串行口的应用课件

1、串行口的应用第八章9/21/20221例說89S51-C語言89S51-C语言本章内容 硬件部分：认识8x51串行口、串行数据转并行数据IC、并行数据转串行数据IC，以及MAX232系列等。 程序与实践部分： mode 0串行口的接收与发送、其它工作方式的应用、两个8x51最小系统的互传应用、多处理器通信、RS-232通信等。 9/21/20222例說89S51-C語言89S51-C语言串行口的思考串行口一次传输一个bit，并行口一次传输一个byte，谁快？使用串行口的场合越来越多，使用并行口场合越来越少，为什么？并行口快要被串行口完全取代，而消失了！并行端口的最后一块版图打印机端口，逐渐被U

2、SB与Ethernet并吞。低成本简单9/21/20223例說89S51-C語言89S51-C语言串行口常见名称通用异步传输，UART(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter)，也可称为通用异步串行口 ，就是微控制器里常用的通信方式。RS-232C是一种串行口的通信接口，在RS-232C里，传输的准位提升，使传输距里增加、抗噪声能力提高，为微型计算机里常见的接口。9/21/20224例說89S51-C語言89S51-C语言半双工与全双工若在系统上，只有一条传输线，而在该传输线同一个时间里，不是进行数据接收，就是数据发送，称之为“半双工”。 若在系

3、统上有两条传输线，而这两条传输在线，可同时进行数据接收与发送，称之为“全双工”。 9/21/20226例說89S51-C語言89S51-C语言波特率 通常以每秒传输多少位(bit per second，简称bps)表示串行式数据传输的速率，若每个传输单元为1 bit时，又称为波特率(baud rate)。 9/21/20227例說89S51-C語言89S51-C语言8051的串行接收数据在8051里，若要通过串行口接收数据，则8051会自动接收串行数据，数据收集在串行缓冲器里，当8位数据到齐(串行缓冲器满了)，8051就会中断，要我们把这笔数据提走。 9/21/20229例說89S51-C語言

4、89S51-C语言串行口的四种工作方式 mode 0：此方式属于半双工同步传输，其波特率为系统时钟脉冲的12分之1，即fOSC/12，以12MHz的系统为例，则其波特率为1Mbps。mode 1或mode 3：此方式为可变波特率的异步数据传输，主要是为了配合所连接系统的时序，以达到不同系统的数据传输。 mode 2：此方式提供两种不同波特率的选择，即fOSC/32或fOSC/64，其中的fOSC为系统时钟脉冲，属于异步数据传输。9/21/202210例說89S51-C語言89S51-C语言mode 0接收数据 9/21/202211例說89S51-C語言89S51-C语言mode 0发送数据

5、9/21/202212例說89S51-C語言89S51-C语言mode 1串行数据传输 9/21/202213例說89S51-C語言89S51-C语言mode 1的数据格式 9/21/202214例說89S51-C語言89S51-C语言SCON寄存器 9/21/202216例說89S51-C語言89S51-C语言方式设置9/21/202217例說89S51-C語言89S51-C语言 Timer 2应用在波特率产生方式示意图 9/21/202219例說89S51-C語言89S51-C语言Timer 2产生的常用波特率表 fOSC波特率611.059212161100 xf9-0 x57-0 xe

6、e-0 x3f3000 xfd-0 x8f0 xfb-0 x800 xfb-0 x1e0 xf9-0 x7d6000 xfe-0 xc80 xfd-0 xc00 xfd-0 x8f0 xfc-0 xbf12000 xff-0 x640 xfe-0 xe00 xfe-0 xc80 xfe-0 x5f24000 xff-0 xb20 xff-0 x700 xff-0 x640 xff-0 x3048000 xff-0 xd90 xff-0 xb80 xff-0 xb20 xff-0 x989600-0 xff-0 xdc0 xff-0 xd90 xff-0 xcc19200-0 xff-0 xee

7、-0 xff-0 xe638400-0 xff-0 xf7-0 xff-0 xf376800-0 xff-0 xfa-9/21/202220例說89S51-C語言89S51-C语言帧错误检测示意图 9/21/202221例說89S51-C語言89S51-C语言UART mode 1 时序图 9/21/202222例說89S51-C語言89S51-C语言UART mode 2/3 时序图 9/21/202223例說89S51-C語言89S51-C语言自动地址识别功能 由于在mode 0下，SM2=1没有作用，所以无法在mode 0下执行自动地址识别功能。在mode 1时，stop bit取代第九

