机械工业出版社同名教材配套电子教案：《单片机原理及其应用》第七章 串行接口（陈立周、陈宇编）

第七章串行接口 第一节概述 第二节8051单片机串行接口 第三节串行接口的工作方式 第四节串口初始化编程 第五节RS-232、RS-485接口 第六节调制解调器 第七节串行接口的应用 Micro Controller unit

第七章 串行接口 第一节 概述 第二节 8051单片机串行接口 第三节 串行接口的工作方式 第四节 串口初始化编程 第五节 RS-232、RS-485接口 第六节 调制解调器 第七节 串行接口的应用

本章要点 串行通信的基本概念。 8051单片机串行接口的结构与工作方 式,与PC的通信以及通信程序的编制。 ·远程通信概念,RS-232、RS-485接口 以及调制解调器的应用

本章要点 • 串行通信的基本概念。 • 8051单片机串行接口的结构与工作方 式，与PC的通信以及通信程序的编制。 • 远程通信概念，RS-232、RS-485接口 以及调制解调器的应用

第一节概述 串行通信的工作方式 1异步方式:以帧作为传送单位,每一帧由 起始位、数据位、校验位和停止位组成,结构 如图 空闲 第(n+1)个字符 停 7位数据 位 传递方叫o「o1 o/10/101or1 0/1o//1」1"1 0/1O/1 低位 高位 下降边指出下一 个字符的开始 第(-1)个字 第n个字符 第(n+1)个字符 停 停 7位数据 止 10/10/1 0/10/10/10/10/ 传递方向 低位 高位 下鹊井始

第一节 概述 一、串行通信的工作方式 1.异步方式：以帧作为传送单位，每一帧由 起始位、数据位、校验位和停止位组成，结构 如图

2.异步接收发送器 异步传送方式可以通过软件将一帧数据逐位取 出,在开头加起始位,末尾加校验位和停止位。 然后进行发送。也可以用硬件自动完成;这种硬 件称为异步接收/发送器,简称为UART。8051 单片机在片内就提供了一个UART 3同步方式 同步方式仅在开始用若干字符作为同步号令 然后连续发送数据,如图所示。由于没有在每 个字符中,配置起始、停止位,所以结构紧凑, 传输效率高、速度快,其组成如下图所示 山[「山 同步字符1 同步字符2 数据1 数据2

2 .异步接收/发送器 异步传送方式可以通过软件将一帧数据逐位取 出，在开头加起始位，末尾加校验位和停止位。 然后进行发送。也可以用硬件自动完成；这种硬 件称为异步接收／发送器，简称为UART。8051 单片机在片内就提供了一个UART。 3.同步方式 同步方式仅在开始用若干字符作为同步号令， 然后连续发送数据，如图所示。由于没有在每一 个字符中，配置起始、停止位，所以结构紧凑， 传输效率高、速度快，其组成如下图所示：

、串行通信的传送速度 串行通信的数据传送是按位进行的,每秒所 传送的位数称为波特率,如果数据传送的速度 为每秒120帧,每个帧包含10位,则每秒传送 1200位,即波特率为1200。 10X120=1200bit/s=1200baut 每位传送的时间T等于波特率的倒数,如上 例波特率为1200则每位传送时间为 T=0.833ms 国际上规定的标准波特率系列为300、600、 1200、1800、2400、4800、9600和19200bit/s

二、串行通信的传送速度 串行通信的数据传送是按位进行的，每秒所 传送的位数称为波特率，如果数据传送的速度 为每秒120帧，每个帧包含10位，则每秒传送 1200位，即波特率为1200。 10☓120=l200bit/s=1200baut 每位传送的时间T等于波特率的倒数，如上 例波特率为1200则每位传送时间为 T = 0.833ms 国际上规定的标准波特率系列为300、600、 1200、1800、2400、4800、9600和19200bit/s

三、串行通信的传送方向 单工方式:指通信双方,产甲 单工通信 方只能发送,另一方只能 接收,传送方向是单一的。 2.半双工方式:通信双方 有一根传输线(共地),但 发送器 双工通信 发送器 任何一方都可以发送,当 接收器 方发送时,另一方只能接收。 3.全双工方式:需要通信 双方连接两条传输线共地), 全双工通信 条是将数据从甲方送到乙 接收器 方,另一条是从乙方送到甲[L 方。允许双向同时发送

