串行口及其通信精选PPT.ppt
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《串行口及其通信精选PPT.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《串行口及其通信精选PPT.ppt(57页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、串行口及其通信第1页,此课件共57页哦9.1 串行通信基本知识串行通信基本知识9.1.1 数据通信数据通信1、什么是通信?、什么是通信?计算机的计算机的CPU与外部设备之间、计算机与计算机之间的信息交换称与外部设备之间、计算机与计算机之间的信息交换称为通信。为通信。2、通信方式、通信方式 串行通信和并行通信。如果距离小于串行通信和并行通信。如果距离小于30米可采用并行通信方式;当距米可采用并行通信方式;当距离大于离大于30米时采用串行通行方式。米时采用串行通行方式。(1)并行通信)并行通信 并行通信是指数据的各位同时进行传送(发送或接收)的通并行通信是指数据的各位同时进行传送(发送或接收)的通
2、信方式。其优点是传送速度快;缺点是数据有多少位,就需要有信方式。其优点是传送速度快;缺点是数据有多少位,就需要有多少根传送线。因此并行通信在位数多、传送距离又远时就不太多少根传送线。因此并行通信在位数多、传送距离又远时就不太适合了。适合了。第2页,此课件共57页哦(2)串行通信)串行通信 串行通信指数据是一位一位按顺序传送的通信方式。它的突出优串行通信指数据是一位一位按顺序传送的通信方式。它的突出优点是只需一对传输线,这样就大大地降低了传输成本,特别适用于远点是只需一对传输线,这样就大大地降低了传输成本,特别适用于远距离通信;其缺点是传送速度较低。距离通信;其缺点是传送速度较低。下图为两种方式
3、的连接图:下图为两种方式的连接图:第3页,此课件共57页哦9.1.2 串行通信的传输方式串行通信的传输方式 串行通信的传送方向通常有三种:串行通信的传送方向通常有三种:(1)单向(或单工)配置,只允许数据向一个方向传送。)单向(或单工)配置,只允许数据向一个方向传送。(2)半双向(或半双工)配置,允许数据向两个方向中的任一方向传送,)半双向(或半双工)配置,允许数据向两个方向中的任一方向传送,但每次只能有一个站点发送。但每次只能有一个站点发送。(3)全双向(或全双工)配置,允许同时双向传送数据。)全双向(或全双工)配置,允许同时双向传送数据。串行通信传输方式如下图所示。串行通信传输方式如下图所
4、示。第4页,此课件共57页哦9.1.3 异步通信和同步通信异步通信和同步通信一、异步通信一、异步通信 在异步通信中,数据是一帧一帧(包括一个字符代码或一字节数据)在异步通信中,数据是一帧一帧(包括一个字符代码或一字节数据)传送的,每一帧数据的格式如下所示传送的,每一帧数据的格式如下所示:第5页,此课件共57页哦二、同步通信二、同步通信 同步通信中,数据开始传送前用同步字符来指示(常约定同步通信中,数据开始传送前用同步字符来指示(常约定1个个2个),并由时钟来实现发送端和接收端同步,即检测到规个),并由时钟来实现发送端和接收端同步,即检测到规定的同步字符后,下面就连续按顺序传送数据,直到通信告一
5、段定的同步字符后,下面就连续按顺序传送数据,直到通信告一段落。落。为了保证接收工作正确无误,发送方除了传送数据外,还要同为了保证接收工作正确无误,发送方除了传送数据外,还要同时传送时钟信号。时传送时钟信号。同步传送可以提高传送速率(达同步传送可以提高传送速率(达56KB/S或更高),但硬件或更高),但硬件比较复杂。比较复杂。同步传送时,字符与字符之间没有间隙,也不用起始位和停止位,同步传送时,字符与字符之间没有间隙,也不用起始位和停止位,仅在数据开始时用同步字符仅在数据开始时用同步字符SYNC来指示,其数据格式如下图所示:来指示,其数据格式如下图所示:第6页,此课件共57页哦 同步字符的插入可
