串行接口精品课件

1、串行接口1第1页，共22页，2022年，5月20日，6点0分，星期日7. 1 串行通信通信计算机与外界（计算机与计算机之间、计算机与外围设备之间）的信息交换称为通信。通信方式并行通信串行通信串行通信方式（按数据格式分）异步通信同步通信第2页，共22页，2022年，5月20日，6点0分，星期日7. 1 串行通信串行通信的数据传送速率波特率-单位时间里传送的数据位数。1波特率=1bit/s=1bps发送/接收时钟频率fT/RfT/R=nBT/R其中：BT/R-发送/接收波特率，单位为Hz； n-波特率因子。同步通信n=1；异步通信n=1、16、32或64。第3页，共22页，2022年，5月20日，

2、6点0分，星期日7. 1 串行通信串行通信的制式单工（Simplex）制式半双工（Half Duplex）制式全双工（Full Duplex）制式发送器接收器发送器接收器发送器接收器发送器接收器发送器接收器第4页，共22页，2022年，5月20日，6点0分，星期日7. 1 串行通信串行通信的差错校验奇偶校验发送数据时，数据后尾随一位奇偶校验位（0或1）。当设置为奇校验时，数据中1的个数与校验位1的个数之和应为奇数；当设置为偶校验时，数据中1的个数与校验位1的个数之和应为偶数。接收时，接收方采用与发送方一样的差错校验方法对接收到的数据进行校验。和校验发送方对发送的数据块求和，产生一个字节的校验和

3、，并将其尾随数据块发送；接收方将接收的数据求和，将结果与发送方发送的“校验和”进行比较以判断是否出错。第5页，共22页，2022年，5月20日，6点0分，星期日7. 1 串行通信通信协议指在计算机之间进行数据传输时的一些约定，包括通信方式、波特率、校验方式、命令码的约定等。第6页，共22页，2022年，5月20日，6点0分，星期日7. 2 MCS-51单片机串行口串行口的结构与工作原理接收、发送缓冲器发送时，将数据写入SBUF即启动发送。接收时，用户只需从SBUF读取数据。第7页，共22页，2022年，5月20日，6点0分，星期日7. 2 MCS-51单片机串行口串行口控制寄存器SCON用于串

4、行通信的方式选择、接收和发送控制以及串行口的状态标志指示。SM0 SM1-串行口工作方式选择位D7D6D5D4D3D2D1D0SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRISM0SM1工作方式功能描述波特率0 00 11 01 1方式0方式1方式2方式38位同步移位寄存器10位UART11位UART11位UARTfosc/12可变fosc/64、fosc/32可变第8页，共22页，2022年，5月20日，6点0分，星期日7. 2 MCS-51单片机串行口SM2-用于多机通信控制。REN-允许串行接收。软件设置，REN=1时，允许 接收；REN=0时，禁止接收。TI-发送中断标志位RI-接收中断标

5、志位SCON可位寻址，复位后，SCON=00H。第9页，共22页，2022年，5月20日，6点0分，星期日7. 2 MCS-51单片机串行口电源控制寄存器PCONSMOD-串行口波特率倍增位PCON不可位寻址。可用下列指令设置SMOD位：ANL PCON，#7FH；SMOD=0ORL PCON，#80H；SMOD=1D7D6D5D4D3D2D1D0SMOD-GF1GF0PDIDL第10页，共22页，2022年，5月20日，6点0分，星期日7. 3 串行通信工作方式及应用7.3.1 串行工作方式0工作原理串行口作为同步移位寄存器使用；以RXD（P3.0）端作为数据移位的输入端和输出端；TXD（P

6、3.1）端输出移位脉冲；8位为一帧，不设起始位和停止位，低位在前，高位在后；帧格式如下：每个机器周期发送或接收一位，故波特率为fosc/12；. . .D0D1D2D3D4D5D6D7. . .第11页，共22页，2022年，5月20日，6点0分，星期日7.3.1 串行工作方式0发送时，只需将数据写入串行口缓冲寄存器SBUF，即启动发送，串行口把8位数据以fosc/12的波特率从RXD端送出（低位在前），发送完置中断标志TI为“1”；接收时，软件置REN=1时，串行口即开始从RXD端以fosc/12波特率输入数据（低位在前），当接收到8位数据时，置中断标志RI为“1”，用户可从SBUF读数据。

