單片機原理及應(yīng)用：第6章 單片機串行通信

第6章單片機串行通信串行通信基礎(chǔ)知識單片機串行口串口程序設(shè)計I2C、SPI通信接口串行通信串行通信基礎(chǔ)知識并行通信與串行通信串行通信基礎(chǔ)知識異步串行通信的特點：數(shù)據(jù)的傳送以“Frame”為一個基本單位；

數(shù)據(jù)的傳送可以是不連續(xù)的。異步串行通信和同步串行通信串行通信基礎(chǔ)知識同步通信時A、B雙方使用同一時鐘信號驅(qū)動。異步通信時A、B雙方使用各自的時鐘信號驅(qū)動，但時鐘信號的頻率相同。串行通信基礎(chǔ)知識串行通信數(shù)據(jù)傳送方向串行通信基礎(chǔ)知識串行通信數(shù)據(jù)傳送方向串行通信基礎(chǔ)知識單位：bps（bitpersecond）定義：每秒鐘傳送的二進制位數(shù)。在計算機系統(tǒng)中也稱為波特率。

數(shù)據(jù)位寬Td＝1/Baudrate

Baudrate：4800，9600，19200，38400，57600，115200

Baudrate＝9600bps對應(yīng)于一個數(shù)據(jù)位寬約為104us。比特率（Baudrate）串行通信基礎(chǔ)知識數(shù)據(jù)校驗方法奇偶校驗法：比對收、發(fā)雙方的校驗位是否一致。有奇校驗和偶校驗兩種。校驗過程是針對單個字節(jié)的。只能檢查部分錯誤，當(dāng)一個字節(jié)中同時有偶數(shù)個bit出錯時，無效。當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)量較大時，發(fā)送的校驗信息量也會較大。校驗和方法：比對收、發(fā)雙方的checkSUM是否相同。校驗是針對一個數(shù)據(jù)塊的。（特列情況是一個字節(jié)）可以發(fā)現(xiàn)一個字節(jié)中多個bit同時出錯的問題。校驗信息量小，通常采取1或2個字節(jié)就可。

串行通信基礎(chǔ)知識RS232C是美國電子工業(yè)協(xié)會1962年公布，1969年修訂的通用標(biāo)準(zhǔn)串行接口標(biāo)準(zhǔn)。信號線25芯，22根信號線，常用9根線。最簡方式3根線RXD：數(shù)據(jù)接收線TXD：數(shù)據(jù)發(fā)送線GND：地線

