1、主讲：李 营,项目八 学习单元2：串行通讯技术介绍,课外辅导问题,MCS-51单片机串行接口,一、串行通信概述 1、什么叫串行通信？,在生活中同学们排横队行走 并行；排纵队行走 串行。 计算机中在传输信息、数据时也有并行、串行的问题。,串行通信是将数据字节分成一位一位的形式在一条传输线上逐个地传送。,串行通信的特点：传输线少，长距离传送时成本低，且可以利用电话网等现成的设备，但数据的传送控制比并行通信复杂。,接收设备,发送设备,2、同步通信、异步通信,同步发送设备时钟与接收设备时钟严格一致。,异步 发送时钟与接收时钟不一定相等。,3、串行通信的方向,广播电台-收音机 对讲机 电话机,单工 半双
2、工 全双工,信号的调制与解调 利用调制器（Modulator）把数字信号转换成模拟信号，然后送到通信线路上去，再由解调器（Demodulator）把从通信线路上收到的模拟信号转换成数字信号。由于通信是双向的，调制器和解调器合并在一个装置中，这就是调制解调器MODEM。,4、波特率 即串行通信速率。 b/s 、 bps 在异步通信中，单位时间内所传送的有效二进制位数波特率。 举例、设有一帧信息，1个起始位、8个数据位、1个停止位，传输速率为每秒240个字符。求波特率。 解：（181）240 = 2400 b/s = 2400波特。,5、串行通信接口,发送：,CPU,发送寄存器SBUF,发送时钟:
3、,接收:,CPU,接收时钟,接收数据寄存器SBUF,单片机内有通用异步接收/发送器 UART。 全双工，4种工作方式，波特率可编程设置，可中断。,1、串口的组成从编程角度讲来看主要由以下寄存器组成。,SBUF 串行发送 / 接收数据缓冲器是两个物理单元，共用一个地址（99H）,PCON 电源管理寄存器,二、MCS-51机串行接口,SCON 串行口控制寄存器,（1）方式0：同步移位寄存器方式 波特率固定为fosc / 12RXD 接收发送数据TXD 产生同步移位脉冲接收/发送完，置位RI / TI ，（要求SM2 = 0）,发送,接收,无起始位，无停止位 。可用于并口的扩展。,2、串行口的工作方
4、式,（通用异步收发 Universal asynchronous receiver/transmitter ）波特率为（2SMODT1的溢出率）/ 32 ，可变。一帧信息10位。,发送,接收,送 RB8,发送完置位TI。,当接收到数据后，置位RI是有条件的。即： REN = 1，RI = 0 且SM2 = 0或SM2 = 1但是接收到的停止位为1。 此时，数据装载SBUF， RI置1 ，停止位进入RB8。,（2）方式1：8位UART,一般用于多机通信。一帧信息11位。,发送,发送完数据置位TI。,接收,接收到有效数据完毕，置位RI的条件： REN = 1，RI = 0 且SM2 = 0或接收到
5、第9位数据为1， 此时，数据装载SBUF，RI置1，第9位数据（TB8） RB8。,送RB8,方式2波特率：（固定）2SMOD / 64 fosc,（3）方式2、方式3 ：9位UART,一、RS-232C接口RS-232C是EIA（美国电子工业协会）1969年修订RS-232C标准。RS-232C定义了数据终端设备（DTE）与数据通信设备（DCE）之间的物理接口标准。 1、机械特性 RS-232C接口规定使用25针连接器，连接器的尺寸及每个插针的排列位置都有明确的定义。（阳头）,串行通信接口标准,2、功能特性,3、RS-232C电平与TTL电平转换驱动电路,1）传输距离短，传输速率低RS-23
6、2C总线标准受电容允许值的约束，使用时传输距离一般不要超过15米（线路条件好时也不超过几十米）。最高传送速率为20Kbps。,2）有电平偏移RS-232C总线标准要求收发双方共地。通信距离较大时，收发双方的地电位差别较大，在信号地上将有比较大的地电流并产生压降。,3）抗干扰能力差RS-232C在电平转换时采用单端输入输出，在传输过程中当干扰和噪声混在正常的信号中。为了提高信噪比，RS-232C总线标准不得不采用比较大的电压摆幅。,4、采用RS-232C接口存在的问题,二、RS-422A接口,RS-422A输出驱动器为双端平衡驱动器。如果其中一条线为逻辑“1”状态，另一条线就为逻辑“0”，比采用单端不平衡驱动对电压的放大倍数大一倍。差分电路能从地线干扰中拾取有效信号，差分接收器可以分辨200mV以上电位差。若传输过程中混入了干扰和噪声，由于差分放大器的作用，可使干扰和噪声相互抵消。因此可以避免或大大减弱地线干扰和电磁干扰的影响。RS-422A传输速率（90Kbps）时，传输距离可达1200米。,三、RS-485接口,RS-485是RS-422A的变型：RS-422A用于全双工，而RS-485则用于半双工。RS-485是一种多发送器标准，它的阻抗低，无接地问题，所以传输距离可达1200米，传输速率可达1Mbps。,Thank You !,
