信协议，常用于单片机与外设的通信。
它使用时钟信号来同步数据传输，同时使用片选信号来选择通信的外设。
在单片机的通信应用中，需要根据具体的需求选择合适的通信方式和协议，以达到高效、可靠的通信效果。
- 1 -。
单片机串行数据通信
第n 字符帧 … D7 1 0 起 始 位 D0 D1 D2 D3 D4 8 位数据 D5 D6 D7 1 停 止 位 0
第n ＋1 字符帧 D0 D1 …
10位的帧格式
23
2.方式1
串行口工作于模式 1 时, 为波特率可变的 8 位异步通信接 口。数据位由 P3.0 (RXD)端接收, 由P3.1(TXD)端发送。 传送 一帧信息为 10 位: 一位起始位（0）, 8 位数据位（低位在前） 和一位停止位（1）。波特率是可变的, 它取决于定时器 T1 的 溢出速率及SMOD的状态。 (1）方式1 发送过程。 用软件清除 TI后, CPU执行任何一 条以 SBUF为目标寄存器的指令, 就启动发送过程。数据由
11位的帧格式
27
方式3
方式3为波特率可变的11位UART通信方式，除了波 特率以外，方式3和方式2完全相同。
28
方式2 和方式3
串行口工作于方式2 和方式3 时, 被定义为 9 位异步通信 接口。 它们的每帧数据结构是 11 位的: 最低位是起始位 （0）, 其后是 8 位数据位（低位在先）, 第 10 位是用户定义
(2）方式2和方式3接收过程。 与方式1类似,方式2和方式3接收过程始于在 RXD端检测
到负跳变时,为此, CPU以波特率 16倍的采样速率对 RXD端不
断采样。一检测到负跳变, 16分频计数器就立刻复位, 同时把
1FFH写入输入移位寄存器。计数器的16个状态把一位时间等 分成16份, 在每一位的第7、8、9个状态时, 位检测器对 RXD 端的值采样。如果所接收到的起始位无效（为1）,则复位接 收电路, 等待另一个负跳变的到来。 若起始位有效（为 0） 则起始位移入移位寄存器, 并开始接收这一帧的其余位。 当 起始位 0 移到最左面时, 通知接收控制器进行最后一次移位。 把 8 位数据装入接收缓冲器 SBUF, 第 9 位数据装入SCON中
单片机第七课--串口
1、方式2和方式3发送
写入SBUF TXD TI（中断标志） 起始
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 TB8
停止位
发送前，先根据用户约定的通信协议由软件设置TB8的值， 然后把要发送的数据写入SBUF启动发送过程，先把起始位 0输出到TXD引脚，然后发送移位寄存器的输出位（D0）到 TXD引脚。每一个移位脉冲都使输出移位寄存器的各位右移 一位，并由TXD引脚输出。 第一次移位时，停止位“1”移入输出移位寄存器的第9位 上 ，以后每次移位，左边都移入0。当停止位移至输出位时， 左边其余位全为0，检测电路检测到这一条件时，使控制电 路进行最后一次移位，并置TI=1，向CPU请求中断。
一个字符帧 空 闲 起 始 位 数据位 校 验 位 停 止 位 空 闲
下一字符 起始位
LSB
MSB
异步通信对硬件要求较低，实现起来比较简单、灵活， 适用于数据的随机发送/接收，但因每个字节都要建立一次同 步，即每个字符都要额外附加两位，所以工作速度较低，在 单片机中主要采用异步通信方式。
2、同步通信 以一串字符为一个传送单位，字符间不加标识位，字符串开 始用同步字符标识（一般约定为1～2个字符），以触发同步时 钟开始发送或接收数据；多字节数据之间不允许有空隙，每位 占用的时间相等；空闲位需发送同步字符。 硬件要求高，通讯双方须严格同步，适用于成批数据传送。 单片机不用该方式。
在单片机的应用中，常用的晶振频率为：12MHz和 11.0592MHz。所以，选用的波特率也相对固定。 常用的串行口波特率以及各参数的关系如表所示。
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1、串行口控 制和中断控制。具体步骤如下：
确定T1的工作方式（编程TMOD寄存器）；
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。
单片机基础知识分享：什么是同步通信和异步通信？
单片机基础知识分享：什么是同步通信和异步通信？
在计算机系统中，串行通信的分类
按照串行数据的时钟控制方式，串行通信可分为同步通信和异步通信两类。
1. 异步通信(Asynchronous Communication)
在异步通信中，数据通常是以字符为单位组成字符帧传送的。
字符帧由发送端一帧一帧地发送，每一帧数据均是低位在前，高位在后，通过传输线被接收端一帧一帧地接收。
发送端和接收端可以由各自独立的时钟来控制数据的发送和接收，这两个时钟彼此独立，互不同步。
在异步通信中，接收端是依靠字符帧格式来判断发送端是何时开始发送，何时结束发送的。
字符帧格式是异步通信的一个重要指标。
字符帧(Character Frame)
字符帧也叫数据帧，由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位等4部分组成，
波特率(baud rate)
异步通信的另一个重要指标为波特率。
波特率为每秒钟传送二进制数码的位数，也叫比特数，单位为b/s，即位/秒。
波特率用于表征数据传输的速度，波特率越高，数据传输速度越快。