6、以是单同步字符方式或双同步字符方同步字符的插入可以是单同步字符方式或双同步字符方式,然后是连续的数据块。同步字符可以由用户约定,当然式,然后是连续的数据块。同步字符可以由用户约定,当然也可以采用也可以采用ASCII码中规定的码中规定的SYNC代码,即代码,即16H。按同步方式通。按同步方式通信时,先发送同步字符,接收方检测到同步字符之后,即准备接收数信时,先发送同步字符,接收方检测到同步字符之后,即准备接收数据。据。第7页,此课件共57页哦 三、波特率(三、波特率(Baud rate)波特率,即数据传送速率,表示每秒钟传送二进制代码的位数,它波特率,即数据传送速率,表示每秒钟传送二进制代码的位
7、数,它的单位是的单位是B/S。波特率对于。波特率对于CPU与外界的通信是很重要的。与外界的通信是很重要的。异步通信的传送速率在异步通信的传送速率在50B/S19200B/S之间,常用于计算机到终端之间,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。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。第8页,此课件共57页哦9.1.4 串行通信的过程及通信协议串行通信的过程及通信协议一、串并转换与设备同步一、串并转换与设备同步 两个通信设备在串行线路上成功地实现通信必须解决两个问题:两个通信设备在串行线路上成功地实现通信必须解决两个问题:即串并转换和设备同步。
8、即串并转换和设备同步。1、串并转换、串并转换第9页,此课件共57页哦第10页,此课件共57页哦2、设备同步、设备同步 设备同步对通信双方有两个共同要求:设备同步对通信双方有两个共同要求:通信双方必须采用统一的编码方法;通信双方必须采用统一的编码方法;通信双方必须能产生相同的传送速率。通信双方必须能产生相同的传送速率。二、串行通信协议二、串行通信协议 通信协议是对数据传送方式的规定,包括数据格式定义和通信协议是对数据传送方式的规定,包括数据格式定义和数据位定义等。通信双方必须遵守统一的通信协议。串行通信数据位定义等。通信双方必须遵守统一的通信协议。串行通信协议包括同步协议和异步协议两种。异步协议
9、包括:协议包括同步协议和异步协议两种。异步协议包括:1、数据格式:数据位、奇偶校验位、停止位约定、数据格式:数据位、奇偶校验位、停止位约定5、波特率设置、波特率设置6、握手信号约定、握手信号约定第11页,此课件共57页哦9.2 串行口及应用串行口及应用9.2.1 8051串行口串行口一、结构一、结构 结构如下图所示:第12页,此课件共57页哦9.2 串行口及应用串行口及应用9.2.1 8051串行口串行口一、结构一、结构第13页,此课件共57页哦 二、串行口控制字及控制寄存器二、串行口控制字及控制寄存器 SCON(98H)、PCON(87H)1、SCON(98H):可位寻址):可位寻址 D7
10、D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI(1)SM0和和SM1 串行口工作方式选择位,共有四种选择方式。串行口工作方式选择位,共有四种选择方式。第14页,此课件共57页哦SM0SM1工作方式工作方式说明说明波特率波特率00方式方式0同步移位寄存器同步移位寄存器Fosc/1201方式方式110位异步收发位异步收发由定时器控制由定时器控制10方式方式211位异步收发位异步收发Fosc/32 fosc/6411方式方式311位异步收发位异步收发由定时器控制由定时器控制(2)SM2多机通信控制位,主要用于方式多机通信控制位,主要用于方式2和方式和方式3 当
11、当SM2=1时,允许多机通讯。多机通讯协议规定,第时,允许多机通讯。多机通讯协议规定,第9位数据位数据(D8)为)为1,说明本帧数据为地址帧,若第,说明本帧数据为地址帧,若第9位数据为位数据为0,则本帧为数据,则本帧为数据帧。帧。若若SM2=0,则不属于多机通讯情况,则接收一帧数据后,不管,则不属于多机通讯情况,则接收一帧数据后,不管第第9位数据是位数据是0还是还是1,都置,都置RI=1,接收到的数据装入,接收到的数据装入SBUF中。中。(3)REN允许接收控制位允许接收控制位 由软件置由软件置1或清或清0,只有当,只有当REN=1时才允许接收。时才允许接收。(4)TB8发送数据的第发送数据的