例如PC機上的串口COM1、COM2

電平制采用負(fù)邏輯，對應(yīng)電平如下：1：

－3V～－15V0：

＋3V～＋15VRS232C簡介串行通信基礎(chǔ)知識常用RS232C總線驅(qū)動器及連線方式

單片機------單片機（不采用總線驅(qū)動器，適用于近距離）串行通信基礎(chǔ)知識常用RS232C總線驅(qū)動器及連線方式單片機------單片機（采用總線驅(qū)動器，適用于較遠(yuǎn)距離，15m以內(nèi)）串行通信基礎(chǔ)知識串行通信基礎(chǔ)知識單片機串行口串口程序設(shè)計I2C、SPI通信接口串行通信單片機串行接口基本特征一個串行I/O端口，通過引腳RXD(P3.0)和TXD(P3.1)與外設(shè)進行全雙工的串行異步通信。4種工作方式2個控制寄存器，用來設(shè)置工作方式、發(fā)送接收狀態(tài)、特征位、波特率等。一個數(shù)據(jù)寄存器SBUF作為接收發(fā)送的數(shù)據(jù)緩沖基本特征P3.0是串行數(shù)據(jù)接收端RXD，P3.1是串行數(shù)據(jù)發(fā)送端TXD。串行接口的結(jié)構(gòu)由串行接口控制電路、發(fā)送電路和接收電路3部分組成。發(fā)送電路由發(fā)送緩沖器(SBUF)、發(fā)送控制電路組成，用于串行接口的發(fā)送。接收電路由接收緩沖器(SBUF)、接收控制電路組成，用于串行接口的接收。兩個數(shù)據(jù)緩沖器(SBUF)在物理上相互獨立，在邏輯上卻占用同一字節(jié)地址99H。單片機串行接口單片機串行接口發(fā)送部分的結(jié)構(gòu)CLKCLK信號來源于T1的溢出信號單片機串行接口接收部分的結(jié)構(gòu)CLK數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到SBUF的前提：RI=0.串行口控制寄存器--SCONSM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI串行口接收中斷標(biāo)志串行口工作方式設(shè)置：00~11：方式0~方式3方式2和方式3的多機通信特征位允許串行接收位：1：允許；0：禁止接收到的第9位數(shù)據(jù)要發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)串行口發(fā)送中斷標(biāo)志單片機串行接口電源控制寄存器--PCONSMODNANANANANANANA波特率加倍控制位1:加倍；0:不加倍單片機串行接口單片機串行接口方式0單片機串行接口方式1，8位UART模式單片機串行接口方式2，3：9位UART模式單片機串行接口應(yīng)用特點兩個中斷標(biāo)志，RI用于接收，TI用于發(fā)送。發(fā)送/接收前都必須對RI/TI清零，一幀數(shù)據(jù)發(fā)送/接收后，RI/TI自動置1，如要再發(fā)送/接收，必須用軟件清零。方式0和1：數(shù)據(jù)發(fā)送/接收完成后，置位RI/TI，請求中斷。方式2和3：數(shù)據(jù)接收完成后，視SM2和RB8的狀態(tài)確定RI和是否請求中斷。SM2RB8接收中斷狀態(tài)與標(biāo)志00激活RI，引起中斷01激活RI，引起中斷10不激活RI，不引起中斷11激活RI，引起中斷單片機串行接口串行通信實現(xiàn)要點4種工作方式的特點是什么?分別應(yīng)用于什么場合?方式0：并串轉(zhuǎn)換利用串口擴展并口方式0，2的波特率固定方式1，3的波特率可通過T1，T2(52系列)設(shè)定多個值選取原則：采用奇偶校驗時選用方式2或3，9bitUART不采用奇偶校驗時選用方式1，8bitUART進行多級通信時選用方式2或3，9bitUART單片機串行接口串行通信實現(xiàn)要點如何啟動發(fā)送和接收過程?發(fā)送：MOVSBUF,#0AAH接收：偵測到RXD端1→0的跳變首先移出或發(fā)送的是D0，還是D7?首先移出D0位(9AH=10011010B)在接收數(shù)據(jù)過程中采用了什么措施提供可靠性？對數(shù)據(jù)進行三次采樣單片機串行接口串行通信實現(xiàn)要點TI標(biāo)志和RI標(biāo)志何時會自動置1?RI置1的時間和條件：SM2=0時：RI=0，不論第九位數(shù)據(jù)為0或為1，RI均置1，數(shù)據(jù)送入SBUFSM2=1時：RI=0，且當(dāng)?shù)诰盼粩?shù)據(jù)為1時，才置RI為1，數(shù)據(jù)送入SBUFTI置1的時間和條件：數(shù)據(jù)發(fā)送完畢。哪些情況下傳送的數(shù)據(jù)會丟失?RI標(biāo)志未及時清零REN未置1單片機串行接口串行通信基礎(chǔ)知識單片機串行口串口程序設(shè)計I2C、SPI通信接口串行通信串口程序設(shè)計波特率計算串口程序設(shè)計串口程序設(shè)計例：fosc=6MHz，SMOD=1，波特率=9600bps，求T1的初值解：T1的分頻值N有：

N=6000÷9.6÷12÷16=3.255

取N=3

則有TH1=0FDH，TL1=0FDH

實際波特率

=(2SMOD/32)*((fosc/12)/(256-X))=500K/16/3=10417bps串口程序設(shè)計工作方式選擇方式1:8位方式3:9位（雙機通信中可以適用奇偶檢驗方式）方式1，方式3的波特率可有通過T1定時器來設(shè)定，并改變。串口程序設(shè)計例2：預(yù)用51單片機的UART傳送數(shù)據(jù)，要求采用偶校驗方法，波特率為9600bps，試選擇UART的工作方式，并寫出初始化代碼。（fosc＝6MHz）串口程序設(shè)計查詢方式下數(shù)據(jù)的收發(fā)（8位UART）發(fā)送：MOVSBUF,#0AAHJNBTI,$CLRTI接收：JNBRI,$CLRRIMOVA,SBUF串口程序設(shè)計查詢方式下數(shù)據(jù)的收發(fā)

（采用9位UART傳送奇偶校驗位）發(fā)送：MOVA,#55HMOVC,PMOVTB8，CMOVSBUF,AJNBTI,$CLRTI接收：JNBRI,$CLRRIMOV