但波特率和字符的实际传输速率不同，字符的实际传输速率是每秒内所传字符帧的帧数，和字符帧格式有关。
2. 同步通信(Synchronous Communication)
同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式，一次通信只传输一帧信息。
这里的信息帧和异步通信的字符帧不同，通常有若干个数据字符，如图8.4所示。
图8.4(a)为单同步字符帧结构，图8.4(b)为双同步字符帧结构，但它们均由同步字符、数据字符和校验字符CRC 三部分组成。
在同步通信中，同步字符可以采用统一的标准格式，也可以由用户约定。
第8章 AT89S51单片机的串行口
(3）REN—允许串行接收位，由软件置“1”或清“0”。 REN=1，允许串行口接收数据。 REN=0，禁止串行口接收数据。
（4）TB8—发送的第9位数据 在方式2和方式3时，TB8是要发送的第9位数据，其值由软件置“1”或清
第8章 串行口的工作原理及应用
1
AT89S51集成一个全双工通用异步收发（UART）串行口。 全双工：两个单片机之间串行数据可同时双向传输。 异 步 通 信 ： 收、发双方使用各自时钟控制发送和接收，省去收、发双方 的1条同步时钟信号线，使异步串行通信连接更简单且易的广泛应用与计算机网络技术的普及，单片机与个人计算机或
4
并行通信相对传输速度快。但由于传输线较多，长距离传送时成本高，因 此这种方式适合于短距离的数据传输。
2. 串行通信 单片机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传
送。一次只能传送一位，对于一个字节的数据，至少要分8位才能传送完毕 。如图8-2所示。
串行通信在发送时，要把并行数据变成串行数据发送到线路上去，接收时 要把串行数据再变成并行数据。
RB8）为“1”时，才使RI置“1”，产生中断请求，并将收到的前8位数据送 入SBUF；当收到的第9位数据（RB8）为“0”时，则将收到的前8位数据丢弃 。
当SM2=0时，则不论第9位数据是“1”还是“0”，都将接收的前8位数据 送入SBUF中，并使RI置“1”，产生中断请求。
方式1时，如果SM2=1，则只有收到有效的停止位时才会激活RI。 方式0时，SM2必须为0。
数据准确无误的关键。常用的有奇偶校验与循环冗余码校验等方法。
1. 奇偶校验 串行发送数据时，数据位尾随1位奇偶校验位（1或0）。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。数据发送方 与接收方应一致。在接收数据帧时，对“1”的个数进行校验，若发现不一致 ，则说明数据传输过程中出现了差错，则通知发送端重发。
单片机应用技术教学课件PPT
200
C4 C6 30pF
10u
C5
30pF
U2 X2 19 XTAL1
CRYSTAL
18 XTAL2
R2
10k
D1
D2
LED-RED
D3
LED-RED
D4
LED-RED
D5
LED-RED
D6
LED-RED
D7
LED-RED
D8
LED-RED
LED-RED
9 RST
29 30 31
PSEN ALE EA
AT89C51
P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7
39 38 37 36 35 34 33 32
P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15
接收：
先设置REN=1，使其允许接收，同时置RI=0。在此 前提下，再依SM2和所接收到的RB8的状态才能决定 串行口在信息到来后是否会使RI置1。如果RI置1，在 中断方式下将申请中断，接收数据。
当SM2=0时，不管RB8为1还是为0，RI都置1。
当SM2=1，且RB8=1时，表示在多机通信方式下， 接收的信息位地址帧，此时RI置1。
5.4 双机通信系统设计与制作
双机通信系统硬件制作
C2
C1 30pF
10u S1
U1 X1 19 XTAL1
CRYSTAL
C3
30pF
18 XTAL2
9 RST
R1
10k
29 30 31
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
单片机串行通信基础：同步通信和异步通信
在计算机系统中，CPU和外部通信有两种通信方式：并行通信和串行通信。
并行通信，即数据的各位同时传送;串行通信，即数据一位一位顺序传送。
串行通信的分类
按照串行数据的时钟控制方式，串行通信可分为同步通信和异步通信两类。
1. 异步通信(Asynchronous Communication)
在异步通信中，数据通常是以字符为单位组成字符帧传送的。
字符帧由发送端一帧一帧地发送，每一帧数据均是低位在前，高位在后，通过传输线被接收端一帧一帧地接收。
发送端和接收端可以由各自独立的时钟来控制数据的发送和接收，这两个时钟彼此独立，互不同步。
在异步通信中，接收端是依靠字符帧格式来判断发送端是何时开始发送，何时结束发送的。
字符帧格式是异步通信的一个重要指标。
字符帧(Character Frame)
字符帧也叫数据帧，由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位等4部分组。