第6章80C51单片机的串行口课件.ppt

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1、第6章 80C51单片机的串行口计算机串行通信基础 6.180C51单片机的串行口 6.280C51单片机的串行口应用6.32023/6/716.1 计算机串行通信基础通信：并行通信与串行通信 并行通信特点：传送控制简单、速度快，但传输线较多，成本高。2023/6/72 串行通信特点：传送控制复杂、速度慢，传输线少，成本低 2023/6/73 异步通信与同步通信收、发设备时钟独立，以字符(帧)为单位传输 6.1.1 串行通信的基本概念异步通信 2023/6/74 异步通信帧格式起始位（位）；数据位（位）；奇偶校验位（位，可无校验位）；停止位（位）。特点v 易于实现v 效率不高 同步通信（发、收

2、时钟直接连接，效率高。板内元件间的SPI接口）2023/6/75 串行通信的传输方向单工 半双工 全双工 80C51有1个全双工串行口 2023/6/76 信号的调制与解调DTE：数据终端设备DCE：数据通信设备 调制解调器v调制v解调 2023/6/77 串行通信的错误校验奇偶校验 发送字符时，数据位尾随1位奇偶校验位（1或0）。奇校验时，数据中“1”的个数与校验位“1”的个数之和应为奇数；偶校验时，数据中“1”的个数与校验位“1”的个数之和应为偶数。接收字符时，对“1”的个数进行校验，若发现不一致，则说明传输数据过程中出现了差错。2023/6/78代码和校验 发送方将所发数据块求和（或各字

3、节异或），产生的校验和字节附加到数据块的末尾。接收方在接收数据时要对数据块（除校验字节外）求和（或各字节异或），将所得的结果与收到的“校验和”进行比较，相符则无差错，否则就认为传送过程出现了差错。2023/6/79 传输速率与传输距离传输速率比特率：每秒钟传送的信息量。单位：位秒（bps）波特率：每秒钟传送码元数目，单位：波特（Baud）基带传输（每个码元带有“1”或“0”这1 bit信息，传码率与传信率相同），波特率和比特率是相同的。常用波特率为：2400、4800、9600、14.4K、19.2K等 传输距离与传输速率的关系传输距离随波特率的增加而减小。2023/6/7106.1.2 串行

4、通信接口标准RS-232C定义的是DTE与DCE间的接口标准。机械特性DB-25（阳头）连接器 DB-9（阳头）连接器 阳头通常用于计算机侧，阴头用于连接线侧 2023/6/711 功能特性插针序号 信号名称 功能 信号方向1 PGND保护接地 2（3）TXD发送数据（串行输出）DTEDCE 3（2）RXD接收数据（串行输入）DTEDCE 4（7）RTS请求发送DTEDCE 5（8）CTS允许发送DTEDCE 6（6）DSR DCE就绪（数据建立就绪）DTEDCE 7（5）SGND信号接地 8（1）DCD载波检测DTEDCE 20（4）DTR DTE就绪（数据终端准备就绪）DTEDCE 22（

5、9）RI振铃指示DTEDCE2023/6/712 电气特性RS-232C采用负逻辑电平，规定（-3-25V）为逻辑“1”，（+3+25V）为逻辑“0”。-3V+3V是未定义的过渡区。试比较：电平转换电路（如MAX232）。2023/6/713 过程特性远程通信，需要调制解调器 2023/6/714近程通信，不需要调制解调器 无联络线方式 联络线短接（伪连接）方式 2023/6/715 RS-232C电平与TTL电平转换驱动电路早期常用MC1488、MC1489 近期常用MAXM232：片内带有自升压电路 仅需+5V电源 内含2个发送器，2个接收器 2023/6/716 采用RS-232C接口存

6、在的问题 传输距离短、速率低 通常不超过15米，速率20Kbps 有电平偏移 RS-232收发共地，地电流会使电平偏移出现逻辑错误。抗干扰能力差 RS-232常用单端输入，易混入干扰。（故用大摆幅）新标准RS-485改善了传输特性，应用广泛！2023/6/7176.2 80C51单片机的串行口6.2.1 80C51串行口的结构 1个全双工串口：通信或接口扩展 接收发送缓冲器逻辑同名、物理分开；接收双缓冲。2023/6/7186.2.2 80C51串行口的控制寄存器 串行口控制寄存器SCONSM0和SM1：工作方式选择位7 6 5 4 3 2 1 0SCON SM0 SM1 SM2 REN TB