8、位，当接收的地址与自己的地址相符，且stop bit是个正确的停止位(1)，则RI位将自动设置为1。在mode 2或mode 3时，直接将第九位置入SCON寄存器的 RB8位，然后接收stop bit。若将SCON寄存器的SM2位设置为1，则接收到stop bit，且RB8=1时，将产生中断。 9/21/202224例說89S51-C語言89S51-C语言SADDR与SADEN设置范例 x 代表可为任意值0 代表不使用1 代表使用 SADDR值0 代表不使用1 代表使用 SADDR值0 代表不使用1 代表使用 SADDR值9/21/202226例說89S51-C語言89S51-C语言产生广播地

9、址(broadcast address) OR 运算9/21/202227例說89S51-C語言89S51-C语言主处理器从处理器 由处理器A送出目的处理器的地址字节，其中第九位(bit 9)为1(即bit 9=1)，代表该帧数据为地址字节。每个处理器都可以接收到地址字节(bit 9=1)，且会产生中断。在中断子程序里，将接收到的地址字节与自己的地址相比较。若相符合，则 SM2位设置为1；不相符合，则SM2位设置为0。 处理器A再送出数据字节(bit 9=0)，而SM2=1的处理器，接收到的是数据字节时，将会产生中断子程序里，将读取所接收到的数据字节。当然，SM2=0的处理器，接收到的是数据字

10、节时，将不会产生中断。 9/21/202229例說89S51-C語言89S51-C语言广播 由处理器A送出广播地址字节，其中第九位(bit 9)为1(即bit 9=1)，代表该帧数据为地址字节。 每个处理器都可以接收到地址字节(bit 9=1)，且会产生中断。在中断子程序里，所接收到的广播地址字节与自己的地址一定符合，所以SM2位设置为1。 处理器A再送出数据字节(bit 9=0)，而所有处理器的SM2=1，接收到的是数据字节时，将会产生中断子程序里，将读取所接收到的数据字节。 9/21/202230例說89S51-C語言89S51-C语言噪声容限(Noise Margin) TTLVIL=0

11、.8V、VOL=0.4V VNML=VIL-VOL=0.4VVIH=2V、VOH=3.5V VNMH=VOH-VIH=1.5VCMOSVIL=0.3VDD、VOL 0V VNML=VIL-VOL=0.3VDDVIH=0.7VDD、VOH VDD VNMH=VOH-VIH=0.3VDD9/21/202231例說89S51-C語言89S51-C语言MAX232/MAX3232 9/21/202232例說89S51-C語言89S51-C语言MAX3232的电容建议表 9/21/202233例說89S51-C語言89S51-C语言RS232线路 9/21/202234例說89S51-C語言89S51-

12、C语言74164引脚图 9/21/202235例說89S51-C語言89S51-C语言74164时序图 9/21/202236例說89S51-C語言89S51-C语言74165引脚图 9/21/202237例說89S51-C語言89S51-C语言74165真值表 输入输出shift/loadclockinhibitclockserialinput并行输入AHoutout0ahhh100QhoQho101QnQn100QnQn11QhoQho9/21/202238例說89S51-C語言89S51-C语言实例演练8-8-1并行数据转串行数据实验9/21/202239例說89S51-C語言89S51

13、-C语言并行数据转串行数据实验电路图 9/21/202240例說89S51-C語言89S51-C语言 流程图 9/21/202241例說89S51-C語言89S51-C语言mode 0串行输入实验(ch08-8-1.c)9/21/202242例說89S51-C語言89S51-C语言实例演练8-8-2串行数据转并行数据实验9/21/202243例說89S51-C語言89S51-C语言串行数据转并行数据实验电路图 9/21/202244例說89S51-C語言89S51-C语言流程图 9/21/202245例說89S51-C語言89S51-C语言m ode 0串行输出实验(ch08-8-2.c)9/