12、第9位(位(D8)装入)装入TB8中。在方式中。在方式2、3中由中由编程设定,在方式编程设定,在方式0、1中没用。中没用。第15页,此课件共57页哦(5)RB8接收数据的第接收数据的第9位位 在方式在方式2、3中,接收到的第中,接收到的第9位数据放在位数据放在RB8中,它或是奇偶中,它或是奇偶校验位,或为地址校验位,或为地址/数据标志位;在方式数据标志位;在方式1中,若中,若SM2=0,RB8中中存放的是已接收到的停止位,在方式存放的是已接收到的停止位,在方式0中该位没用。中该位没用。(6)TI发送中断标志发送中断标志 该位在一帧数据发送完时被置位,中断响应时不会自动清该位在一帧数据发送完时被
13、置位,中断响应时不会自动清0,必,必须由软件清须由软件清0。(7)RI接收中断标志接收中断标志2、PCON(87H)电源控制寄存器电源控制寄存器PCON中只有中只有SMOD位与串行口工作有关。位与串行口工作有关。第16页,此课件共57页哦 SMOD(PCON.7)波特率倍增位。在串行口方式波特率倍增位。在串行口方式1、2、3时,波时,波特率和特率和2SMOD成正比,即成正比,即SMOD=1时,波特率提高一倍。复位时,时,波特率提高一倍。复位时,SMOD=0。三、串行通信工作方式三、串行通信工作方式 串行口方式串行口方式0、方式、方式1、方式、方式2和和3的帧格式:的帧格式:2、PCON(87H
14、)D7SMOD第17页,此课件共57页哦第18页,此课件共57页哦1、串行口方式、串行口方式0:同步移位寄存器输入同步移位寄存器输入/输出方式输出方式 以以8位数据为一帧,不设起始位和停止位,先发送最低位。位数据为一帧,不设起始位和停止位,先发送最低位。RXD为数据,为数据,TXD为移位脉冲,为移位脉冲,波特率为波特率为fosc/12 方式方式0常用于扩展并行常用于扩展并行I/O口,其扩展电路如下口,其扩展电路如下:第19页,此课件共57页哦第20页,此课件共57页哦第21页,此课件共57页哦2、串行口方式、串行口方式1:10位通用异步接口位通用异步接口 收发一帧数据的格式为收发一帧数据的格式
15、为1位起始位,位起始位,8位数据位、位数据位、1位停位停止位,在接收时,停止位进入止位,在接收时,停止位进入SCON的的RB8。RXD发送数据端,发送数据端,TXD接受数据端接受数据端 波特率可变波特率可变第22页,此课件共57页哦第23页,此课件共57页哦3、串行口方式、串行口方式2、3:11位通用异步接口位通用异步接口 收发一帧数据的格式为收发一帧数据的格式为1位起始位,位起始位,8位数据位、位数据位、1位位可编程第可编程第9位和位和1位停止位。在接收时,第位停止位。在接收时,第9位进入位进入SCON的的RB8。RXD发送数据端,发送数据端,TXD接受数据端接受数据端 方式方式2波特率固定
16、;方式波特率固定;方式3波特率可变波特率可变第24页,此课件共57页哦四、波特率设计四、波特率设计1、方式、方式0的波特率的波特率 方式方式0的波特率是固定的,即的波特率是固定的,即fosc/12。2、方式、方式2的波特率的波特率 方式方式2的波特为的波特为2SMOD/64 *fosc,即为晶振频率的,即为晶振频率的32分频或分频或64分频。分频。3、方式、方式1和方式和方式3 方式方式1和和3的波特率的波特率=2SMOD/32 *T1溢出速率溢出速率第25页,此课件共57页哦定时器定时器1方式方式波特率波特率foscSMODC/T模式模式定时器初值定时器初值方式方式01M12XXXX方式方式
17、2375K121XXX187.5K120XXX方式方式1、362.5K12102FFH19.2K11.059102FDH9.6K11.059002FDH4.8K11.059002FAH2.4K11.059002F4H1.2K11.059002E8H第26页,此课件共57页哦例、例、8051单片机时钟振荡频率为单片机时钟振荡频率为11.0592MHZ,选用定时器,选用定时器T1工作工作模式模式2作为波特率发生器,波特率为作为波特率发生器,波特率为2400B/S,求初值。,求初值。解:解:设波特率控制位设波特率控制位SMOD=0 X=256-(11.0592*106 *(0 +1)/(384*24
