单片机第十章串行口PPT讲稿.ppt
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1、单片机第十章串行口1第1页,共36页,编辑于2022年,星期五二串行通讯的字符格式:二串行通讯的字符格式:1.异步通讯:异步通讯:传送方向传送方向.1数据数据0.1数据数据0.1数据数据0停止位停止位起始位起始位停止位停止位起始位起始位停止位停止位起始位起始位若干空闲位若干空闲位数据中信息的两种状态分别以数据中信息的两种状态分别以mark和和space标志标志,其中:其中:mark译为译为”标号标号”,对应逻辑,对应逻辑1的状态。的状态。Space译为译为”空格空格”,对应逻辑,对应逻辑0的状态。的状态。2第2页,共36页,编辑于2022年,星期五每每一一幀幀数数据据均均以以0开开始始,以以1
2、终终止止,中中间间传传送送的的数数据据位位可可以以是是5位位,7位位,8位位均均可可,中间有若干空闲位中间有若干空闲位,空闲时一般处于空闲时一般处于1的状态。的状态。异步通讯比较灵活,实现起来比较简单异步通讯比较灵活,实现起来比较简单2.同步通讯:同步通讯:选用一个同步字符,例如选用一个同步字符,例如0010010发送过去,约定同时开始同步传送。发送过去,约定同时开始同步传送。传送方向传送方向数据数据数据数据数据数据数据数据同步字符同步字符数据之间没有间隔,可连续发送数据之间没有间隔,可连续发送。3第3页,共36页,编辑于2022年,星期五比较:比较:同同步步传传送送效效率率比比异异步步高高。
3、如如果果传传送送200个个字字节节加加一一各各同同步步字字符符,则则辅辅助助数数据据只只佔佔0.5若用异步传送到若用异步传送到200个字节则至少有个字节则至少有400位辅助数据位辅助数据,其数量可观。其数量可观。三三.异步串行通讯的信号格式:异步串行通讯的信号格式:1近程通讯近程通讯RS232 TXD甲机甲机RXD GND1488148914891488RXD乙机乙机TXDGNDTTLTTLTTLTTLRS2324第4页,共36页,编辑于2022年,星期五近程通讯采用数字信号直接传送方式:近程通讯采用数字信号直接传送方式:计计算算机机内内部部的的数数据据信信号号是是TTL电电平平标标准准,而而
4、通通信信线线上上的的数数据据信信号号是是RS-232电电平平标标准准。尽尽管管电电平平标标准准不不同同,但但数数据据信信号号的的波波形形和和频频率率并并没没有有改改变变,近程串行通讯只需用传输线把两端接口电路直接连接起来即可实现。近程串行通讯只需用传输线把两端接口电路直接连接起来即可实现。RS-232和和TTL电平标准的逻辑值规定为:电平标准的逻辑值规定为:RS-232标准标准TTL标准标准逻辑逻辑1(mark)-3-25V25V(高电平额定值高电平额定值3V)逻辑逻辑0(space)+3+25V00.8V(低电平额定值低电平额定值0.2V)5第5页,共36页,编辑于2022年,星期五2远程通
5、讯远程通讯在在远远程程通通讯讯中中,应应使使用用专专用用通通信信电电缆缆,出出于于经经济济的的考考虑虑,通通常常使使用用电电话线作为传输线,如图:话线作为传输线,如图:计算机计算机MODEMMODEM计算机计算机数字信号数字信号数字信号数字信号RS-232标准标准RS-232标准标准模拟信号模拟信号电话线电话线地地地地6第6页,共36页,编辑于2022年,星期五远远距距离离直直接接传传送送数数字字信信号号,信信号号会会发发生生畸畸变变,为为此此要要把把数数字字信信号号转转变变为为模模拟拟信信号号再再进进行行传传送送,通通常常使使用用频频率率调调制制法法,即即以以不不同同频频率率的的载载波波信信