三、串行通信的传送方向 1.单工方式：指通信双方， 一方只能发送，另一方只能 接收，传送方向是单一的。 2.半双工方式:通信双方 只有一根传输线(共地)，但 任何一方都可以发送，当一 方发送时，另一方只能接收。 3.全双工方式：需要通信 双方连接两条传输线(共地)， 一条是将数据从甲方送到乙 方，另一条是从乙方送到甲 方。允许双向同时发送

四、串行通信的校验方式 1.异步通信中单个字符的校验方法 通常是在单个字符末位后面,附加一个校验位 奇校验:根据数据中1的个数,决定校验 位是否置1。以使1的个数总和为奇数。 偶校验,根据数据中1的个数,决定校 验位是否置1,以使1的个数总和为偶数 2.一组数据的校验方法 在一组数据之后加发数据代数和或在一组 数据之后加发数据异或值

四、串行通信的校验方式， 奇校验：根据数据中1的个数，决定校验 位是否置1。以使1的个数总和为奇数。 偶校验，根据数据中1的个数，决定校 验位是否置1，以使1的个数总和为偶数。 2.一组数据的校验方法 在一组数据之后加发数据代数和或在一组 数据之后加发数据异或值。 1.异步通信中单个字符的校验方法 通常是在单个字符末位后面，附加一个校验位

五、调制与解调 串行通信所传送的内容是一串0和1。从0到1 或从1到0,形成数据脉冲的前沿和后沿。前后沿 越陡峭,频谱就越宽,线间电容造成的信号畸变 就越大。所以远距离通信需对信号进行调制 调制 将信号0调制为400Hz正弦波。 将信号1调制为1200Hz正弦波。 数据脉冲转换为音频正弦信号后,可用普通电 话线进行远距离传输,接收端收到经过调制的音 频信号,必须经过解调恢复成原来的数据脉冲 解调一将400Hz正弦波转换为信号0。 将1200Hz正弦波转换为信号1。 返回本章首页

五、调制与解调 串行通信所传送的内容是一串O和l。从0到1 或从1到0，形成数据脉冲的前沿和后沿。前后沿 越陡峭，频谱就越宽，线间电容造成的信号畸变 就越大。所以远距离通信需对信号进行调制。 数据脉冲转换为音频正弦信号后，可用普通电 话线进行远距离传输，接收端收到经过调制的音 频信号，必须经过解调恢复成原来的数据脉冲。 将信号0调制为400Hz正弦波。 将信号1调制为1200Hz正弦波。 将400Hz正弦波转换为信号0。 将1200Hz正弦波转换为信号1 。 调制 解调 返回本章首页

第二节8051单片机串行接口 发送 俊送SBU门 TXd (P3. 1) 发送控制器 内部总线 波特率 发生器 ≥1中断控制寄存器 SCON 接收控制器 接收SBUF 输入移位 RXD(P3. 0) 寄存器」 接收 8051单片机串行接口结构

第二节 8051单片机串行接口 8051单片机串行接口结构

、数据缓冲器SBUF 发送数据 通过指令 MOV SBUEA将数据写入SBUF, 然后串口自动将数据按事先设置的方式及速率 从TXD(P31)端口输出,数据发送完毕,串口 向CPU申请中断,且通过硬件将TI置1,表示 发送已经结束,等待写入第二帧数据。 接伙数据 通过指令MOVA,SBUF,使串口按事先设置 的方式及速率自动从端口TXD(P3.1)接收数据, 帧数据接收完毕RI=1,串口向CPU请求中断 且表示接收已经结束

一 、数据缓冲器SBUF 发送数据 通过指令MOV SBUF,A将数据写入SBUF， 然后串口自动将数据按事先设置的方式及速率 从TXD(P3.1)端口输出，数据发送完毕，串口 向CPU申请中断，且通过硬件将TI置1，表示 发送已经结束，等待写入第二帧数据。 接收数据 通过指令MOV A , SBUF，使串口按事先设置 的方式及速率自动从端口TXD(P3.1) 接收数据， 一帧数据接收完毕 RI=1，串口向CPU请求中断 且表示接收已经结束