7、应用串行工作方式0常用于扩展I/O接口。应用举例第12页，共22页，2022年，5月20日，6点0分，星期日7.3.1 串行工作方式0例：用8位串入并出移位寄存器74HC164扩展并行输出接口。串行数据输入端并行数据输出端同步时钟输入端清除端D7D6D5D4D3D2D1D0D7D6D5D4D3D2D1D0第13页，共22页，2022年，5月20日，6点0分，星期日7.3.1 串行工作方式0扩展电路第14页，共22页，2022年，5月20日，6点0分，星期日7.3.1 串行工作方式0上图中，假设N=8，将片内RAM 30H37H的数据依次从74HC164（1）（8）输出。 TX：MOV R0，#

8、37H；指向最先发送的数据MOV R7，#8；数据个数MOV SCON，#00H；设串行口方式0 TX0：MOV A，R0；取数据MOV SBUF，A；启动串行口发送 TX1：JNB TI，TX1；等待一帧发送结束CLR TI；清串行口发送中断标志DEC R0；指向下一个待发送数据DJNZ R7，TX0；未发送完则继续RET第15页，共22页，2022年，5月20日，6点0分，星期日7.3.1 串行工作方式0例：用8位并入串出移位寄存器74HC165扩展并行输出接口。级联时串行数据输入端时钟输入端预置控制端，低电平时并行数据置入内部寄存器；高电平时可以进行串行移位。SIND0D1D2D3D4D

9、5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D7串行数据输出端并行数据输入端第16页，共22页，2022年，5月20日，6点0分，星期日7.3.1 串行工作方式0扩展电路P1.0SIN第17页，共22页，2022年，5月20日，6点0分，星期日7.3.1 串行工作方式0上图中，假设N=8，将74HC165（1）（8）输入的数据依次存放在片内RAM 30H37H单元。 RX：MOV R0，#30H MOV R7，#8 CLR P1.0 ；并行置入数据 SETB P1.0 ；允许串行移位 RX0：MOV SCON，#10H；设串行口方式0并启动接收 RX1：JNB RI，RX1；等待接收一帧数据 CLR

10、 RI MOV R0，SBUF；取缓冲器数据 INC R0 DJNZ R7，RX0；若未接收完则继续 RET第18页，共22页，2022年，5月20日，6点0分，星期日7.3.2 串行工作方式1工作原理串行口作为通用异步接收和发送器（UART）使用；10位为一帧，帧格式如下：定时器T1作为波特率发生器，通常选用方式2（自动重装入初值方式）、定时、禁止中断；波特率=T1溢出率2SMOD/32. .0D0D1D2D3D4D5D6D71. .起始位停止位第19页，共22页，2022年，5月20日，6点0分，星期日7.3.2 串行工作方式1T1溢出周期=（256-X）12/fosc T1溢出率=fos

11、c/12 （256-X）波特率=2SMOD fosc/384 （256-X）则定时器T1方式2的初值为：X=256- 2SMOD fosc/384 波特率发送时，数据从引脚TXD输出，当数据写入串行口缓冲寄存器SBUF，即启动发送，发送完一帧数据置中断标志TI为“1”； 接收时，软件置REN=1时，串行口即开始采样RXD端，当检测到起始位时开始接收一帧数据，接收到停止位时置中断标志RI为“1”，用户可从SBUF读数据。第20页，共22页，2022年，5月20日，6点0分，星期日7.3.3 串行工作方式2工作原理串行口作为通用异步接收和发送器（UART）使用；11位为一帧，帧格式如下：可编程位（第9数据位）D8由软件置“1”或清“0”，可作检验位，也可作它用。发送方发送时将TB8装