成都信息工程大学：《51单片机及其应用》课程教学资源（PPT课件讲稿）第七课 串口

本章分为三节,主要介绍: 6.1计算机串行通信基础 6.280c51的串行口 6.3单片机串行口应用举例

本章分为三节，主要介绍： 6.2 80C51的串行口 6.1 计算机串行通信基础 6.3 单片机串行口应用举例

61计算机串行通信基础 随着多微机系统的广泛应用和计算机网络技 术的普及,计算机的通信功能愈来愈显得重要。 计算机通信是指计算机与外部设备或计算机与 计算机之间的信息交换。 ÷通信有并行通信和串行通信两种方式。在多 微机系统以及现代测控系统中信息的交换多采 用串行通信方式

6.1 计算机串行通信基础 ❖随着多微机系统的广泛应用和计算机网络技 术的普及，计算机的通信功能愈来愈显得重要。 计算机通信是指计算机与外部设备或计算机与 计算机之间的信息交换。 ❖通信有并行通信和串行通信两种方式。在多 微机系统以及现代测控系统中信息的交换多采 用串行通信方式

计算机通信是将计算机技术和通信技术的相结合, 完成计算机与外部设备或计算机与计算机之间的信 息交换。可以分为两大类:并行通信与串行通信。 并行通信通常是将数据字节的各位用多条数据线同 时进行传送。 8位同时传送 接收设备 发送设备 询问 应答 并行通信控制简单、传输速度快;由于传输线较多,长距离 传送时成本高且接收方的各位同时接收存在困难 以K

❖计算机通信是将计算机技术和通信技术的相结合， 完成计算机与外部设备或计算机与计算机之间的信 息交换 。可以分为两大类：并行通信与串行通信。 ❖并行通信通常是将数据字节的各位用多条数据线同 时进行传送 。 接 收 设 备 发 送 设 备 询问 应答 1 0 1 0 1 1 0 0 8位同时传送 并行通信控制简单、传输速度快；由于传输线较多，长距离 传送时成本高且接收方的各位同时接收存在困难

串行通信是将数据字节分成一位一位的形 式在一条传输线上逐个地传送。 接收设备 DO 8位顺次传送 发送设备 串行通信的特点:传输线少,长距离传送时 成本低,且可以利用电话网等现成的设备 但数据的传送控制比并行通信复杂

串行通信是将数据字节分成一位一位的形 式在一条传输线上逐个地传送。 串行通信的特点：传输线少，长距离传送时 成本低，且可以利用电话网等现成的设备， 但数据的传送控制比并行通信复杂。 接 收 设 备 发 送 设 备 8位顺次传送 D0 D7

6.1.1串行通信的基本概念 异步通信与同步通信 1、异步通信 异步通信是指通信的发送与接收设备使用各自的时钟 控制数据的发送和接收过程。为使双方的收发协调,要求 发送和接收设备的时钟尽可能一致。 间隙任意) 接收设备 010100100 11100110 01l 发送设备

6.1.1 串行通信的基本概念 一、异步通信与同步通信 1、异步通信 异步通信是指通信的发送与接收设备使用各自的时钟 控制数据的发送和接收过程。为使双方的收发协调，要求 发送和接收设备的时钟尽可能一致。 10100100 1 0 11100110 发 送 设 备 接 收 设 备 0 10100100 1 0 11100110 1 间隙任意

异步通信是以字符(构成的帧)为 单位进行传输,字符与字符之间的间 隙(时间间隔)是任意的,但每个字 符中的各位是以固定的时间传送的, 即字符之间是异步的(字符之间不 定有“位间隔”的整数倍的关系), 但同一字符内的各位是同步的(各位 之间的距离均为“位间隔”的整数 倍)

异步通信是以字符（构成的帧）为 单位进行传输，字符与字符之间的间 隙（时间间隔）是任意的，但每个字 符中的各位是以固定的时间传送的， 即字符之间是异步的（字符之间不一 定有“位间隔”的整数倍的关系）， 但同一字符内的各位是同步的（各位 之间的距离均为“位间隔”的整数 倍）

异步通信的数据格式: 个字符帧 起 校停 空始 验止;空 下一字符 闲}位 数据位 位位闲起始位 -(- LSB MSB 异步通信的特点:不要求收发双方时钟的 严格一致,实现容易,设备开销较小,但 每个字符要附加2~3位用于起止位,各帧 之间还有间隔,因此传输效率不高

