串口通信原理及操作流程.ppt

1、串行口通訊原理及操作流程,并行與串行通信方式比較,8位數(shù)據(jù)同時(shí)傳送 數(shù)據(jù)傳輸速度快 傳輸線多 長距離傳輸成本高,8位數(shù)據(jù)順位傳送 數(shù)據(jù)傳輸速度相對較慢 傳輸線少 長距離傳輸成本低 數(shù)據(jù)傳輸控制較為復(fù)雜,數(shù)據(jù)傳輸較為簡單,異步與同步串行通信方式,不要求收發(fā)雙方時(shí)鐘嚴(yán)格一致 每個(gè)字符要附加23位（起始位、 校驗(yàn)位、停止位） 各幀之間有任意間隔，位之間間隔一定 用于單片機(jī)和單片機(jī)，單片機(jī)與計(jì)算機(jī)之間通信,發(fā)送方時(shí)鐘對接收方時(shí)鐘的直接控制，使雙方完全同步 每個(gè)字符之間不留空隙，既保持位同步關(guān)系也保持字符同步關(guān)系 以特定的位組合01111110作為幀的開始和結(jié)束標(biāo)志 實(shí)現(xiàn)的硬件設(shè)備較為復(fù)雜,單片機(jī)串口,

2、串行通信接口總線標(biāo)準(zhǔn),測控系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)通信主要采用異步串行通信方式，常用的異步總線標(biāo)準(zhǔn)有三種： RS-232（RS-232A RS-232B RS-232C） RS-449 （RS422 RS423 RS485） 20mA電流環(huán) 這里重點(diǎn)介紹RS-232 RS-232C：速率：20Kbit/S， 最大通信距離： 15m RS422： 10Mbit/s： 300m 90Kbit/s： 1200m,RS-232電平與TTL電平的轉(zhuǎn)換,計(jì)算機(jī)為 RS-232電平信號(hào) ，單片機(jī)為TTL電平信號(hào)（TXD P3.1口 發(fā)送 RXD P3.0口 接收） 計(jì)算機(jī)與單片機(jī)的通信根本在于不同電平信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換和

3、傳輸,單片機(jī)串口原理圖,波特率和定時(shí)器初值的設(shè)定,波特率：每秒傳輸二進(jìn)制代碼的位數(shù)。（1波特=1位/秒，單位bps(位/秒)） 串行口4種工作方式對應(yīng)波特率： (見P131) （串口常用工作方式1） 電源管理寄存器PCON SMOD-串口通信波特率有關(guān) SMOD=0:串口方式1,2,3時(shí)，波特率正常 SMOD=1:串口方式1,2,3時(shí)，波特率加倍 TI溢出率： T1定時(shí)器溢出的頻率，即 TI定時(shí)器每次溢出所需時(shí)間T的倒數(shù)1/T。,常用波特率初值表,注： 串口方式1定時(shí)器1方式2 常用晶振11.0592（MHZ） 波特率9600 SMOD=0 初值: TL0=0 xfd TH0=0 xfd 十進(jìn)

4、制數(shù)：(253),近距離傳送電路,微 機(jī),接 口,調(diào) 制 解 調(diào) 器,調(diào) 制 解 調(diào) 器,接 口,微 機(jī),電 話 分 機(jī),電 話 分 機(jī),遠(yuǎn)距離傳送電路,數(shù)字信號(hào)通過調(diào)制器變成模擬信號(hào)通過電話線傳送到對方，接收方通過解調(diào)器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)接收。,MCS51之間的雙機(jī)通信,51單片機(jī)與計(jì)算機(jī)的通信,51單片機(jī)串行口結(jié)構(gòu),51單片機(jī)串行口是可編程全雙工的通信接口，能同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收， 也可作為同步移位寄存器使用。 51單片機(jī)串行口組成： 1. 兩個(gè)獨(dú)立的串行數(shù)據(jù)緩沖寄存器SBUF（一個(gè)發(fā)送緩沖寄存器，一個(gè)接收緩沖寄存器 2.發(fā)送控制器 3.接受控制器 4.輸入移位寄存器 5.若干控

