第5_1章串行接口概述_2015解决方案.ppt

单片机及接口技术第5章串行接口概述 P114 单片机及接口技术 51- 2 概述数据通信方式有两种:并行通信与串行通信; 并行通信: 所传送数据的各位同时发送或接收。特点: 速度快,成本高,适合近距离传输。如计算机并口,打印机。计算机计算机或外设 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D7 D6 GND D0 D1 D2 D3 D4 D5 D7 D6 GND 单片机及接口技术 51- 3 概述串行通信: 所传送数据的各位按顺序一位一位地发送或接收。如: 只需 2根数据, 1根地线,共 3根即可实现双向通信。特点: 成本低,硬件方便,适合远距离通信, [传输速度低]。如: RS-232C ,RS-485 计算机计算机或外设 GND TXD RXD GND RXD TXD 10010110 单片机及接口技术 51- 4 通信协议: 通信的双方的通信约定,什么时候开始发送,什么时候发送完毕,同步方式,纠错方式; 帧: 串行通信一次完整的通信过程。从开始到结束的数据称一帧数据。串行通信的分类:按帧信息的格式分同步通信和异步通信。异步串行通信一帧数据格式: 1、同步和异步通信方式 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7P 1 0起始位数据位( 5~8位) 校验位停止位一个起始位‘0’表示字符的开始,然后是 5~8位数据即该字符的代码,规定低位在前,高位在后,接下来是奇偶校验位(可省略),最后以停止位‘1’表示字符的结束。单片机及接口技术 51- 5 优点: 硬件结构简单。缺点: 传输速度慢。…… P1 第n帧字符 n-1 帧 n+1 帧 0 D0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7P 1 0起始位数据位( 5~8位) 校验位停止位异步串行通信过程: 单片机及接口技术 51- 6 同步通信在同步通信中,用同步字符(常约定 1~2个字节)指示一帧的开始,由时钟来实现发送端和接收端同步。接收方一旦检测到与规定的同步字符符合,下面就连续按顺序传送若干个数据, 最后发校验字节。 SYN 字符 2 数据 1数据 2…. 数据 n 连续传送 n 个数据校验 SYN 字符 1同步通信的数据帧格式特点: 数据传送效率高。没有起始、结束标志,一次传送多个数据对硬件(时钟严格同步)要求较高。单片机及接口技术 51- 7 2、通信方向按通信方向分类:单工、半双工、全双工通信方式单工方式: 只能发送/接收,这种单向传送方式称单工方式。如: 通信的一端只有发送器,或只有接收器。半双工方式能双向传送的通信方式称双工方式。数据可以双向传送,但不能同时发送和接收,只能分时接收或发送的通信方式,称为半(准)双工。发送器甲机接收器乙机?单片机及接口技术 51- 8 全双工方式能同时发送和接收数据的通信方式称全双工。如:通信双方用两个独立的收/发器单独连接。发送器甲机接收器发送器乙机接收器???????发送器甲机接收器发送器乙机接收器?????如: 每端口有一个发送器和一个接收器,通过开关连接在线路上, 要通过换向器转换方向。单片机及接口技术 51- 9 3 3、串行接口的基本任务、串行接口的基本任务(1)进行串行数据、并行数据的转换因为 CPU 处理的是并行数据, 在发送端,接口将 CPU 送出的并行数据→串行数据; 在接收端,将接收到串行数据→并行数据,送往 CPU 处理。(2)实现数据格式化接口电路应实现不同串行通信方式下的数据格式化任务。如: 自动生成起始、终止方式的帧数据格式---- 异步方式; 在待传送的数据块前加上同步字符---- 同步方式。单片机及接口技术 51- 10 (3)控制数据的传输速率接口应具备对数据传输速率(波特率)的控制选择能力,即具有波特率发生器。 51 系列单片机内有一个全双工的异步通信接口,通过对串行接口写控制字可以选择其数据格式,同时内部有波特率发生器, 提供可选的波特率,可完成双机通信或多机通信。(4)进行传送错误检测在发送时,对传送的数据自动生成校验位或校验码; 在接收端,能检查校验位或校验码,确定传送中是否有误码。