清华大学：《单片机原理与应用技术》课程教材电子教案（PPT课件讲稿）第8章 串行通信

第8章串行通信 oror tor rorbrooroo UNIVERSITY PRESS (课时:8学时) 清华大学出版社画

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 第8章 串行通信 （课时：8学时）

IIISINGHUA UNIVER 教学目的 ■掌握串行通信基础知识。 ■了解常用的串行通信总线标准 ■掌握MCS-51单片机的串行通信的基本原理。 习重点和难点 ■MCS-51单片机串行通信的基本原理。 单片机串行通信的应用。 清华大学, 出版社

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 教学目的 ◼ 掌握串行通信基础知识。 ◼ 了解常用的串行通信总线标准。 ◼ 掌握MCS-51单片机的串行通信的基本原理。 学习重点和难点 ◼ MCS-51单片机串行通信的基本原理。 ◼ 单片机串行通信的应用

TSINGHUA 第8章串行通信 ■8.1串行通信概述 ■8.2常用的串行通信总线 ■8.3MCS-51的串行接口 ■8.4MCS-51单片机之间的通信 本章小结 习题 清华大学, 出版社

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 第8章 串行通信 ◼ 8.1 串行通信概述 ◼ 8.2 常用的串行通信总线 ◼ 8.3 MCS-51的串行接口 ◼ 8.4 MCS-51单片机之间的通信 ◼ 本章小结 ◼ 习题

TSINGHUA 81串行通信概述 ■8.1.1串行通信的基本方式 8.1.2串行通信的数据传送方式 ■8.1.3串行通信接口电路 清华大学出版社⑨

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 8.1 串行通信概述 ◼ 8.1.1 串行通信的基本方式 ◼ 8.1.2 串行通信的数据传送方式 ◼ 8.1.3 串行通信接口电路

0N81行通信概述 在计算机系统中,CPU与外部通信的基本方式有两种: 。并行通信——数据的各位同时传送。 串行通信—数据一位一位顺序传送 并行通信的特点:各数据位同时传送,传送速度快、效率高。 但有多少数据位就需要有多少根数据线,因此传送成本高 在集成电路芯片的内部、同一插件板上各部件之间、同一机 箱内各插件板之间等的数据传送都是并行的。并行数据传送 的距离通常小于30米。 ■串行通信的特点:数据传送按位顺序进行,最少只需一根传 输线即可完成,成本低,但速度慢。计算机与远程终端或终 端与终端之间的数据传送通常都是串行的。串行数据传送的 距离可以从几米到几千公里。 串行通信有同步通信和异 生位两杰学出版社

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 8.1 串行通信概述 ◼ 在计算机系统中，CPU与外部通信的基本方式有两种： ⚫ 并行通信——数据的各位同时传送。 ⚫ 串行通信——数据一位一位顺序传送。 ◼ 并行通信的特点：各数据位同时传送，传送速度快、效率高。 但有多少数据位就需要有多少根数据线，因此传送成本高。 在集成电路芯片的内部、同一插件板上各部件之间、同一机 箱内各插件板之间等的数据传送都是并行的。并行数据传送 的距离通常小于30米。 ◼ 串行通信的特点：数据传送按位顺序进行，最少只需一根传 输线即可完成，成本低，但速度慢。计算机与远程终端或终 端与终端之间的数据传送通常都是串行的。串行数据传送的 距离可以从几米到几千公里。 ◼ 串行通信有同步通信和异步通信两种基本方式

181串行通信概述 基本通信方式示意图 10101001 气几厂 计算机 计算机 计算机 DDDDDDDD控 或外设 计算机 或外设 发送 制态 接收 (a)并行通信 (b)串行通信 清华大学社 出 版 社

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 8.1 串行通信概述 发送 接收 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 控制 状态 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 计算机 或外设 计算机 计算机 计算机 或外设 (a) 并行通信 (b) 串行通信 10101001 基本通信方式示意图

81电行通信的基本方式 1.异步通信方式( Asynchronous Communication 在异步通信中,数据通常是以字符(或字节)为单位组成字符 帧传送的。字符帧由发送端一帧一帧地发送,通过传输线被 接收设备一帧一帧地接收。发送端和接收端可以有各自的时 钟来控制数据的发送和接收,这两个时钟源彼此独立,互不 同步 在异步通信中,接收端是依靠字符帧格式来判断发送端是何 时开始发送及何时结束发送。平时,发送线为高电平(逻辑 “1们),每当接收端检测到传输线上发送过来的低电平逻辑 “o″(字符帧中起始位)时,就知道发送端已开始发送,每当 接收端接收到字符帧中的停止位时,就知道一帧字符信息己 发送完毕 清华大学出版社⑨

