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1、8 单片机串行数据通信单片机串行数据通信8.1 串行通信基础知识串行通信基础知识计算机计算机数据传送方式数据传送方式并行传送方式：速度快、效率高；并行传送方式：速度快、效率高； 成本高。成本高。串行传送方式：成本低、距离远；串行传送方式：成本低、距离远； 速度慢。速度慢。内部通讯内部通讯外部通讯外部通讯1. 异步异步串行通信的字符格式串行通信的字符格式异步串行通信异步串行通信：以字符为传送单位：以字符为传送单位同步串行通信同步串行通信：以一串字符为一个传送单位：以一串字符为一个传送单位8.1.1 串行通信基本原理串行通信基本原理8.1.1 串行通信基本原理串行通信基本原理1. 异步异步串行通信
2、的字符格式串行通信的字符格式101）平时为）平时为1（Mark)2）起起始位始位0（Space)3）数据位：低位在前，）数据位：低位在前， 高位在后。高位在后。4）奇偶校验位）奇偶校验位5）停止位（）停止位（1、1.5、2）6）起）起始始位位0（Space)1帧帧8.1.1 串行通信基本原理串行通信基本原理1. 异步串行通信的字符格式异步串行通信的字符格式2. 异步串行通信的信号格式异步串行通信的信号格式1）近程通信（本地通信）近程通信（本地通信） RS-232C8.1.1 串行通信基本原理串行通信基本原理1. 异步串行通信的字符格式异步串行通信的字符格式2. 异步串行通信的信号格式异步串行通
3、信的信号格式1）近程通信）近程通信2）远程通信）远程通信 调制解调器调制解调器8.1.1 串行通信基本原理串行通信基本原理1. 异步串行通信的字符格式异步串行通信的字符格式2. 异步串行通信的信号格式异步串行通信的信号格式1）近程通信）近程通信2）远程通信）远程通信3. 串行通信的数据通路形式串行通信的数据通路形式8.1.1 串行通信基本原理串行通信基本原理1. 异步串行通信的字符格式异步串行通信的字符格式2. 异步串行通信的信号格式异步串行通信的信号格式3. 串行通信的数据通路形式串行通信的数据通路形式4. 串行通信的传送速率串行通信的传送速率波特率波特率bps (bit per secon
4、d)位位/秒秒8.1 串行通信基础知识串行通信基础知识8.1.1 串行通信基本原理串行通信基本原理8.1.2 RS-232C总线标准总线标准1. RS-232C信号引脚定义信号引脚定义8.1 串行通信基础知识串行通信基础知识8.1.1 串行通信基本原理串行通信基本原理8.1.2 RS-232C总线标准总线标准1. RS-232C信号引脚定义信号引脚定义2. 主要串行通信信号主要串行通信信号1）数据传送信号）数据传送信号TXD：发送数据发送数据； RXD：接受信号接受信号2）调制解调器控制信号）调制解调器控制信号RTS：请求发送请求发送； CTS：清除发送清除发送 SDR：数据通信设备准备就绪数
5、据通信设备准备就绪DTR：数据终端设备准备就绪数据终端设备准备就绪3）定位信号）定位信号RXC：接收时钟接收时钟； TXC：发送时钟发送时钟 SG：信号地信号地； PG：保护地保护地 8.1 串行通信基础知识串行通信基础知识8.1.1 串行通信基本原理串行通信基本原理8.1.2 RS-232C总线标准总线标准1. RS-232C信号引脚定义信号引脚定义2. 主要串行通信信号主要串行通信信号3. RS-232C的其它规定的其它规定1）逻辑值）逻辑值“1”：-3V-25V；“0”：+3V+25V；2）传送速率）传送速率50、75、110、150、300、600、1200、2400、4800、960
6、0、19200bps3）接插件连接）接插件连接25针、针、9针针8.1 串行通信基础知识串行通信基础知识8.1.1 串行通信基本原理串行通信基本原理8.1.2 RS-232C总线标准总线标准8.1.3 串行接口电路串行接口电路并并行行接接口口并入串出并入串出串入并出串入并出移位寄存移位寄存器器.14881489TXDRXDTTL8 单片机串行数据通信单片机串行数据通信8.1 串行通信基础知识串行通信基础知识8.2 MCS-51单片机的串行口及控制寄存器单片机的串行口及控制寄存器MCS-51MCS-51单片机的串行口：全双工单片机的串行口：全双工8051P3.0(RXD)P3.1(TXD)串行数