异步通信的数据格式 ： 停 止 数据位 位 校 验 位 起 始 位 LSB MSB 空 闲 下一字符 起始位 空 闲 一个字符帧 异步通信的特点：不要求收发双方时钟的 严格一致，实现容易，设备开销较小，但 每个字符要附加2～3位用于起止位，各帧 之间还有间隔，因此传输效率不高

2、同步通信 同步通信时要建立发送方时钟对接收方时钟的直接控制, 使双方达到完全同步。此时,传输数据的位之间的距离均 为“位间隔”的整数倍,同时传送的字符间不留间隙,即 保持位同步关系,也保持字符同步关系。发送方对接收方 的同步可以通过两种方法实现。 时钟 10 计|数据 011:0 数据 计算机甲 算 机|数据时钟 时钟「LLL 计算机乙 计算机乙 甲 外同步 自同步

2、同步通信 同步通信时要建立发送方时钟对接收方时钟的直接控制， 使双方达到完全同步。此时，传输数据的位之间的距离均 为“位间隔”的整数倍，同时传送的字符间不留间隙，即 保持位同步关系，也保持字符同步关系。发送方对接收方 的同步可以通过两种方法实现。 计 算 机 乙 计 算 机 甲 0 1 1 0 1 数据 时钟 计 算 机 乙 计 算 机 甲 0 1 1 0 1 数据 时钟 数据+时钟 外同步 自同步

面向字符的同步格式: SYN|Sw|SOH|标题|STX 数据块 ETB/TX|块校验 此时,传送的数据和控制信息都必须由规定的字符集 (如ASc码)中的字符所组成。图中帧头为1个或2个同 步字符SYN(ASC码为16H)。SOH为序始字符 (ASCⅢ码为01H),表示标题的开始,标题中包含源地 址、目标地址和路由指示等信息。STX为文始字符 (ASC码为02H),表示传送的数据块开始。数据块是 传送的正文内容,由多个字符组成。数据块后面是组终 字符ETB(ASC码为17H)或文终字符ETX(AScI码 为03H)。然后是校验码。典型的面向字符的同步规程 如|BM的二进制同步规程BSC

面向字符的同步格式 ： 此时，传送的数据和控制信息都必须由规定的字符集 （如ASCII码）中的字符所组成。图中帧头为1个或2个同 步字符SYN（ASCII码为16H）。SOH为序始字符 （ASCII码为01H），表示标题的开始，标题中包含源地 址、目标地址和路由指示等信息。STX为文始字符 （ASCII码为02H），表示传送的数据块开始。数据块是 传送的正文内容，由多个字符组成。数据块后面是组终 字符ETB（ASCII码为17H）或文终字符ETX（ASCII码 为03H）。然后是校验码。典型的面向字符的同步规程 如IBM的二进制同步规程BSC。 SYN SYN SOH 标题 STX 数据块 ETB/ETX 块校验

面向位的同步格式: 8位 8位 8位 ≥0位 16位 位 01111地址场控制场 信息场 校验场011110 此时,将数据块看作数据流,并用序列011110作为开始 和结束标志。为了避免在数据流中出现序列011110时引起 的混乱,发送方总是在其发送的数据流中每出现5个连续的1 就插入一个附加的0;接收方则每检测到5个连续的1并且其后 有一个0时,就删除该0。 典型的面向位的同步协议如so的高级数据链路控制规程 HDLC和旧BM的同步数据链路控制规程SDLC。 同步通信的特点是以特定的位组合“011111070帧的 开始和结束标志,所传输的一帧数据可以是任意位。所以传 输的效率较高,但实现的硬件设备比异步通信复杂

面向位的同步格式 ： 此时，将数据块看作数据流，并用序列01111110作为开始 和结束标志。为了避免在数据流中出现序列01111110时引起 的混乱，发送方总是在其发送的数据流中每出现5个连续的1 就插入一个附加的0；接收方则每检测到5个连续的1并且其后 有一个0时，就删除该0。 典型的面向位的同步协议如ISO的高级数据链路控制规程 HDLC和IBM的同步数据链路控制规程SDLC。 同步通信的特点是以特定的位组合“01111110”作为帧的 开始和结束标志，所传输的一帧数据可以是任意位。所以传 输的效率较高，但实现的硬件设备比异步通信复杂。 8位 8位 8位 ≥0位 16位 8位 01111110 地址场 控制场 信息场 校验场 01111110