单片机原理与接口技术教学课件作者于斌单片机原理与接口技术（第9章节）.pptx

第9章串行通信及实验;图9.1两种通信方式的示意图;串行通信的优点与缺点;串行通信的分类

按照串行数据的时钟控制方式,串行通信可分为同步通信和异步通信两类。

在异步通信中，接收端是依靠字符帧格式来判断发送端是何时开始发送，何时结束发送的。字符帧格式是异步通信的一个重要指标。;9.1.1.1异步通信;9.1.1.2字符帧（CharacterFrame）

字符帧也叫数据帧，由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位等四部分组成，如图9.2所示。;图9.2异步通信的字符帧格式; 起始位：位于字符帧开头，只占一位，为逻辑0低电平，用于向接收设备表示发送端开始发送一帧信息。

数据位：紧跟起始位之后，用户根据情况可取5位、6位、7位或8位，低位在前高位在后。;奇偶校验位与停止位;两相邻字符帧之间;9.1.1.3波特率（baudrate）

异步通信的另一个重要指标为波特率。

波特率为每秒钟传送二??制数码的位数，也叫比特数，单位为bit/s，即位/秒。波特率用于表征数据传输的速度，波特率越高，数据传输速度越快。但波特率和字符的实际传输速率不同，字符的实际传输速率是每秒内所传字符帧的帧数，和字符帧格式有关。;异步通信的优点;9.1.1.4同步通信（SynchronousCommunication）

同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式，一次通信只传输一帧信息。这里的信息帧和异步通信的字符帧不同，通常有若干个数据字符，如图9.3所示。;图9.3同步通信的字符帧格式;三部分组成;同步通信的缺点;9.1.2串行通信的制式

在串行通信中数据是在两个站之间进行传送的，按照数据传送方向，串行通信可分

为单工（simplex）、半双工（halfduplex）和全双工（fullduplex）三种制式。图9.4为三种制式的示意图。;图9.4为三种制式的示意图; 在单工制式下，通信线的一端接发送器，一端接接收器，数据只能按照一个固定的

方向传送。如图9.4(a)所示。;半双工制式;全双工通信系统;9.1.3串行通信的接口电路

串行接口电路的种类和型号很多。能够完成异步通信的硬件电路称为UART，即通用异步接收器/发送器；能够完成同步通信的硬件电路称为USRT；既能够完成异步又能同步通信的硬件电路称为USART。;串行接口电路数据形式;9.2串行通信总线标准及其接口;异步串行通信接口主要有三类;RS-232C接口

RS-232C是使用最早、应用最多的一种异步串行通信总线标准。它是美国电子工业协会（EIA）1962年公布、1969年最后修订而成的。其中RS表示RecommendedStandard，232是该标准的标识号，C表示最后一次修订。;RS-232C;RS-232C;9.2.2RS-232C信息格式标准

RS-232C采用串行格式，如图9.5所示。该标准规定:信息的开始为起始位,信息的结束为停止位;信息本身可以是5、6、7、8位再加一位奇偶位。如果两个信息之间无信息，则写“1”，表示空。;图9.5RS-232C信息格式;9.2.3RS-232C电平转换器

RS-232C规定了自己的电气标准，由于它是在TTL电路之前研制的，所以它的电平不是+5V和地，而是采用负逻辑，即：

逻辑“0”：+5V～+15V

逻辑“1”：-5V～-15V;RS-232C不能和TTL电平直接相连; MC1488内部有三个与非门和一个反相器，供电电压为±12V，输入为TTL电平，输出为RS-232C电平，MC1489内部有四个反相

器，供电电压为±5V，输入为RS-232C电平，输出为TTL电平。

另一种常用的电平转换电路是MAX232，图9.6为MAX232的引脚图。;图9.6MAX232引脚图;9.2.4RS-232C总线规定;简单的全双工系统;图

9.7

RS-232C

引脚图;9.3MCS-51单片机的串行接口;MCS-51单片机的串行口结构

MCS-51单片机内部有两个独立的接收、发送缓冲器SBUF，SBUF属于特殊功能寄存器。发送缓冲器只能写入不能读出，接收缓冲器只能读出不能写入，二者共用一个字节地址（99H）。串行口的结构如图9.8所示。;特殊功能寄存器;图9.8MCS-51单片机串行口结构示意图;9.3.2串行口数据缓冲器SBUF

SBUF是两个在物理上独立的接收、发送寄存器，一个用于存放接收到的数据，另一个用于存放欲发送的数据，可同时发送和接收数据。两个缓冲器共用一个地址99H，通过对SBUF的读、写指令来区别是对接收缓冲器还是发送缓冲器进行操作。CPU在写SBUF时，就是修改发送缓冲器；读SBUF，就是读接收缓冲器的内容。;接收或发送数据;9.3.3串行口控制寄存器SCO