14、21/202246例說89S51-C語言89S51-C语言实例演练8-8-3MODE 1自传实验9/21/202247例說89S51-C語言89S51-C语言自传实验电路图 9/21/202248例說89S51-C語言89S51-C语言8-8-3 mode 1实例演练9/21/202249例說89S51-C語言89S51-C语言流程图 9/21/202250例說89S51-C語言89S51-C语言Mode 1实验 (ch08-8-3.c) 9/21/202251例說89S51-C語言89S51-C语言思考一下！在本实验里，采用“查询”方式，所以程序几乎不能做其它事！请采用“中断”方式，而主程序

15、驱动蜂鸣器(P3.7)，以产生1kHz的哔、哔声？ 9/21/202252例說89S51-C語言89S51-C语言程序参考(CH08-8-3a.c)-1 9/21/202253例說89S51-C語言89S51-C语言程序参考(CH08-8-3a.c)-29/21/202254例說89S51-C語言89S51-C语言思考一下！同前一个问题，若使用8x52，请改采用Timer 2产生约9600 bps波特率？T2CON寄存器详见第七章。 9/21/202255例說89S51-C語言89S51-C语言程序参考 (CH08-8-3b.c)-1 9/21/202256例說89S51-C語言89S51-C

16、语言程序参考 (CH08-8-3b.c)-29/21/202257例說89S51-C語言89S51-C语言实例演练8-8-4MODE 2实验9/21/202258例說89S51-C語言89S51-C语言流程图 9/21/202259例說89S51-C語言89S51-C语言Mode 2实验(ch08-8-4.c) 9/21/202260例說89S51-C語言89S51-C语言思考一下！在本实验里，采用1/32fOSC的波特率，请将波特率修改为1/64fOSC？ 在本实验里，采用“查询”方式，所以程序几乎不能做其它事！请采用“中断”方式，而主程序驱动蜂鸣器(P3.7)，以产生1kHz的哔、哔声？(

17、可参考8-8-3节) 9/21/202261例說89S51-C語言89S51-C语言实例演练8-8-5MODE 3实验9/21/202262例說89S51-C語言89S51-C语言8051互传实验(ch08-8-5.c) 9/21/202263例說89S51-C語言89S51-C语言思考一下！在本实验里，采用约9600bps的波特率，请将波特率修改为4800 bps？ 在本实验里，采用“查询”方式，所以程序几乎不能做其它事！请采用“中断”方式，主程序驱动蜂鸣器(P3.7)，以产生1kHz哔、哔声？(可参考8-8-3节) 9/21/202264例說89S51-C語言89S51-C语言实例演练8-

18、8-6点对点通信实验9/21/202265例說89S51-C語言89S51-C语言对传电路图 9/21/202266例說89S51-C語言89S51-C语言8051互传实验(ch08-8-6.c) 9/21/202267例說89S51-C語言89S51-C语言思考一下！1、在本实验里，两片采用mode 2，请试改以mode 1或mode 3，重新测试？ 2、本实验的通信距离并不长，为加长通信距离与质量，请在本实验中的两个8x51系统里，各增加一个MAX232/MAX232A/MAX32322电路，如图818所示；再以RS232电缆连接两个8x51系统，以进行相同的实验。在图818里，随着所使用

19、IC的不同，其中的电容与接法有些不同，如下： 9/21/202268例說89S51-C語言89S51-C语言思考一下！若使用MAX232，则C1C5全部采用10F/16V电解电容，而C3的负脚连接到VCC。若使用MAX232A，则C1C5全部采用0.1F陶瓷电容，而C3的负脚连接到VCC。若使用MAX3232，则C1、C5采用0.1F陶瓷电容，C2C4采用0.47F电解电容，而C3的负脚连接到GND。MAX232/MAX232A/MAX3232的第11脚连接到8x51的TxD引脚(P3.1)、第12脚连接到8x51的RxD引脚(P3.0)。再通过DB9电缆线*，连接到个人计算机的com1或co

20、m2。9/21/202269例說89S51-C語言89S51-C语言MAX232/MAX232A/MAX3232的应用电路图 9/21/202270例說89S51-C語言89S51-C语言DB9、DB15的RS232连接器引脚号码与名称 DB9 脚号DB25 脚号信号名称说明18CD载波信号检测(Carrier Detect)23RxD接收(Receive)32TxD发送(Transmit)420DTR数据端准备妥(Data Terminal Ready)57GND接地(Ground)66DSR数据设置准备妥(Data Set Ready)74RTS发送要求(Request To Send)85CTS清除发送(Clea