18、00)=244 =F4H第27页,此课件共57页哦9.2.2 8051串行口应用串行口应用一、串行口方式一、串行口方式0的应用的应用 方式方式0时是同步操作,外接串入并出或并入串出器件,可实现时是同步操作,外接串入并出或并入串出器件,可实现I/O的扩展。的扩展。例:用例:用8031串行口外接串行口外接CD4049或或164串入并出移位寄存器扩展串入并出移位寄存器扩展8位并位并行口;行口;8位并行口的每位都接一个发光二极管,要求发光二极管从左到右位并行口的每位都接一个发光二极管,要求发光二极管从左到右以一定延迟轮流显示,并不断循环。设发光二极管为共阴极接法,如下图以一定延迟轮流显示,并不断循环。
19、设发光二极管为共阴极接法,如下图所示:所示:第28页,此课件共57页哦解:设数据串行发送采用中断方式,显示的延迟通过调用延迟程序解:设数据串行发送采用中断方式,显示的延迟通过调用延迟程序DELAY来实现。来实现。ORG 0023H ;串行口中断入口;串行口中断入口 AJMP SBR ;转中断服务程序;转中断服务程序 ORG 2000H ;主程序起始地址;主程序起始地址 MOV SCON,#00H;串行口方式;串行口方式0初始化初始化 MOV A,#80H;最左一位二极管先亮;最左一位二极管先亮 CLR P1.0;关闭并行输出关闭并行输出 MOV SBUF,A;开始串行输出;开始串行输出 LOO
20、P:SJMP LOOP;等待中断;等待中断 SBR:SETB P1.0;启动并行输出;启动并行输出 ACALL DELAY;显示延时一段时间;显示延时一段时间 CLR TI ;清发送中断;清发送中断 RR A ;准备右边一位显示准备右边一位显示 CLR P1.0;关闭并行输出;关闭并行输出 MOV SBUF,A;再一次串行输出;再一次串行输出 RETI ;中断返回;中断返回第29页,此课件共57页哦例、用例、用8051串行口外加移位寄存器串行口外加移位寄存器CD4014(或(或165、166)扩展)扩展8位位输入口,输入数据右输入口,输入数据右8位开关提供,另有一个开关位开关提供,另有一个开关
21、K提供联络信号。提供联络信号。当当K=0时,表示要求输入数据,输入的时,表示要求输入数据,输入的8位为开关量,提供逻辑模拟位为开关量,提供逻辑模拟子程序的输入信号,如下图所示:子程序的输入信号,如下图所示:第30页,此课件共57页哦解:串行口方式解:串行口方式0的接收要用的接收要用SCON寄存器中的寄存器中的REN位作为开关来位作为开关来控制。因此,初始化时,除了设置工作方式之外,还要使控制。因此,初始化时,除了设置工作方式之外,还要使REN位位为为1,其余各位仍然为,其余各位仍然为0 对对RI采用查询方式来编写程序,当然,先要查询开关采用查询方式来编写程序,当然,先要查询开关K是否闭合。是否
22、闭合。START:JB P1.1,START ;开关未闭合等待;开关未闭合等待 SETB P1.0 ;并行置入数据;并行置入数据 CLR P1.0 ;准备串行移位输入;准备串行移位输入 MOV SCON,#10H;方式;方式0,REN为为1启动接收启动接收 JNB RI,$;查询;查询RI CLR RI ;查询结束,清;查询结束,清RI MOV A,SBUF;读数据到累加器;读数据到累加器 ACALL LOGSIM;进行逻辑模拟;进行逻辑模拟 SJMP START ;准备下一次模拟;准备下一次模拟第31页,此课件共57页哦例:串口控制的键盘例:串口控制的键盘/显示器接口。静态显示方式。采用显示
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 串行口 及其 通信 精选 PPT
![提示](https://www.taowenge.com/images/bang_tan.gif)
限制150内