串行接口与并行接口课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,精品文档,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,精品文档,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,精品文档,第九章 MCS-51串行接口,9.1 串行数据通信概述,一、并行通信和串行通信,并行,并行,数据是一位一位传送的,串行,1位,优点：传输线少，连线简单,缺点：速度慢,适用于远距离,或数据量少的通信,通 信,串行,串行,串行,串行通信,第九章 MCS-51串行接口 9.1 串行数据通信概述并行并,打印机,计算机,网络,鼠标,扫描仪,硬盘,并行、串行接口的应用？,I2C SPI,RS232,USB,常见的串行通信接口:,打印机计算机网络鼠标扫描仪硬盘并行、串行接口的应用？I2C,选通,数据,8位,计算机,并行,外设,10011111,10011111,H,L,有二个问题需要解决,1、如何区分一位？,2、如何将一串0和1还原成数据？,1001 1111 1001 1111,1001 1111 1111 1001,1,00,11111,如何实现串行通信？,选通 数据8位计算机并行外设1001111110011111,二、串行传输方式,同步传输和异步传输,同步传输,1位,数据,计算机,外设,1 2 3 4 5 6 7 8,10011111,10011111,同步时钟,1位,数据,计算机,异步传输,外设,靠发送和接收速率相同来保证,比特率：位/秒(bps),波特率：码元/秒(Baud),高位先送,发送,速率,接收,速率,二、串行传输方式同步传输和异步传输同步传输1位 数据计算机外,1、同步通信方式,如何区分数据的起始？,如何将一串0和1还原成数据？,1、同步通信方式 如何区分数据的起始？如何将一串0和1还原成,2、异步通信方式,异步通信协议：,（1）没有数据发送时，数据线保持“1”状态,（2）发送数据时，先发起始位“0”，其后是数据,（3）数据后再发一位停止位“1“,因此对于8位数据至少要发送10位,例：若比特率为9600bps，则每传输960帧，即960字符/秒,而每位传输时间：T=1/96000.104(ms),2、异步通信方式 异步通信协议：因此对于8位数据至少要发送1,解决了传输一个字节的同步问题,如何组成一组数据的传输?,计算机,异步传输,外设,同步头,数据,7E,7D5E,7D,7D5D,PPP协议中,解决了传输一个字节的同步问题,计算机 异步传输外设同步头数,3、单工、双工、半双工方式,单工：,广播,双工：,电话,半双工：,对讲机,3、单工、双工、半双工方式单工：广播双工：电话半双工：对讲机,4、串行通信接口,（1）UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步接收器/发送器,（2）USRT(Universal Synchronous Receiver/Transmitter）,通用同步接收器/发送器,8,串并,8,并串,发送,接收,1,时钟,时钟,4、串行通信接口（1）UART(Universal Asy,6、调制解调器,15V：逻辑1 15V：逻辑0,5、RS232C标准,美国电子工业协会EIA公布的串行总线标准,DB-25,DB-9,最少3根线,公用电话网,Modem,Modem,计算机,计算机,RS232C,RS232C,RxD（3）,TxD（2）,地（5）,6、调制解调器15V：逻辑1 15V：逻辑05、RS2,9.2 MCS-51串行接口,51单片机内部有一个全双工的串行接口，具有4种工作方式。,与串行口有关的特殊功能寄存器(SBUF、SCON),一、串行口数据绶冲器SBUF（99H）,接收、发送对应于同一地址（99H），但实际上是两个绶冲器。,TxD,发送,SBUF(99H),内部DB,TI,RxD,输入移位寄存器,接收,SBUF(99H),RI,9.2 MCS-51串行接口 51单片机内部有一个全双工的,二、串行口控制寄存器SCON（98H）,1、SM0、SM1 控制串行口方式,2、SM2 允许方式2、3的多机通讯特征位,在方式2、3中若SM2=1表示接收的第九位数据（RB8）为0时不激活RI。,在方式1中若SM2=1只有收到有效的停止位时才会激活RI。,在方式0中SM2必须为0。,SM0,SM1,工作方式,功 能 简 述,波特率,0 0,方式0,8位 同步移位寄存器,fosc/12,0 1,方式1,10位 UART,可变,1 0,方式2,11位 UART,fosc/32或/64,1 1,方式3,11位 UART,可变,二、串行口控制寄存器SCON（98H）1、SM0、SM1 控,3、REN 允许串行接收位，由软件置/复位,1：允许接收,0：不允许接收（允许发送）,4、TB8 在方式2、3中要发送的第九位数据，由软件置/复位,5、RB8 在方式2、3中是接收的第九位数据,在方式1中若SM2=0，RB8是接收的停止位。,在方式0中不用RB8。,3、REN 允许串行接收位，由软件置/复位4、TB8 在方式,6、RI 接收中断标志（必须由软件清除）,在方式0中串行接收到第8位结束时自动置位。,在方式1、2、3中串行接收到停止位的中间时置位。,1,1,1,1,1,1,1,SBUF,1111 1111,RxD,1,RI=1,7、TI 发送中断标志（必须由软件清除）,在方式0中串行发送第8位结束时自动置位。,在方式1、2、3中串行发送停止位的开始时置位,6、RI 接收中断标志（必须由软件清除）1111111SBU,9.3 MCS-51串行接口应用举例,一、方式0的应用,1、扩展并口（P232）,74LS164,D,CP,89C51,RxD,TxD,ROLED:MOV SCON,#00H,CLR ES,MOV A,#80H,LED:MOV SBUF,A,JNB TI,$,CLR TI,ACALL DELAY,RR A,AJMP LED,RET,9.3 MCS-51串行接口应用举例 一、方式0的应用1、扩,2、串行显示和键盘接口（补充材料）,7 6 5 4 3 2 1 0,15 14 13 12 11 10 9 8,P3.4,P3.5,8051,74LS164,1-6检查有否键按下,7-9判是否抖动,10-13置哪个键按下初值,R708H一排是8键，循环8次,R6FEH是先判右边键,R300H键值初值，键值即为键号,2、串行显示和键盘接口（补充材料）7 6 5 4,二、方式1的应用（甲、乙通信（P233）,一位起始位（0），8位数据，一位停止位（1），共10位,发送：写数据到SBUF后，立即开始发送，发完后置“1”TI,接收：接收完，将8位数据送入SBUF，同时后置“1”RI,接收或发送速率由波特率确定,X256fosc2smod/384 波特率,二、方式1的应用（甲、乙通信（P233）一位起始位（0），,并行,并行通信,选通,状态,数据,8位,计算机,打印机,一次传送多位数据，如8位,优点：,速度快,缺点：,传输线多,适用于近距离大数据通信,并行并行通信选通状态数据8位计算机打印机一次传送多位数据，如,