5、制門電路 單片機(jī)通過特殊功能寄存器SBUF對串行接收或串行發(fā)送寄存器進(jìn)行訪問， 兩個(gè)寄存器共用一個(gè)地址，但在物理意義上是兩個(gè)獨(dú)立的寄存器。,發(fā)送 SBUF （99H）,控制門,RXD(P3.0),TXD(P3.1),中斷,接收 SBUF （99H）,定 時(shí) 器 T1,發(fā)送控制器,接收控制器,輸入移位寄存器,TI,RI,串行口基本結(jié)構(gòu),A,串行口控制寄存器SCON,SM0.SM1:串行口工作方式控制位。 0 0-方式0, 0 1-方式1 1 0-方式2, 1 1-方式3 REN：串行接收允許位。 0-禁止接收, 1-允許接收 TB8: 在方式2,3中,TB8是發(fā)送機(jī)要發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)。,RB8:

6、在方式2,3中,RB8是接受機(jī)收到的第9位數(shù)據(jù), 該數(shù)據(jù)來自發(fā)送機(jī)的TB8。 TI:發(fā)送中斷標(biāo)志位。發(fā)送前必須用軟件清零，發(fā) 送過程中TI保持零電平,發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)后，由 硬件置 “1”，如果再發(fā)送,必須用軟件再清零。,RI:接收中斷標(biāo)志位。接收前,必須用軟件清零,接 收過程中RI保持零電平，接收完一幀數(shù)據(jù)后由 片內(nèi)硬件自動(dòng)置“1”。如果再接收必須用軟件清 零。,SM2:多機(jī)通信控制位 主要用于方式2、3。在不同串口工作方式下，通過控制SM2，可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信。 SM2作用: 在方式2,3中，發(fā)送機(jī)SM2=1(程序設(shè)置). 接收機(jī)SM2=1,若RB8=1,激活RI,引起接收中斷RB8=0,不激

7、活RI,不引起接斷。SM2=0,無論RB8=1還是RB8=0均激活RI引起接收中斷。在方式 0 中, SM2應(yīng)置為0。,在方式1中, 當(dāng)接收時(shí)SM2=1, 則只有收到有效停止位 才激活RI。,串行口方式1編程與實(shí)現(xiàn),串行口工作方式1數(shù)據(jù)形式： 10位數(shù)據(jù)，1位起始位（0），8位數(shù)據(jù)位（最低位在前，最高位在后），1位停止位（1）。幀之間可有空閑也可無空閑。 數(shù)據(jù)輸出時(shí)序圖：,數(shù)據(jù)輸入時(shí)序圖：,串口初始化設(shè)置：確定T1的工作方式（編程TMOD寄存器）計(jì)算T1的初值，裝載TH1，TL1；啟動(dòng)T1（編程TCON中的TR1位）確定串行口工作方式（編程SCON寄存器）串行口工作在中斷方式時(shí)，進(jìn)行中斷設(shè)置（

8、編程IE，IP寄存器）,#include #define uchar unsigned char uchar a,flag; void init() TMOD=0 x20; /設(shè)置定時(shí)器 1 為模式 2 TH1=0 xfd; /裝初值設(shè)定波特率 TL1=0 xfd; TR1=1; /啟動(dòng)定時(shí)器 SM0=0; /串口通信模式設(shè)置 SM1=1; REN=1; /串口允許接收數(shù)據(jù) EA=1; /開總中斷 ES=1; /開串行中斷 ,串口初始化程序分析,void main() init(); while(1) if(flag=1) /如果有數(shù)據(jù)則進(jìn)入這個(gè)語句 ES=0; /進(jìn)入發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)先關(guān)閉串行中斷 flag=0; SBUF=a; /將數(shù)據(jù)原樣發(fā)回 while(!TI); /等待數(shù)據(jù)發(fā)完 TI=0; ES