6、号号代代表表数数字字信信号号的的两两种种不不同同电电平平状状态态,这这种种数数据据传传送送方方式式称称为为频频带带传送方式。通常为:传送方式。通常为:mark:1270HZ或或2225HZspace:1070HZ或或2025HZ在在串串行行通通信信发发送送端端有有调调制制器器,用用以以把把电电平平信信号号调调制制为为频频率率信信号号,而而在在接接收收端端有有解解调调器器,用用以以把把频频率率信信号号解解调调为为电电平平信信号号。通通常常串串行行通通信信两两端端均均具具有有发发送送接接收收功功能能,因因此此均均应应设设置置调调制制器器和和解解调调器器,二二者者合合二二为为一一为为调调制制解解调调
7、器器,即即MODEM。7第7页,共36页,编辑于2022年,星期五四四.串行通讯的数据通路形式:串行通讯的数据通路形式:1.单工形式单工形式数据单向传送,只需一条传输线。数据单向传送,只需一条传输线。2.半双工形式半双工形式数据传送是双向,但不可同时进行。数据传送是双向,但不可同时进行。传输线可用一条,也可用两条。传输线可用一条,也可用两条。3.全双工形式全双工形式数数据据传传送送是是双双向向,且且可可同同时时发发送送接接收收。需需两条传输线。两条传输线。ABABAB8第8页,共36页,编辑于2022年,星期五五五.串行通讯的传送速率:串行通讯的传送速率:用每秒传送数据的位数衡量,称波特率用每
8、秒传送数据的位数衡量,称波特率(baudrate)以波特为单位以波特为单位1波特波特=1bit/s(位位/秒秒)例如电传打字机传送速率为每秒例如电传打字机传送速率为每秒10个字符,每个字符个字符,每个字符11位,位,则波特率为:则波特率为:11位位/字符字符10字符字符/秒秒=110位位/秒秒即即110波特波特传送一位需时间:传送一位需时间:1/110秒秒9.1msMCS-51系系列列单单片片机机具具有有一一个个全全双双工工的的串串行行口口,它它在在不不同同的的工工作作方方式式中中可可同步或异步发送或接收数据。同步或异步发送或接收数据。其波特率范围:以其波特率范围:以6MHZ晶振为例、为晶振为
9、例、为0.24波特波特31250波特波特9第9页,共36页,编辑于2022年,星期五第二节第二节8031单片机串行口的控制及工作方式单片机串行口的控制及工作方式串行口的接收端为串行口的接收端为P3.0(10脚脚)称称RXD,发送端为,发送端为P3.1(11脚脚)称称TXD。一一.8031串行口的控制寄存器:串行口的控制寄存器:1.串行口控制寄存器串行口控制寄存器SCON字节地址字节地址98H可位寻址。可位寻址。SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI00:方式:方式0接收中断标志接收中断标志01:方式:方式1发送中断标志发送中断标志10:方式:方式21:允许接收:允许接收接收到的第接收到的
10、第9位位11:方式:方式30:禁止接收:禁止接收待发送的第待发送的第9位位10第10页,共36页,编辑于2022年,星期五例:使串行口方式例:使串行口方式1发送发送MOVSCON,#40H01000000方式方式1禁止接收禁止接收2.PCON字节地址字节地址87HD7SMOD只只有有最最高高位位D7位位有有定定义义,SMOD称称波波特特率率选选择择位位。SMOD为为1时时比比为为0时波特率高一倍。时波特率高一倍。3.串行通道数据寄存器串行通道数据寄存器SBUF它它是是两两个个9位位移移位位寄寄存存器器,一一个个是是发发送送缓缓冲冲器器,只只写写不不读读,另另一一个个是接收缓冲器,只读不写,它们
11、共用一个地址是接收缓冲器,只读不写,它们共用一个地址99H11第11页,共36页,编辑于2022年,星期五二串行口的四种工作方式:二串行口的四种工作方式:1方式方式0移移位位寄寄存存器器输输入入输输出出方方式式,同同步步发发送送接接收收8位位数数据据,每每个个机机器器周周期期移移一一位位。如图如图:DSADSBCP74LS164Q0Q7 RXDTXD8031 RXDTXD8031Q7CP74LS165D0D7 输出方式输出方式输入方式输入方式12第12页,共36页,编辑于2022年,星期五方式方式0输出的基本指令:输出的基本指令:MOVSCON,#00H;SM0=SM1=0,选方式,选方式0M
