51單片機串口通信

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1、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多機通信9.5PC機與單片機間的串行通信9.6實訓(xùn)指導(dǎo)本章小結(jié)思考題與習(xí)題教學(xué)目標(biāo)通過本章教學(xué)，要求達到以下目標(biāo)：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方法。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。串

2、行口的工作方式：理解串行通信4種工作方式的特點和區(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。4.多機通信原理：理解多機通信的原理、過程和編制多機通信應(yīng)用程序的方法。計算機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。9.1串行通信基礎(chǔ)知識目前串行通信在單片機雙機、多機以及單片機與PC機之間的通信等方面得到了廣泛應(yīng)用。圖9.1并行通信示意圖P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0P2.7RD

3、WRRDWRCSD7D6D5D4D3D2D1D0825589C51圖9.2串行通信示意圖89C51外設(shè)TXDTXDRXDRXD發(fā)送接收9.1.1異步通信和同步通信串行通信按同步方式可分為異步通信和同步通信兩種基本通信方式。1.同步通信(SynchronousCommunication)同步通信是一種連續(xù)傳送數(shù)據(jù)的通信方式，一次通信傳送多個字符數(shù)據(jù)，稱為一幀信息。數(shù)據(jù)傳輸速率較高，通?？蛇_56000bps或更高。其缺點是要求發(fā)送時鐘和接收時鐘保持嚴(yán)格同步。同步字符數(shù)據(jù)字符1數(shù)據(jù)字符2…數(shù)據(jù)字符n-1數(shù)據(jù)字符n校驗字符(校驗字符)圖9.3同步通信數(shù)據(jù)傳送格式2.異步通信(Asynch

4、ronousCommunication)在異步通信中，數(shù)據(jù)通常是以字符或字節(jié)為單位組成數(shù)據(jù)幀進行傳送的。收、發(fā)端各有一套彼此獨立，互不同步的通信機構(gòu)，由于收發(fā)數(shù)據(jù)的幀格式相同，因此可以相互識別接收到的數(shù)據(jù)信息。同步通信的數(shù)據(jù)幀格式如圖9.3所示。D0D1D2D3D4D5D6D70/11111D70/1100D0D1第n字符幀空閑位停止位奇偶校驗停止位8位數(shù)據(jù)8位數(shù)據(jù)起始位起始位奇偶校驗第n-1字符幀第n+1字符幀圖9.4異步通信幀格式8位數(shù)據(jù)異步通信信息幀格式如圖9.4所示。(1)起始位：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

5、“0”信號，這個低電平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。(2)數(shù)據(jù)位：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。(3)奇偶校驗位：數(shù)據(jù)位發(fā)送完(接收完)之后，可發(fā)送一位用來檢驗數(shù)據(jù)在傳送過程中是否出錯的奇偶校驗位。奇偶校驗是收發(fā)雙方預(yù)先約定好的有限差錯檢驗方式之一。有時也可不用奇偶校驗。(4)停止位：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。

6、9.1.2串行通信的波特率波特率(BaudRate)是串行通信中一個重要概念，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：1)(833.01200msdT==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），則實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。9.

7、1.3串行通信的制式1.單工制式(Simplex)單工制式是指甲乙雙方通信只能單向傳送數(shù)據(jù)。單工制式如圖9.5所示。在串行通信中，數(shù)據(jù)是在兩個站之間傳送的。按照數(shù)據(jù)傳送方向，串行通信可分為三種制式。發(fā)送器A接收器B圖9.5單工制式2.半雙工制式(Halfduplex)半雙工制式是指通信雙方都具有發(fā)送器和接收器，雙方既可發(fā)送也可接收，但接收和發(fā)送不能同時進行，即發(fā)送時就不能接收，接收時就不能發(fā)送。半雙工制式如圖9.6所示。發(fā)送接收發(fā)送接收A端B端圖9.6半雙工制式3.全雙工制式(F