07串行接口单片机课件(最新版).ppt

第7章 串行通信接口 7.1 串行通信的基本知识 通信：控制器与外部设备之间的数据传送称为通信。 通信基本方式： 并行通信： 特点：控制简单、传输速度快，但占用的数据线多，成本较高，适用于近距离传输。 串行通信： 特点：占用的数据线少，成本低但速度较慢，数据传送控制比并行复杂，适用于远距离传输。 串行通信分为：异步通信与同步通信 异步通信：每次传一个字符，附加有起始位、停止位和奇偶校验位，收发两端不同步。 异步通信的特点：对收发双方时钟要求不很高，实现容易，设备开销较小，但每个字符要附加2～3位作识别用，各帧之间还有间隔，因此传输效率不高。 同步通信：是把数据块作为整体来传输，由定时时钟实现接收端与发送端同步。 每次传一组数据，加入帧头和帧尾。 同步通信的特点：必须建立发送方时钟对接收方时钟的直接控制，使双方达到完全同步； 传送的字符间不留间隙，即保持位同步，也保持字符同步关系。 检错：数据在传输过程中可能受干扰使接收的数据出错，如何发现错误——检错。 纠错：发现错误后，如何消除或纠正错误——纠错。 抗干扰编码：最简单的编码是奇偶校验； 奇校验：所传送的数据中1的个数为奇数； 偶校验：所传送的数据中1的个数为偶数； 奇偶校验能够检测出奇数位误码，但是不能纠错。 波特率(Baudrate)： 即数据传输速率，单位为位/秒，即每秒传送二进制的位数，与字符传送速率(字符/秒)之间的关系： 波特率 = 位/字符×字符/秒 = 位/秒 51单片机的串行接口： 作通用异步收发器(UART)，也可作同步移位寄存器 通信只有3根线(P3.0—RXD，P3.1—TXD，GND) 全双工通信，有4种工作方式 TTL电平正逻辑输出 (RS-232C为负逻辑)，实现RS-232C接口需要电平转换 —— MAX232芯片 实现RS485接口需要变换 —— MAX485芯片 以下是P3.1发送字符“9”的时序： 7.2 51单片机串行接口的结构 二、串行接口控制与状态寄存器SCON SCON用来选择串行口的工作方式、接收/发送控制和设置状态，可位寻址(98H~9FH)。 SM0、SM1：串行口的4种工作方式选择位。 REN：串口接收允许位，该位由软件置位或复位。 REN=0，禁止接收； REN=1，允许接收。 TB8：在方式2、3中，是要发送的第9位数据。该位由软件置位或复位。 ※ 该位常用作奇偶校验位。 RB8：在方式2、3中，是收到的第9位数据。 方式1中，若SM2＝0，RB8是已接收到的停止位。 TI：发送中断标志 在方式0，发送完第8位时由硬件自动置位； 在其它方式，在发送停止位之初由硬件自动置位。 RI：接收中断标志 在方式0，第8位接收完毕，由硬件置位； 其它方式，在接收停止位的中间点，由硬件置位。RI＝1时申请中断，要求CPU取走数据。 ※ 在任何方式中TI、RI需由软件清零。 问题：发送端用方式1，接收端用方式2，会出现什么问题？ 三、电源控制寄存器PCON PCON只有D7与串口有关，就是波特率系数选择位。 SMOD：串口工作在方式 1、2、3时，为波特率系数选择位。 SMOD=1时，波特率加倍 SMOD=0时，波特率不加倍 GF1、GF0：用户可自行定义使用的通用标志位。 PD：掉电方式控制位 PD=0：常规工作方式。 PD=1：进入掉电方式: IDL：待机方式(空闲方式)控制位 IDL=0：常规工作方式。 IDL=1：进入待机方式： 7.3 串行接口的工作方式 一、工作方式0 8位同步移位寄存器I/O方式； 一帧8位数据，无起始位和停止位； RXD：数据输入/输出端； TXD：同步移位脉冲输出端, 每个脉冲对应一个数据位; 波特率固定为：fosc/12。 方式0发送 SBUF中的串行数据由RxD逐位移出(低位到高位); TxD输出同步移位脉冲，频率=fosc/12； 每送出8位数据TI就自动置1； 再次发送之前必须软件清TI。 方式0接收 前提条件：REN=1且RI=0； 串行数据由RxD引脚逐位移入SBUF中； TxD引脚输出同步移位脉冲，频率=fosc/12； 每接收完8位数据RI就自动置1； 再次接收前必须软件清RI； SCON中的SM2位必须为0。 方式0的使用 与移位寄存器芯片作并口扩展用。 例如：74LS164、CD4094(串入并出); 74LS165、CD4014(并入串出)。 复位时SCON被清零，串口缺省