第11讲串行通信VIP专享VIP免费

Email:hybi@mail.xjtu.edu.cn主讲毕宏彦嵌入式系统设计嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦2第11讲•串行通信概述•51单片机的串行通信接口•串行口的工作方式嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦3本讲内容•串行通信概述•51单片机的串行通信接口•串行口的工作方式嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦4计算机通信技术•实现本地或远程、机与机或多机之间的通信，是计算机的重要功能，我们能够坐在计算机前直接看到远方发生的事件或远程现场设备工作的状态和各项运行参数，都得益于计算机的强大通信功能。•计算机通信方式：串行通信并行通信适用于各种距离的通信，成本低，效率高。仅适用于近距离的通信，线数多，成本高，效率低，已经退出应用市场。嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦5串行通讯概述串行口的设计使MCS-51单片机的功能大大增加.可以用串行通讯的方式实现单片机与单片机或者是单片机与微机等设备之间的数据交换.串行通讯电路简单,成本低,可以实现远距离的数据传输。缺点是传输速度低于并行数据传输。在一个嵌入式系统中,往往采用多单片机构成一个完整的控制系统,它们之间以串行通信的方式进行数据交换---多机通讯(如图).从机从机从机从机主机嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦6串行通信总线•串行通信方式有以下多种:•计算机近距离数据通信，现在常用有以下几种总线：•USB、RS-232C、IIC、SPI、SCI等总线进行。•计算机远程数据通信，有以下一些常用的通信总线：•RS-485总线、CAN总线、电流环、以太网等。•其中的232、485、422、CAN、电流环、以太网等总线在控制领域的应用最多。而这几种总线在单片机系统的应用都是基于单片机的串行通信接口。•本讲仅学习单片机串行接口，上述几种常用通信总线的知识在第21讲开始学习。嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦7串行通信应用示意图TXDRXDRXDTXDTXDRXDRXDTXDRS-232或485RS-232或485TXDRXDRS-232PC机COM1,COM2单片机甲、、乙之间近距离通讯单片机甲乙两地之间远距离通讯单片机与PC机之间的数据通讯嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦8串行通信中的一些基本概念字符帧:也称数据帧,它是由“起始位”“数据位”和“停止位”构成(如下图所示)。波特率:每秒钟传输二进制数据的个数.波特率使用的单位是:bps(bitperscond),既位/秒。异步通信:数据以字符或字节为单位组成字符帧传送.数据从发送端一帧一帧的发送,通过传输线被接收端一帧一帧的接收.发送与接收相互独立,互不同步。D0D1D2D3D4D5D6D7起始位停止位01一个字符帧的格式嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦9串行通信中的一些基本概念同步通信:数据也是以字符或字节为单位组成字符帧传送的。每一位数据都有一个时钟脉冲与之对应。从主机的数据口和时钟口两条线同步进行。嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦10本讲内容•串行通信概述•51单片机的串行通信接口•串行口的工作方式嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦1151单片机的串行通信接口标准51单片机有一个全双工的串行通信接口UART，其结构如下SBUF发送移位寄存器发送控制器接收控制器TIRI接收移位寄存器TH1TL1÷2÷16SMOD01TI溢出率机器周期SBUF≥1去串口中断TXDRXDA嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦1251单片机的串行通信接口数据缓冲寄存器SBUF(接收的SBUF、发送的SBUF)SBUF是用来存放串行口发送和接收数据的寄存器,在SFR的地址为99H.在物理上它对应两个不同的单元:发送寄存器和接收寄存器。写SBUF就是向发送的SBUF内写一个数据并开始发送数据：SBUF＝data1[i];读SBUF就是读取接收的SBUF中的数据，放到一个变量里：m＝SBUF;由于发送SBUF与接收的SBUF是两个不同的逻辑部件,所以在硬件设计上保证了51单片机串行口是一个可以同时发送与接收的”全双工”接口。嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦13串行口控制寄存器SM0SM1:串行口操作模式选择位。如下表SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRISM0SM1模式功能波特率000同步移位寄存器模式Fosc/120118位异步通信UART可变1029位异步通信UARTFosc/64或/321139位异步通信UART可变嵌入式系统设计主讲教师：毕宏彦14RI:完成一帧数据接收的标志,原始应清零，接收完成，硬件自动置RI=1并申请中断，然后必...