新编单片机原理与应用第六章课件

注意：在串行通信中，收发双方的数据传输速率必须 一致，否则接收方接收的数据会产生混乱。
发送数据可以采用中断方式或查询方式进行。 采用查询方式发送数据的过程为：
发送一个数据 →查询TI→发送下一个数据
MOV SBUF，#11H WAIT: JNB TI，WAIT
CLR TI MOV SBUF，#22H ……
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。
6.1.1 异步串行通信的字符格式
异步串行通信在时钟控制下每次传送一位数据 ，若干个位组成一个 字符帧 ，一个完整的字符帧完 成一个字符的传送。
起 空始 闲位
一个字符帧 数据位
校停 验止 位位
空 下一字符 闲 起始位
LSB
MSB
起 空始 闲位
一个字符帧 数据位
校停 验止 位位
空 下一字符 闲 起始位
单片机串行口的输入、输出信号均为 TTL电平。 抗干扰性能差，不能进行远距离通信。
对于远距离通信，通常将 TTL电平变换为 RS-232 电平，或采用差分形式来实现（ RS-422A 、RS-485 电 平标准）。
6.1.3 串行通信的数据通路形式
数据通信系统由信源、信宿和信道三部分组成。 数据通信的发送方称为 信源； 接收方称为 信宿； 为了在信源和信宿之间进行数据传输，必须在信 源和信宿之间建立一条传送信号的物理通道，这条通 道称为信道。
;发送一个数据 ;等待发送结束 ;清标志位 ;发送下一个数据
接收数据可以采用中断方式或查询方式进行。 采用查询方式接收数据的过程为 :
查询RI→读入一个数据 ……
WAIT: JNB MOV CLR
……
RI，WAIT A，SBUF RI
;查询是否收到数据 ;读入收到的数据 ;清标志位
主要内容
6.1 串行通信基础 6.2 串行口的结构与工作原理 6.3 串行口的控制寄存器 6.4 单片机串行通信工作方 6.5 单片机串行通信接口技术
6.2.1 串行口结构
6.2.2 工作原理
发送数据：CPU向输出缓冲器SBUF写入数据，同时启动串行 发送数据，发送完毕，硬件置位发送中断标志位TI.
接收数据：若检测到起始位，则对 RXD引脚每间隔一定时间进 行采样，并以移位方式存入输入移位寄存器，当数据接收完成 或检测到停止位时，输入移位寄存器的内容被送入接收缓冲器 SBUF，并置 1 接收中断标志位 RI.
第6章 单片机的串行接口及串
行通信
学习目标
? 掌握串行通信的基本概念 ? 掌握单片机串行通信接口的结构 ? 掌握串行通信控制寄存器 ? 掌握单片机串行通信的工作方式 ? 掌握串行通信的应用及编程方法
主要内容
6.1 串行通信基础 6.2 串行口的结构与工作原理 6.3 串行口的控制寄存器 6.4 单片机串行通信工作方式 6.5 单片机串行通信接口技术
6.1 串行通信基础
控制器与外部设备或控制器与控制器之间的数据 传送称为 通信 。
通信方式: 并行通信 和 串行通信 。 串行通信 就是数据按位顺序串行传送，最少只需 一根传输线即可完成，成本低 , 但速度慢。 串行通信分又可分为 同步和异步两种方式。 同步通信 是通过发送同步字符协调发送方和接收 方的串行通信方式，要求双方的时钟严格同步。 异步通信 是通信发送方与接收方使用各自的时钟 分别控制数据的发送和接收的串行通信方式。
发送器
接收器
甲机
乙机
a) 单工传送
接收器
接收器 接收器
接收器
发送器
发送器 发送器
发送器
甲机
乙机
b) 半双工传送
甲机ห้องสมุดไป่ตู้
乙机
c) 全双工传送
6.1.4 串行通信的数据传输速率
衡量串行通信系统通信速度的指标 : 数据传输率 : 指单位时间内传送的信息量，以每秒
钟传送格式位的数量来表示。单位是“比特 /秒 ”(bps, bits per second )。 波特率 : 单位时间内线路的变化次数，基波传输时 与数据传输率相同。
LSB
MSB
? 起始位——开始一个字符传送的标志位，低电平。 ? 数据位——起始位之后传送的数据信号位。 ? 奇偶效验位——用于对字符的传送作正确性检查。 ? 停止位——用以标志一个字符的结束，高电平。 ? 空闲位——高电平。
6.1.2 异步串行通信的信号形式
单片机的异步串行通信根据通信距离、抗干扰性 能的要求，信号的形式可选择 TTL电平 传输、 RS-232 电平传输、 RS-422A 或RS-485 差分传输等信号形式进 行串行数据的传输。
串行通信有以下三种连接形式：
?单工(Simplex) 形式： 数据传送是单向的，通信双方 中一方固定为接收端，另一方固定为发送端。
?半双工 (Half-duplex) 形式：数据传送是双向的，但 任何时刻只能由其中的一方发送数据，另一方接收 数据，发送和接收不能同时进行。
?全双工 (Full-duplex) 形式：数据传送是双向的，且 可以同时发送和接收数据。
主要内容
6.1 串行通信基础 6.2 串行口的结构与工作原理 6.3 串行口的控制寄存器 6.4 单片机串行通信工作方 6.5 单片机串行通信接口技术
6.2 串行口的结构与工作原理
在 5l 系列单片机中，通用异步接收器和发送器 UART(Universal Asynchronous Receiver／Transmitter)已 作为一个功能部件集成在其中，构成一个可编程的全 双工串行通信接口。
与串行通信有关的控制寄存器： SCON：串行口控制寄存器。 PCON：电源控制寄存器。 IE： 中断允许寄存器。
6.3.1 串行口控制寄存器SCON
SCON用于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：
SM2: 多机通信控制位 ，主要用于方式 2和方式3。