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1 第八章 MCS —51串行通信 8-1 串行通信基础 8-1-1 串行通信通信种类: 串行通信:数据各位一位一位传输。传输距离较远; 并行通信:数据字符所有位同时传输。速度快、效率高, 距离短。 2 串行通信有同步和异步两种方式同步方式:有严格的同步时钟控制。较少使用。异步方式:不需要严格的同步信号,也不需要数据流的连续性。在串行通信中常用。数据帧(一帧数据):包含起始位( “0”电平)、数据位、奇偶校验位、停止位( “1”电平)等组成。 3 异步通信中接收和发送双方必须(至少)有两项设定: (1)帧格式确定(帧字符长度) 如 ASCII 帧(字符)为 10位。数据位 7位,起始位、校验位、停止位各一位。(2)波特率的设定波特率:每秒传输的位。如120 字符(帧) /秒,每帧数据 10位,则传输速率为 1200 波特率。 4 传输方向: 单工方式半双工方式全双工方式所有串行接口电路都是以并行数据形式和 CPU 接口; 以串行数据形式和外部通信接口。 5 通用异步接收发送器 UART 接收器串行输入并行输出时钟复位发送器并行输入串行输出时钟控制部件??控制信号控制信息状态信息基本组成框图 UART 6 1)数据的串化、反串化数据串化:将并行数据变为串行数据;(发送器) 数据反串化:将串行数据变为并行数据;(接收器) UART 主要功能 2)格式信息的插入和滤除格式信息:异步通信格式中,启始位、奇偶校验位、停止位等。串化过程:将格式信息插入,和数据位一起构成完整数据帧。反串化过程:滤除格式信息,保留数据位。 3)错误检验检验数据通信过程是否正确。 7 8-2 MCS-51 单片机串行通信 MCS-51 单片机将一个全双工串行通信接口电路集成在单片机内。直观的感觉向 SBUF 中写入一个字节是同时写入(并行),向外发送则是一位一位地进行(串行)。同样由外界向 SBUF 接收是一位一位进行(串行),而 CPU 是以字节形式(并行)从 SBUF 中读入。 8 8-2-1 串行口寄存器结构发送缓冲器接收缓冲器输入移位寄存器串行输入 RxD 串行输出 TxD 移位时钟内部总线接收中断) ( RI (发送中断) TI 9 串行接收的双缓冲结构移位寄存器数据缓冲器 SBUF 一帧数据接收完,由移位寄存器装入 SBUF ,立即接收下一帧。要求主机应立即(在该帧接收结束之前)将 SBUF 中数据取走。否则前一帧数据将丢失。发送由 CPU 操纵,不会发生帧重叠错误。将数据写入 SBUF , 通过移位脉冲一位一位地发送出去。 10 8-2-2 串行通信控制寄存器与串行通信有关的寄存器共有三个。 1)串行控制寄存器 SCON 位地址位符号 F9E9D9C9B9A999 98 1 SM 0 SM 2 SM REN 8 TB 8 RB TI RI 字节地址: 98H