第7章--串行通信及其接口(new)解析课件

第第7章章 串行通信及其接口串行通信及其接口概述概述89S51的串行口的串行口串行口的控制串行口的控制第7章串行通信及其接口 概述7.1概述概述并行通信并行通信数据的各位同时传送数据的各位同时传送串串行行通通信信数数据据的的各各位位一一位位一一位位地地依依次次传传送送。适适合合于于计计算算机机之之间间、计计算算机机与与外外部部设设备备之之间间的的远远距距离通信。离通信。串行传输方式：串行传输方式：单单工工方方式式（如如图图7-1所所示示）、半半双双工工方方式式（如如图图7-2所示）、全双工方式（如图所示）、全双工方式（如图7-3所示）。所示）。串行接收方式：串行接收方式：异异步步通通信信方方式式（如如图图7-4所所示示）、同同步步通通信信方方式式（如图（如图7-5所示）。所示）。返回本章首页7.1概述并行通信数据的各位同时传送返回本章首第7章-串行通信及其接口(new)解析课件波特率波特率串行通信的数据传输速率串行通信的数据传输速率bps(b/s)第7章-串行通信及其接口(new)解析课件接收器图7-1单工方式发送器图7-1单工方式发送器接收器接收器发送器发送器数据流图7-2半双工方式接收器接收器发送器发送器数据流图7-2半双工方式发送器接收器数据流接收器发送器图7-3全双工方式发送器接收器数据流接收器发送器图7-3全双工方式7.289S51的串行口的串行口7.2.1串行口的结构串行口的结构7.2.2串行口的工作方式串行口的工作方式7.2.3波特率的计算波特率的计算返回本章首页7.289S51的串行口7.2.1串行口的结构返回串行口寄存器串行口寄存器结构结构串行口寄存器结构7.2.1串行口的结构串行口的结构1串行口控制寄存器串行口控制寄存器SCON该该寄寄存存器器的的字字节节地地址址为为98H，可可位位寻寻址址。SCON格式如图格式如图7-6所示。所示。SCON位位地址地址SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI9F9E9D9C9B9A9998图图7-6SCON格式格式D7D6D5D4D3D2D1D07.2.1串行口的结构1串行口控制寄存器SCONSCREN=1：允许接收；：允许接收；=0：禁止接收：禁止接收TI发送中断标志位。发送完一帧数据硬件置发送中断标志位。发送完一帧数据硬件置1，软件清，软件清0RI接收中断标志位。接收完一帧数据硬件置接收中断标志位。接收完一帧数据硬件置1，软件清，软件清0SM2多机通信（方式多机通信（方式2、3）控制位。）控制位。=1：允许：允许TB8方式方式2、3要发送的第要发送的第9位位RB8方式方式2、3接收的第接收的第9位位101111REN=1：允许接收；=0：禁止接收101112特殊功能寄存器特殊功能寄存器PCON其其字字节节地地址址为为87H，没没有有位位寻寻址址功功能能。PCON的的格格式式如如图图7-7所所示示，其其中中与与串串行行接接口口有有关关的的只只有有D7位。位。PCONSMODD7D6D5D4D3D2D1D0图7-7PCON格式返回本节2特殊功能寄存器PCONPCSMD7D6数据缓冲寄存器数据缓冲寄存器SBUF存发送或接收的数据存发送或接收的数据中断允许寄存器中断允许寄存器IE其中的其中的ES=1：允许串行口中断：允许串行口中断中断优先级别寄存器中断优先级别寄存器IP其中的其中的PS=1：串行口为高优：串行口为高优先级中断先级中断数据缓冲寄存器SBUF存发送或接收的数据7.2.2串行口的工作方式串行口的工作方式表7-1串行口工作方式7.2.2串行口的工作方式表7-1串行口工作方式7.2.4波特率的设置波特率的设置方式方式0每个机器周期发送每个机器周期发送/接收接收1位位方式方式2波特率波特率=（2SMOD/64）fOSC方式方式1、3波特率波特率=（2SMOD/32）T1溢出率溢出率T1溢出率溢出率=T1溢出周期溢出周期T的倒数的倒数T1设方式设方式2定时定时T=（256-X）机器周期机器周期X为初值为初值7.2.4波特率的设置方式0每个机器周期发送/接表7-3常用的波特率及计算器初值返回本节表7-3常用的波特率及计算器初值返回本节7.3串行口的工作方式串行口的工作方式方式方式0同步移位寄存器输入同步移位寄存器输入/输出方式，作输出方式，作I/O扩展扩展1）输出）输出执行：执行：MOVSBUF，A低位先出，发完低位先出，发完后硬件置中断标志后硬件置中断标志TI=1，必须由软件清，必须由软件清02）输入）输入执行：执行：MOVA，SBUF低位先入，收完低位先入，收完后硬件置中断标志后硬件置中断标志RI=1，必须由软件清，必须由软件清0返回本章首页7.3串行口的工作方式方式0同步移位寄存器输入方式方式110位异步传送，双机通信位异步传送，双机通信1）发送）发送执行：执行：MOVSBUF，A，发完一帧后，发完一帧后硬件置中断标志硬件置中断标志TI=1，必须由软件清，必须由软件清02）接收）接收执行：执行：MOVSBUF，A，收完一帧后，收完一帧后硬件置中断标志硬件置中断标志RI=1，必须由软件清，必须由软件清0RXDTXDTXDRXD89S5189S51方式110位异步传送，双机通信RXDTXDTXDR两台89S51互传数据两台89S51互传数据89S51单片机和PC机通过RS232C总线通信接口图RS-232接口接口89S5189S51单片机和PC机通过RS232C总线通信接口图RS-方式方式2、311位异步传送，多机通信位异步传送，多机通信方式2、311位异步传送，多机通信7.3.4多机通信接口多机通信接口多机通信原理多机通信原理串串行行口口控控制制寄寄存存器器SCON中中的的SM2为为多多机机通通信信接接口口控控制制位位。