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 8.1.1 串行通信的基本方式 1. 异步通信方式(Asynchronous Communication) ◼ 在异步通信中，数据通常是以字符(或字节)为单位组成字符 帧传送的。字符帧由发送端一帧一帧地发送，通过传输线被 接收设备一帧一帧地接收。发送端和接收端可以有各自的时 钟来控制数据的发送和接收，这两个时钟源彼此独立，互不 同步。 ◼ 在异步通信中，接收端是依靠字符帧格式来判断发送端是何 时开始发送及何时结束发送。平时，发送线为高电平(逻辑 “1”)，每当接收端检测到传输线上发送过来的低电平逻辑 “0”(字符帧中起始位)时，就知道发送端已开始发送，每当 接收端接收到字符帧中的停止位时，就知道一帧字符信息己 发送完毕

81电行通信的基本方式 (1)字符帧( Character Frame) 字符帧也叫数据帧,由起始位、数据位、奇偶校验位和停 止位等四部分组成。各部分结构和功能分述如下: ①起始位:位于字符帧开头,只占一位,始终为逻辑“0″(低 电平),用于向接收设备表示发送端开始发送一帧信息。 ②数据位:紧跟起始位之后,用户根据情况可取5位、6位、7 位或8位,低位在前高位在后。若所传数据为ASC字符,则 常取7位 ③奇偶校验位:位于数据位后,仅占一位,用来表征串行通 信中采用奇校验还是偶校验,由用户根据需要决定。 ④停止位:位于字符帧末尾,为逻辑“1″(高电平),通常可取 1位、1.5位或2位,用于向接收端表 完毕,也为发送下一帧字符作准备。 清华天华由社

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 8.1.1 串行通信的基本方式 (1) 字符帧(Character Frame) 字符帧也叫数据帧，由起始位、数据位、奇偶校验位和停 止位等四部分组成。各部分结构和功能分述如下： ① 起始位：位于字符帧开头，只占一位，始终为逻辑“0”(低 电平)，用于向接收设备表示发送端开始发送一帧信息。 ② 数据位：紧跟起始位之后，用户根据情况可取5位、6位、7 位或8位，低位在前高位在后。若所传数据为ASCII字符，则 常取7位。 ③ 奇偶校验位：位于数据位后，仅占一位，用来表征串行通 信中采用奇校验还是偶校验，由用户根据需要决定。 ④ 停止位：位于字符帧末尾，为逻辑“1”(高电平)，通常可取 1位、1.5位或2位，用于向接收端表示一帧字符信息已发送 完毕，也为发送下一帧字符作准备

81电行通信的基本方式 (1)字符帧( Character Frame) 在串行通信中,发送端一帧一帧发送信息,接收端一帧一帧 接收信息。两相邻字符帧之间可以无空闲位,也可以有若干 空闲位,这由用户根据需要决定。 起始位 校验停止位 o, DD, Pa Ds Ds D, on1 L (a)无空闲位字符帧 起 止 始 奇偶 位 8位数据 校验位空闲位 o DD, DD, p D D D,on1 11 b)有空闲位字符帧 异步通信的字符帧格式 月平大学 出版社

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 8.1.1 串行通信的基本方式 (1) 字符帧(Character Frame) 在串行通信中，发送端一帧一帧发送信息，接收端一帧一帧 接收信息。两相邻字符帧之间可以无空闲位，也可以有若干 空闲位，这由用户根据需要决定。 异步通信的字符帧格式

81电行通信的基本方式 (2)波特率( baud rate) 波特率的定义为每秒钟传送二进制数码的位数(亦称比特数), 单位是bit/s,即位/秒。 波特率是串行通信的重要指标,用于表征数据传输的速度 波特率越高,数据传输速度越快,但和字符的实际传输速率 不同。字符的实际传输速率是指每秒内所传字符帧的帧数, 和字符帧格式有关。 例如:波特率为1200bit/s的通信系统, 若采用上图(a)的字符帧,则字符的实际传输速率为 1200/11=109.09帧/秒 若改用上图(b)的字符帧,则字符的实际传输速率为 1200/14=85.71帧/秒 清华大学出版社⑨

http://www.wenyuan.com.cn/webnew/ 8.1.1 串行通信的基本方式 (2) 波特率(baud rate) ⚫ 波特率的定义为每秒钟传送二进制数码的位数(亦称比特数)， 单位是bit/s，即位/秒。 ⚫ 波特率是串行通信的重要指标，用于表征数据传输的速度。 波特率越高，数据传输速度越快，但和字符的实际传输速率 不同。字符的实际传输速率是指每秒内所传字符帧的帧数， 和字符帧格式有关。 例如：波特率为1200 bit/s的通信系统， 若采用上图(a)的字符帧，则字符的实际传输速率为 1200/11=109.09帧/秒 若改用上图(b)的字符帧，则字符的实际传输速率为 1200/14=85.71帧/秒