1、单片机及其应用 徐杨 计算机控制系,第八章 80C51单片机的串行通信 主要内容：本章主要介绍80C51串行通信相关知识，包括串行通信基本概念，80C51单片机的串行口及其工作方式，以及单片机在双机或多机通信中的应用。,章节内容安排 8.1 串行通信基础知识 8.2 80C51串行口 8.3 80C51串行口工作方式 8.4 串行通信数据传输速率 8.5 串行通信运用 8.6 本章知识回顾,章节内容安排 8.1 串行通信基础知识 8.2 80C51串行口 8.3 80C51串行口工作方式 8.4 串行通信数据传输速率 8.5 串行通信运用 8.6 本章知识回顾,8.1.1 异步通信和同步通信,
2、并行通信：数据的各位同时传送；,串行通信：数据一位一位顺序传送。,数据传输两种方式：串行通信和并行通信,8.1.1 异步通信和同步通信,串行、并行通信各自特点,并行传送的线路复杂（需要N根数据线），串行传送的线路简单（只需要1-2根数据线）；并行方式常用于短距离通信，串行方式则多用于长距离通信。,串行通信的分类：异步(Asynchronous Communication)同步(Synchronous Communication),同步、异步数据通信格式,同步、异步数据通信格式,串行通信制式：单工(a)、半双工(b)和全双工(c)(simplex、half duplex、full duplex)
3、,8.1.2 串行通信线路形式,章节内容安排 8.1 串行通信基础知识 8.2 80C51串行口 8.3 80C51串行口工作方式 8.4 串行通信数据传输速率 8.5 串行通信运用 8.6 本章知识回顾,8.2 80C51串行口,8.2.1 串行口的硬件结构,概述 有一个可编程全双工串行通信接口（UART) (Universal Asychronous Receiver/Transmitter ) 管脚：TXD（P3.1）、RXD（P3.0） 可同时发送、接收数据(Transmit/Receive) 有四种工作方式，帧格式有8、10、11位。 波特率(Baud rate)可设置波特率：每秒钟
4、传送二进制数码的位数，单位为b/s，即位/秒。,8.2 80C51串行口,1.数据缓冲寄存器SBUF 两个SBUF，一个用于发送（只写）；一个用于接收（只读）。映象地址均为99H。,2.数据发送与接收控制 发送控制器在波特率作用下，将发送SBUF中的数据由并到串，一位位地传输到发送端口；接收控制器在波特率作用下，将接收接收端口的数据由串到并，存入接收SBUF中。,8.2.1 串行口的硬件结构,8.2.2 串行口控制机制,SBUF串行口数据缓冲器 共两个：一个发送寄存器SBUF，一个接收SBUF，二者共用一个地址99H。 SCON串行口控制寄存器 PCON电源及波特率选择寄存器,8.2.2 串行
5、口控制机制,一、控制寄存器SCON,SM0,SM1,SM2,REN,TB8,RB8,TI,RI,9FH,9EH,9DH,9CH,9BH,9AH,99H,98H,串行通信只用该位，为1时，波特率2；为0时不变。,87H,二、电源控制寄存器PCON,8.2.2 串行口控制机制,章节内容安排 8.1 串行通信基础知识 8.2 80C51串行口 8.3 80C51串行口工作方式 8.4 串行通信数据传输速率 8.5 串行通信运用 8.6 本章知识回顾,8.3 80C51串行口工作方式,例：设串行口工作在方式1，允许接收，则指令为：MOV SCON,#01010000B,8.3.1 串行工作方式0,在方
6、式0下，串行口作同步移位寄存器用，其波特率固定为fosc/12。串行数据从RXD(P3.0)端输入或输出，同步移位脉冲由TXD(P3.1)送出。这种方式常用于扩展I/O口。,80C51,8.3.2 串行工作方式1,在方式0下，串行口为波特率可调的10位通用异步接口UART。每发送或接收的一帧信息中，包括1位起始位0，8位数据位和1位停止位1。,8.3.3 串行工作方式2和3,串行口为11位UART，传送波特率与SMOD有关。发送或接收的一帧数据中包括1位起始位0，8位数据位，1位可编程位(用于奇偶校验)和1位停止位1。,章节内容安排 8.1 串行通信基础知识 8.2 80C51串行口 8.3
7、80C51串行口工作方式 8.4 串行通信数据传输速率 8.5 串行通信运用 8.6 本章知识回顾,8.4 串行通信数据传输速率,8.4.1 传输速率表示方法,一、相关术语：波特率和比特率,二、单片机中使用的波特率,8.4 串行通信数据传输速率,8.4.2 80C51单片机的波特率设置,1.方式0和方式2的波特率是固定的,在方式2中，波特率取决于PCON中的SMOD值：当SMOD=0时，波特率为fosc/64；当SMOD=1时，波特率为fosc/32.,在方式0中，波特率为时钟频率的1/12，即fosc/12，固定不变,8.4.2 80C51单片机的波特率设置,2. 方式1和方式3的波特率可变
8、，由定时器1的溢出率决定,波特率=,章节内容安排 8.1 串行通信基础知识 8.2 80C51串行口 8.3 80C51串行口工作方式 8.4 串行通信数据传输速率 8.5 串行通信运用 8.6 本章知识回顾,8.5 串行通信应用,串行通信接口标准1.RS-232C通信接口：9针D型头,RS232特性,电气特性： 逻辑“1”：3V15V；逻辑“0”：3V15V。 传输距离15米。 最大负载电容2500pF。 波特率20kb/s。,电平转换 单片机电平是TTL电平，它与RS-232C电平不兼容，必须进行电平转换。电平转换的电路很多，MAX232是一种专用集成电路，类似的集成电路还很多。,RS23
9、2电平转换芯片,PC机 COM口,接80C51机11p(TXD)10p(RXD),PC机和单片机串口通讯的硬件电路,8.5 串行通信应用,8.5.1 近程串行通信,8.5 串行通信应用,8.5.2 调制解调器的使用,一、调制：数字信号转换成模拟信号的过程二、解调：模拟信号转换成数字信号的过程,8.5 串行通信应用,8.5.3 双机通信,一、双机通信概述 确定数据通路格式 制定通信协议 设计联系代码 定义数据表,二、双机通信举例,8.5.3 双机通信,（请见书）,开 始,初始化定时器T1,初始化串行口,启动定时器T1,开放中断,主程序踏步,中断服务程序,关中断,清接收中断标志RI,保护现场,接收PC机发来的字符,将字符发送回PC机,开中断，恢复现场,中断返回,主程序,中断服务程序,一、多机通信系统,8.5.4 多机通信,（请见书）,二、多机通信技术要点说明,（请见书）,章节内容安排 8.1 串行通信基础知识 8.2 80C51串行口 8.3 80C51串行口工作方式 8.4 串行通信数据传输速率 8.5 串行通信运用 8.6 本章知识回顾,7.6 本章内容回顾,本章主要讨论80C51单片机串口的异步通信及其4种工作方式，以及基于80C51单片机串口的双机和多机通信。,谢谢！,