7、串行数据缓冲据缓冲器器SBUF99H8.2.1 串行口寄存器结构串行口寄存器结构8.2.2 串行通信控制寄存器串行通信控制寄存器1. 串行控制寄存器串行控制寄存器SCONSCON：用于串行数据通信的控制。：用于串行数据通信的控制。 地址：地址：98H； 位地址：位地址：98H-9FH。1）SM0、SM1：串行口工作方式选择位串行口工作方式选择位2）SM2：多机通信控制位多机通信控制位工作方式工作方式0：必须为：必须为0工作方式工作方式2、3： 0-将接收到的前将接收到的前8位数送址位数送址SBUF，并产生中断。，并产生中断。1-判断接收到的第判断接收到的第9位。为位。为“1”，将接收到的前，将
8、接收到的前8位数送址位数送址SBUF，并产生中断；否则将接受的前，并产生中断；否则将接受的前8位丢弃。位丢弃。8.2 MCS-51单片机的串行口及控制寄存器单片机的串行口及控制寄存器8.2.1 串行口寄存器结构串行口寄存器结构8.2.2 串行通信控制寄存器串行通信控制寄存器1. 串行控制寄存器串行控制寄存器SCONSM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI1）SM0、SM1：串行口工作方式选择位串行口工作方式选择位2）SM2：多机通信控制位多机通信控制位3）REN：允许接收位。允许接收位。0 禁止；禁止；1 允许。允许。4） TB8 ：发送数据位发送数据位8。要发送的第要发送的第9位数据。位
9、数据。5） RB8 ：接收数据位接收数据位8。要接收的第要接收的第9位数据。位数据。TB8 、RB8 用于工作方式用于工作方式2、3时的校验。时的校验。6） TI ：发送中断标志。数据发送后由硬件置位，用发送中断标志。数据发送后由硬件置位，用 于软件查询。于软件查询。7） RI ：接收中断标志。数据接收后由硬件置位，用接收中断标志。数据接收后由硬件置位，用 于软件查询。于软件查询。8.2.2 串行通信控制寄存器串行通信控制寄存器1. 串行控制寄存器串行控制寄存器SCONSM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI2. 电源控制寄存器电源控制寄存器PCON3. 中断允许寄存器中断允许寄存器IE总
10、中断总中断定时中断定时中断外中断外中断串行中断串行中断1：允许；：允许； 0：禁止。：禁止。用于波特率计算用于波特率计算特殊用途特殊用途8 单片机串行数据通信单片机串行数据通信8.1 串行通信基础知识串行通信基础知识8.2 MCS-51单片机的串行口及控制寄存器单片机的串行口及控制寄存器8.3 MCS-51单片机的串行通信工作方式单片机的串行通信工作方式1. 方式方式0：RXD-输入、输出；输入、输出；TXD-时钟输出时钟输出8.3 MCS-51单片机的串行通信工作方式单片机的串行通信工作方式1. 方式方式0：同步移位寄存器：同步移位寄存器2. 方式方式1：1）数据发送与接收（共数据发送与接收
11、（共10位）位）2）波特率的设定波特率的设定方式方式0固定波特率固定波特率B=fosc/12B=fosc/12方式方式1可变波特率可变波特率B=(2B=(2SMOD/32)/32)T1T1溢出率溢出率T1T1溢出率溢出率=1/t= fosc /12=1/t= fosc /12(2(2n n -X)-X) 波特率波特率B=(2B=(2SMOD /32)/32)fosc/12fosc/12(2(28 8-X)-X)TH1=X= 2TH1=X= 28 8-fosc-fosc2 2SMOD/ /（1212(32(32B)B)）8.3 MCS-51单片机的串行通信工作方式单片机的串行通信工作方式1. 方式方式0：同步移位寄存器：同步移位寄存器2. 方式方式1：3. 方式方式2：1）数据发送与接收（共数据发送与接收（共11位）位）用于校验用于校验2）波特率的设定波特率的设定可选两种波特率可选两种波特率： B=(2B=(2SMOD /64)/64)foscfosc4. 方式方式3：1）数据发送与接收（共数据发送与接收（共11位）：同方式位）：同方式22）波特率的设定：同方式波特率的设定：同方式1