12、OVA,#nnH;取待输出数据取待输出数据nnHCLRTI;清发送中断标志清发送中断标志MOVSBUF,A;对对SBUF写入即启动发送,写入即启动发送,TXD端每个机器周端每个机器周期发出一个移位脉冲,数据即从期发出一个移位脉冲,数据即从RXD端端输出一位,输出一位,74LS164的的CP端每接收端每接收TXD端端一个移位脉冲,一个移位脉冲,数据右移一次,输出时数据右移一次,输出时以并行方式出现。以并行方式出现。WAIT:JNBTI,WAIT;发送一个字节后发送一个字节后TI=1标志一帧数据发送完毕标志一帧数据发送完毕CLRTI;清发送中断标志,清发送中断标志,准准备发送下一字节备发送下一字节
13、13第13页,共36页,编辑于2022年,星期五方式方式0输入:输入:当当REN=1,接接收收中中断断标标志志RI=0,则则启启动动接接收收,移移位位脉脉冲冲仍仍从从TXD端端输输出出,数数据据从从RXD端端输输入入,当当一一个个字字节节数数据据输输入入完完毕毕时时,置置1接接收收中中断断标标志志RI。2.方式方式1异步通讯。发送或接收一帧数据为异步通讯。发送或接收一帧数据为10位,其格式是:位,其格式是:18位位数数据据0SCON中中SM0,SM1为为01则选方式则选方式114第14页,共36页,编辑于2022年,星期五发送过程:发送过程:启动发送:执行一条访问启动发送:执行一条访问SBUF
14、的指令即启动发送,的指令即启动发送,且同时且同时1装装入第入第9位。位。发送一位的时间:由选定的波特率决定。发送一位的时间:由选定的波特率决定。发送过程:首先起始位发送过程:首先起始位0从从TXD脚发出,且第脚发出,且第9位写入位写入1,然后每个移位脉冲将然后每个移位脉冲将SBUF中数据右移一位,中数据右移一位,从从TXD输出,空位由输出,空位由0填充。填充。发送结束后,置位发送中断标志发送结束后,置位发送中断标志TI,申请中断。,申请中断。15第15页,共36页,编辑于2022年,星期五接收过程:接收过程:当当REN=1,且接收中断标志,且接收中断标志RI=0时,允许接收。时,允许接收。判判
15、断断起起始始位位:以以选选定定波波特特率率的的16倍倍速速率率采采样样RXD端端,当当连连续续三三次次采采样中有两次是样中有两次是0时,则确认为起始位时,则确认为起始位0,此时开始一帧数据的接收。,此时开始一帧数据的接收。开开始始接接收收:1FFH写写入入移移位位寄寄存存器器,每每个个位位移移脉脉冲冲左左移移一一位位,一一帧帧数数据据接接收收完完后后置置1接接收收中中断断标标志志,申申请请中中断断。移移位位脉脉冲冲的的频频率率由由选选定定波波特特率率决决定。定。判断保留数据的条件判断保留数据的条件保保留留数数据据的的条条件件是是:RI=0、SM2=0或或者者RI=0、停停止止位位为为1,符符合
16、合两两组组条条件件其中之一则将数据保留在其中之一则将数据保留在SBUF中,并置位接收中断标志中,并置位接收中断标志RI。若不符合保留数据的条件,则将收到的数据丢弃,重新检测若不符合保留数据的条件,则将收到的数据丢弃,重新检测RXD端以备下次端以备下次接收。接收。16第16页,共36页,编辑于2022年,星期五3.方式方式2.异步发送或接收一帧数据为异步发送或接收一帧数据为11位,其格式为:位,其格式为:1第第9位位8位位数数据据0发送与接收操作同方式发送与接收操作同方式1,注意,注意保留数据的两组条件保留数据的两组条件为:为:RI=0、SM2=0或者或者RI=0、第、第9位数据为位数据为14.
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