串串行行口口以以方方式式2或或3接接收收时时，若若SM2为为1，则则仅仅当当接接收收到到的的第第9位位数数据据RB8为为1时时，数数据据才才装装入入SBUF，置置位位RI，请请求求CPU对对数数据据进进行行处处理理；当当SM2为为0时时，则则接接收收到到一一个个数数据据后后，不不管管第第9位位数数据据RB8是是0还还是是1，都都将将数数据据装装入入接接收收缓缓冲冲器器SBUF并置位中断标志并置位中断标志RI，请求，请求CPU处理。处理。7.3.4多机通信接口多机通信原理74串行口的应用串行口的应用扩展扩展I/O口口74串行口的应用扩展I/O口MOVSCON，#00H；串行口方式；串行口方式0初始化初始化MOVA，#07FH；最左一位发光二极管先亮；最左一位发光二极管先亮CLRP1.0；清串行输出；清串行输出START1：MOVSBUF，A；开始串行输出；开始串行输出LOOP：JNBTI，LOOP；查询；查询TISETBP1.0；允许串行输出；允许串行输出ACALLDELAY；显示延时；显示延时1秒秒CLRTI；清发送中断标志；清发送中断标志RRA；准备右边一位显示；准备右边一位显示SJMPSTART1；再一次串行输出；再一次串行输出MOVSCON，#00H；串行口方式0初始化MO第7章-串行通信及其接口(new)解析课件l单片机与RS232C接口（1）分离元件电平转换电路，如图）分离元件电平转换电路，如图7-19所示。所示。（2）集成电路电平转换电路）集成电路电平转换电路MC1488，1489这这两两种种芯芯片片的的引引脚脚如如图图7-20所所示示。（3）集集成成电电路路电平转换器电平转换器MC145407。如图如图7-21所示。所示。l单片机与RS232C接口起 始位D0D1D2D4D3D5D6D7X标志停止位检验位图7-18RS232C总线上传输的异步通信典型数据格式起始位D0D1D2D4D3D5D6D7X标志停止位检验位图7分类符号名称引脚说明地线机架保护地（屏蔽地）1信号地（公共地）7数据信号线TXD数据发送线2在无数据信息传输或收/发信息间隔期，RXD/TXD电平为1。辅助信道传输速率较主信道低。其余同RXD数据接收线3TXD辅助信道数据发送线14RXD辅助信道数据接收线16定时信号线DCE发送信号定时15指示被传输的每个bit信息的中心位置DCE接收信号定时17DTE发送信号定时24控制线RTS请求发送4DTE发给DCECTS允许发送5DCE发给DTEDSRDCE装置就绪6DTRDTE装置就绪20DTE发给DCEDCD接收信号（载波）检测8DTE收到满足标准的信号时置位振铃指示22由DCE收到振铃时置位信号质量检测21由DCE根据数据信息是否有错而置位/复位数据信号速率选择23指定两种传输速率中的一种RTS辅助信道请求发送19CTS辅助信道允许发送13RCD辅助信道接收检测12备用线9未定义，保留供DCE装置测试使用10111825表表7-4RS232C信号线及其在信号线及其在DB-25的针脚号的针脚号分类符号名称引脚说明地线机架保护地（屏蔽地）1信号地（公图7-19分离元件电平转换电路图7-19分离元件电平转换电路（a）MC1488（b）MC1489图7-20MC1488，MC1489引脚（a）MC1488图7-21MC145407引脚图7-21MC145407引脚（a）（b）图7-22终端/计算机与终端/计算机简化连接形式返回本节（a）（b）图7-22终端/计算机与终端/计算机简化连接2多机通信程序设计多机通信程序设计l lMCS-51多机通信程序设计多机通信程序设计以以典典型型的的PC机机和和MCS-51构构成成的的主主从从式式多多机机系系统统为例，如图为例，如图7-23所示，阐述多机通信的程序设计。所示，阐述多机通信的程序设计。l lPC机多机通信机多机通信编编程程格格式式如如表表7-5所所示示其其中中WLS1，WLS0两两位位用用于于设设置置新新发发送送或或接接收收的的字字长长，详详见见表表7-6；奇奇偶偶校校验验允许位允许位PEN及及ESP、跟随校验位的组合见表、跟随校验位的组合见表7-7。l l多机通信实例多机通信实例2多机通信程序设计图7-23PC机与MCS-51单片机多机通信图7-23PC机与MCS-51单片机多机通信Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0DLAB断线设定跟随检测EPSPENSTBWLS1WLS0表7-5LCR端口地址Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1BiWLS1（bit1）WLS0（bit0）数据字长005位016位107位118位表7-6WLS1，WLS0两位设置的字长WLS1（bit1）WLS0（bit0）数据字长005位01跟随校验位（bit5）EPS（bit4）PEN（bit3）校验位001奇校验011偶校验101校验值为“1”111校验值为“0”表7-7PEN及ESP跟随校验位的组合返回本节跟随校验位（bit5）EPS（bit4）PEN（bit3）校THANKYOUVERYMUCH！本章到此结束，本章到此结束，谢谢您的光临！谢谢您的光临！结束放映返回本章首页THANKYOUVERYMUCH！本章到此结束，结束