7、8 RB8 TI RI 字节地址：98HSM0 SM1方 式 说 明 波特率0 0 0移位寄存器fosc/120 1 1 10位UART（8位数据）可变1 0 2 11位UART（9位数据）fosc/64或fosc/321 1 3 11位UART（9位数据）可变2023/6/719SM2：多机通信控制位SM2=1时,接收机处于地址帧筛选状态。若RB81，该地址帧信息可进入SBUF，并使RI为1，进而在中断服务中再进行地址号比较;若RB80，该帧不是地址帧，应丢掉，且保持RI=0。SM2=0时，接收机处于地址帧筛选被禁止状态。不论收到的RB8为0或1，均可以使收到的信息进入SBUF，并使RI=1

8、。此时的RB8通常为校验位。REN：串行接收使能位，软件置1时，启动接收过程2023/6/720TB8：多机方式发送的第9位多机方式的地址/数据帧标志。也可作为奇偶校验位。RB8：多机方式接收的第9位多机方式的地址/数据帧标志。也可作为奇偶校验位。TI：发送中断标志位，要由软件清0RI：接收中断标志位，要由软件清02023/6/721 电源控制寄存器PCON SMOD：波特率倍增位。在串行口方式1、方式2、方式3时，波特率与SMOD有关，当SMOD=1时，波特率提高一倍。复位时，SMOD=0。7 6 5 4 3 2 1 0PCON SMOD 字节地址：97H2023/6/7226.2.3 80

9、C51串行口的工作方式 方式0：同步移位寄存器，用于扩展并行口 RXD：输入或输出引脚 TXD：移位脉冲输出接收和方式都是8位波特率固定为：fosc/122023/6/723数据输出：CLR用于对74LS164清0 2023/6/724数据输入：S/L负脉冲将并行数据装入，高电平时启动单片机进行数据输入。2023/6/725【例】用8051 串行口外接4094 扩展8 位并行输出口，驱动所连接的8 只LED 管循环点亮。接口扩展如图5-15 所示。图5-15 方式0扩展应用仿真实例2023/6/726采用查询方式：ORG 00H START:MOV SCON，#00H；设置串行口工作方式0 M

10、OV A，#80H；初始值 CLR P1.0；允许串行输入，禁止并行输出 NEXT:MOV SBUF，A；启动串行发送 LOOP:JNB TI，LOOP；一帧数据发送完？CLR TI；发送完成，清除标志位 SETB P1.0；允许并行输出 ACALL DELAY；延时 RR A；准备下一个数据 CPL P1.0；允许串行输入，禁止并行输出 SJMP NEXT DELAY:MOV R3,#8；延时DELAY1:MOV R4,#70 DJNZ R4,$DJNZ R3,DELAY1 RET END 2023/6/727 INTES:CLR ES CLR TI;串行中断控制 SETB P1.0 RR

11、A ACALL DELAY CPL P1.0 MOV SBUF,A SETB ES RETI DELAY:MOV R3,#200;延时DELAY1:MOV R4,#200 DJNZ R4,$DJNZ R3,DELAY1 RET END 采用中断方式：ORG 0000H LJMP START ORG 0023H;串行中断入口地址 AJMP INTES ORG 10HSTART:MOV SCON,#00H MOV A,#80H CLR P1.0 SETB ES SETB EA MOV SBUF,A SJMP$2023/6/728 方式1：10位帧，用于双机通信 起始位：1位 数据位：8位停止位：1位2023/6/729串行发送：（写SBUF启动发送过程）串行接收：(置REN=1启动接收过程)2023/6/730 方式2和方式3：11位帧，用于多机通信 起始位：1位 数据位：9位停止位：1位2023/6/731串行发送：（写SBUF启动发送过程）串行接收：(置REN=1启动接收过程)2023/6/732