51單片機(jī)串口通信

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1、計算機(jī)與外界的信息交換稱為通信.分為并行通信和串行通信.數(shù)據(jù)的每位同時在多根數(shù)據(jù)線上發(fā)送或者接收.各數(shù)據(jù)位同時傳送,傳送速度快,效率高.有多少數(shù)據(jù)位就需要多少根數(shù)據(jù)線,傳送成本高.在集成電路芯片的內(nèi)部,同一插件板上各部件之間,同一機(jī)箱內(nèi)部插件板之間等的數(shù)據(jù)傳送都是并行的.并行數(shù)據(jù)傳送的距離通常小于30米.數(shù)據(jù)的每一位在同一根數(shù)據(jù)線上按順序逐位發(fā)送或者接收.數(shù)據(jù)傳輸按位順序進(jìn)行,最少只需一根傳輸線即可完成,成本低,速度慢.計算機(jī)與遠(yuǎn)程終端,遠(yuǎn)程終端與遠(yuǎn)程終端之間的數(shù)據(jù)傳輸通常都是串行的.串行數(shù)據(jù)傳送的距離通常從幾米到幾千公里.在異步通信中,數(shù)據(jù)通常以字符(

2、char)或者字節(jié)(byte)為單位組成字符幀傳送的.字符幀:由發(fā)送端一幀一幀的發(fā)送,通過傳輸線被接收設(shè)備一幀一幀的接收.發(fā)送端和接收端可以有各自的時鐘來控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收,這兩個時鐘源彼此獨(dú)立,互補(bǔ)同步.異步通信中,接收端靠字符幀格式判斷發(fā)送端何時開始發(fā)送,何時結(jié)束發(fā)送.平時,發(fā)送線為邏輯1(高電平),每當(dāng)接收端檢測到傳輸線上發(fā)送過來的低電平邏輯0時,就知道發(fā)送端開始發(fā)送,每當(dāng)接收端接收到字符幀中的停止位時,就知道一幀字符信息已發(fā)送完畢.在沒有數(shù)據(jù)傳送時，通信線上處于邏輯“1”狀態(tài)。當(dāng)發(fā)送端要發(fā)送1個字符數(shù)據(jù)時，首先發(fā)送1個邏輯“0”信號，這個低電平

3、便是幀格式的起始位。其作用是向接收端表示發(fā)送端開始發(fā)送一幀數(shù)據(jù)。接收端檢測到這個低電平后，就準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)信號。在起始位之后，發(fā)送端發(fā)出(或接收端接收)的是數(shù)據(jù)位，數(shù)據(jù)的位數(shù)沒有嚴(yán)格的限制，5～8位均可。由低位到高位逐位傳送。數(shù)據(jù)位發(fā)送完(接收完)之后，可發(fā)送一位用來檢驗(yàn)數(shù)據(jù)在傳送過程中是否出錯的奇偶校驗(yàn)位。奇偶校驗(yàn)是收發(fā)雙方預(yù)先約定好的有限差錯檢驗(yàn)方式之一。有時也可不用奇偶校驗(yàn)。字符幀格式的最后部分是停止位，邏輯“1”電平有效，它可占1/2位、1位或2位。停止位表示傳送一幀信息的結(jié)束，也為發(fā)送下一幀信息作好準(zhǔn)備。波特率(BaudRate)是串行通信中一個

4、重要概念，它是指傳輸數(shù)據(jù)的速率,亦稱比特率。波特率的定義是每秒傳輸二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)。如：波特率為1200bps是指每秒鐘能傳輸1200位二進(jìn)制數(shù)碼。波特率的倒數(shù)即為每位數(shù)據(jù)傳輸時間。例如：波特率為1200bps，每位的傳輸時間為：波特率和字符的傳輸速率不同，若采用圖9.4的數(shù)據(jù)幀格式，并且數(shù)據(jù)幀連續(xù)傳送（無空閑位），一幀傳輸11位,則實(shí)際的字符傳輸速率為1200/11=109.09幀/秒。波特率也不同于發(fā)送時鐘和接收時鐘頻率。同步通信的波特率和時鐘頻率相等，而異步通信的波特率通常是可變的。異步通信的優(yōu)點(diǎn)是不需要傳送同步脈沖,字符幀長度也不受限制,所需設(shè)備

5、簡單.,異步通信的缺點(diǎn)是字符幀中因包含有起始位和停止位而降低了有效數(shù)據(jù)的傳輸速率.同步通信的優(yōu)點(diǎn)是傳輸速率較高,通常可達(dá)56000bit/s或者更高.同步通信的缺點(diǎn)是要求發(fā)送時鐘和接收時鐘保持嚴(yán)格同步,故發(fā)送時鐘除了和發(fā)送波特率保持一致外,還要求把它同時傳送到接收端去.單片機(jī)原理及應(yīng)用第9章串行接口及串行通信技術(shù)教學(xué)目標(biāo)9.1串行通信基礎(chǔ)知識9.2AT89C51的串行接口9.3AT89C51串行接口的應(yīng)用與編程9.4多機(jī)通信9.5PC機(jī)與單片機(jī)間的串行通信9.6實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)本章小結(jié)思考題與習(xí)題主目錄上一頁下一頁結(jié)束單片機(jī)原理及應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)通過本章教學(xué)，要求達(dá)

6、到以下目標(biāo)：1.串行通信的基本概念：了解并行/串行通信的概念；理解串行通信中的異步/同步通信的基本概念；理解波特率的概念，學(xué)會計算波特率的方法；4了解串行通信的三種制式及校驗(yàn)方法。主目錄上一頁下一頁結(jié)束單片機(jī)原理及應(yīng)用2.AT89C51串行口：串行接口結(jié)構(gòu)及其功能；理解串行數(shù)據(jù)緩沖器SBUF的功能和讀寫方法；熟悉SCON的結(jié)構(gòu)、控制作用和設(shè)置方法；了解電源控制寄存器PCON，熟悉SMOD位。3.串行口的工作方式：理解串行通信4種工作方式的特點(diǎn)和區(qū)別；掌握串行工作方式0的應(yīng)用；熟悉串行工作方式1、2、3應(yīng)用程序的編制方法。主目錄上一頁下一頁結(jié)束單片機(jī)原理及

7、應(yīng)用4.多機(jī)通信原理：理解多機(jī)通信的原理、過程和編制多機(jī)通信應(yīng)用程序的方法。主目錄上一頁下一頁結(jié)束單片機(jī)原理及應(yīng)用9.1串行通信基礎(chǔ)知識計算機(jī)與外界的信息交換稱為通信。通信的基本方式可分為并行通信和串行通信兩種。所謂并行通信是指數(shù)據(jù)的各位同時在多根數(shù)據(jù)線上發(fā)送或接收。串行通信是數(shù)據(jù)的各位在同一根數(shù)據(jù)線上依次逐位發(fā)送或接收。主目錄上一頁下一頁結(jié)束單片機(jī)原理及應(yīng)用P0.7D7P0.6D6P0.5D5P0.4D4P0.3D3發(fā)送P0.2D2TXDRXDP0.1D1接收P0.0D0RXDTXDP2.7CSRDRD89C51外設(shè)89C518255WRWR圖9.1并

8、行通信示意圖圖9.2串行通信示意圖目前串行通信在單片機(jī)雙機(jī)、多機(jī)以及單片機(jī)與PC