《微型计算机技术及应用》课程教学课件（PPT讲稿）第5章 MCS-51单片机的外围模块及应用 5.3 串口

5.3串行口UART根据CPU与外设之间连线结构和数据发送方式的不同，可将通信分为并行通信和串行通信两种基本方式

5.3 串行口UART 根据CPU与外设之间连线结构和数据发送 方式的不同，可将通信分为并行通信和串行通 信两种基本方式

bo0学出版社版社b1停止位起始位0b2nnonob30b41b7:b6.b5:b4:b3:b2:bl/b0设备A设备Bb50设备A设备B西安电b60b71GNDGND专大学出版大学出(a)(b)图5-3-1基本通信方式(a)并行通信；(b)串行通信

图5-3-1 基本通信方式 (a) 并行通信； (b) 串行通信

?1.串行通信的种类根据数据传输方式的不同，可将串行通信分为同步通信和异步通信。同步通信是一种数据连续传输的串行通信方式。在这种通信方式中，数据块内各字节数据之间没有间隙，传输效率高，但发送、接收双方必须保持同步（使用同一时钟信号）且数据块的长度越大，对同步的要求就越高

❖ 1. 串行通信的种类 根据数据传输方式的不同，可将串行通信分为同步通信 和异步通信。 同步通信是一种数据连续传输的串行通信方式。在这种 通信方式中，数据块内各字节数据之间没有间隙，传输效率 高，但发送、接收双方必须保持同步(使用同一时钟信号)， 且数据块的长度越大，对同步的要求就越高

同步通信是一种数据连续传输的串行通信方式。在这种通信方式中，数据块内各字节数据之间没有间隙，传输效率高，但发送、接收双方必须保持同步（使用同一时钟信号）：且数据块的长度越大，对同步的要求就越高。典型的同步通信数据顿格式如下所示：同步字符1同步字符2校验信息1校验信息2n个字节的连续数据

同步通信是一种数据连续传输的串行通信方式。在这种 通信方式中，数据块内各字节数据之间没有间隙，传输效率 高，但发送、接收双方必须保持同步(使用同一时钟信号)， 且数据块的长度越大，对同步的要求就越高。 典型的同步通信数据帧格式如下所示：

异步通信的特点是每次只传送一个字，每个字由起始位（规定为0电平）、数据位、奇偶校验位和停止位（规定为1电平)组成，典型的异步通信数据顿格式如下所示：第n个字符第n+1个字符停止位起始位学起始位校停验止空闲位位位8个数据位p0bob1b2b3b4b5b6b710bob11修学出版社学出版社数据发送顺序

异步通信的特点是每次只传送一个字，每个字由起始位 (规定为0电平)、数据位、奇偶校验位和停止位(规定为1电 平)组成，典型的异步通信数据帧格式如下所示：

心2.波特率在串行通信系统中常用波特率来衡量通信的快慢。波特率的含义是每秒中传送的二进制数码的位数，单位是位/秒(b/s或Kb/s），简称"波特"。3.串行通信数据的传输方向根据串行通信数据的传输方向，可将串行通信系统分为单工方式、半双工方式和全双工方式

❖ 2. 波特率 在串行通信系统中常用波特率来衡量通信的快慢。波特 率的含义是每秒中传送的二进制数码的位数，单位是位/秒 (b/s或Kb/s)，简称“波特”。 ❖ 3. 串行通信数据的传输方向 根据串行通信数据的传输方向，可将串行通信系统分为 单工方式、半双工方式和全双工方式

心一方发送，另一方接收，就构成了“单工”通信方式；分时收、发数据（即发送时，不接收；接收时，不发送)，就构成了“半双工”通信方式。心同时接收和发送，就构成了“全双工”通信方式。设备A设备A设备B设备A设备B设备B数据传输方向传输线数据传输方向发送发送接收接收发送接收传输线接收发送接收发送地线地线地线(c)(a)(b)图5-3-2数据传输方式(a)单工方式；(b)半双工方式；(c)全双工方式

❖ 一方发送，另一方接收，就构成了“单工”通信方式； ❖ 分时收、发数据(即发送时，不接收；接收时，不发送)，就 构成了“半双工”通信方式。 ❖ 同时接收和发送，就构成了“全双工”通信方式。 图5-3-2 数据传输方式 (a) 单工方式；(b) 半双工方式；(c) 全双工方式

心4.串行通信接口的种类根据串行通信格式及约定（如同步方式、通信速率、信号电平等)的不同，派生出不同的串行通信接口标准，如常见的RS-232、RS-422、RS-485、IEEE1394、I2C、SPI(同步通信)、USB(通用串行总线接口)和CAN总线接口等

❖ 4. 串行通信接口的种类 根据串行通信格式及约定(如同步方式、通信速率、信号 电平等)的不同，派生出不同的串行通信接口标准，如常见 的RS-232、RS-422、RS-485、IEEE1394、I2C、SPI(同步 通信)、USB(通用串行总线接口)和CAN总线接口等

5.3.1 串行口的组成和特性主要由两入物理上完全独立的串行接收缓冲器和串行发送缓冲器、接收控制器(包括输入移位寄存器）、发送控制器及发送门电路等部件组成，串行数据从TXD(P3.1)引脚输出，从RXD(P3.O)引脚输入，其内部结构如下图所示

5.3.1 串行口的组成和特性 主要由两个物理上完全独立的串行接收缓冲器和串行发 送缓冲器、接收控制器(包括输入移位寄存器)、发送控制器 及发送门电路等部件组成，串行数据从TXD(P3.1)引脚输出， 从RXD(P3.0)引脚输入，其内部结构如下图所示

串行接口电路山版社学出版社-发送缓冲器发送门SBUFTXD(P3.1)西安申发送波特率发送控制器1TI1学出版社串行中断ES累加器1科或门Ace西安甲RI接收波特率接收控制器11出版社版社移位寄存器SBUFRXD(P3.0)科1接收缓冲器1X3图5-3-3MCS-51串行通信接口内部结构

图5-3-3 MCS-51串行通信接口内部结构