單片機(jī)課堂知識(shí)要點(diǎn)串行溝通

解密串行和并行單片機(jī)串行數(shù)據(jù)交換與串行通信相關(guān)的寄存器串行口的工作模式U盤的串行通信口串行通信線路串行還是并行—

串行數(shù)據(jù)傳輸—

并行數(shù)據(jù)傳輸誰的傳輸速度快？串行還是并行并行通信ADC0804并行ADC串行還是并行串行通信串行ADCAD7705在系統(tǒng)開發(fā)中遇到I/O口不夠用的情況，可以考慮使用串行接口方式以節(jié)約單片機(jī)的I/O口資源。串行通信的基本概念異步通信和同步通信同步字符數(shù)據(jù)字符1數(shù)據(jù)字符2…數(shù)據(jù)字符n-1數(shù)據(jù)字符n校驗(yàn)字符(校驗(yàn)字符)1.同步通信(Synchronous

Communication)同步通信是一種連續(xù)傳送數(shù)據(jù)的通信方式，一次通信傳送多個(gè)字符數(shù)據(jù)，稱為一幀信息。數(shù)據(jù)傳輸速率較高。其缺點(diǎn)是要求發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘保持嚴(yán)格同步。同步通信的傳輸格式串行通信的基本概念異步通信和同步通信2.異步通信(Asynchronous

Communication)在異步通信中，數(shù)據(jù)通常是以字符或字節(jié)為單位組成數(shù)據(jù)幀進(jìn)行傳送的。收、發(fā)端各有一套彼此獨(dú)立，互不同步的通信機(jī)構(gòu)，由于收發(fā)數(shù)據(jù)的幀格式相同，因此可以相互識(shí)別接收到的數(shù)據(jù)信息。串行通信的基本概念異步通信和同步通信2.異步通信(Asynchronous

Communication)D0D1D2D3D4D5D6D7D70/110D0D1第n字符幀空閑位停止位奇偶校驗(yàn)8位數(shù)據(jù)8位數(shù)據(jù)起始位奇偶停起校止始驗(yàn)位位第n-1字符幀第n+1字符幀異步通信幀格式8位數(shù)據(jù)00/11111串行通信的基本概念波特率衡量串行口傳輸速度的方法就是看它每秒傳輸多少個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。例如：串行口1秒傳輸1024個(gè)字節(jié)，則數(shù)據(jù)傳輸率為1024Bps，即1KBps。單位Bps代表“字節(jié)/秒”（Bytes

per

second）單位bps代表“位/秒”（bits

per

second）另一個(gè)廣泛使用的描述數(shù)據(jù)傳輸率的物理量是波特率，對(duì)應(yīng)的單位為波特（baud）。波特的定義是：傳輸數(shù)據(jù)中每秒信號(hào)的變化量。常常把波特與位/秒看成相等，即1Bd=1bps。串行通信的基本概念波特率衡量串行口傳輸速度的方法就是看它每秒傳輸多少個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。波特率的定義：每秒傳輸二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)。如：波特率為1200bps是指每秒鐘能傳輸1200位二進(jìn)制數(shù)碼。波特率的倒數(shù)即為每位數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間。例如：波特率為1200bps，每位的傳輸時(shí)間為：11200dT=0.

833(

ms)=串行通信的基本概念串行通信的制式1.單工制式(Simplex)發(fā)送器A接收器B2.半雙工制式(Half

duplex)發(fā)送接收發(fā)送接收A端B端串行通信的基本概念串行通信的制式3.全雙工制式(Full

duplex)發(fā)送接收接收發(fā)送A端B端單片機(jī)串行數(shù)據(jù)交換串行接收口RXD串行發(fā)送口TXDP3.0P3.1AT89S51單片機(jī)內(nèi)部的通用異步發(fā)送—接收器功能結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)與外設(shè)之間的全雙工串行通信。與串行通信有關(guān)的寄存器串行口緩沖寄存器SBUF與串行通信有關(guān)的寄存器串行口緩沖寄存器SBUF串行口緩沖寄存器SBUF是一個(gè)1個(gè)字節(jié)長度的寄存器，屬于特殊功能寄存器。在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，當(dāng)設(shè)置好串行口工作模式和波特率后，只要把數(shù)據(jù)載入SBUF中，串行口就會(huì)自動(dòng)將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。在接收數(shù)據(jù)時(shí)，串行口接收下來的數(shù)據(jù)保存在SBUF中以供程序讀取。與串行通信有關(guān)的寄存器串行口控制寄存器SCON串行口控制寄存器SCON是一個(gè)1個(gè)字節(jié)長度的寄存器，屬于特殊功能寄存器。SCON控制著單片機(jī)串行通信的工作模式，可以被位尋址。串行口工作模式與串行通信有關(guān)的寄存器串行口控制寄存器SCONSM0

SM1工作方式功 能說

明000同步移位寄存器輸入/輸出，波特率固定為fosc/120118位異步收發(fā)，波特率可變(T1溢出率/n，n=32或16)1029位異步收發(fā)，波特率固定為f0sc/n，n=64或32)1139位異步收發(fā)，波特率可變(T1溢出率/n，n=32或16)串行口四種工作方式與串行通信有關(guān)的寄存器串行口控制寄存器SCON多機(jī)通信控制位允許串行接收位REN=0，禁止串行口接收數(shù)據(jù)

REN=1，允許串行口接收數(shù)據(jù)接收的第9位數(shù)據(jù)發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)方式2和方式3，該位發(fā)送第9位數(shù)據(jù)雙機(jī)時(shí)：作為奇偶校驗(yàn)位；多機(jī)時(shí)：=1

地址幀=0

數(shù)據(jù)幀方式2和方式3，該位存放接收第9位數(shù)據(jù)。方式1：SM2=0該位接收的是停止位。與串行通信有關(guān)的寄存器串行口控制寄存器SCON發(fā)送中斷標(biāo)志位TI=1，一幀數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束；TI必須由軟件清零。接收中斷標(biāo)志位RI=1，一幀數(shù)據(jù)接收完畢；RI必須由軟件清零。與串行通信有關(guān)的寄存器特殊功寄存器PCON波特率選擇位·

fosc64方式0時(shí)，波特率固定為時(shí)鐘頻率fosc的1/12，不受SMOD位值的影響。若fosc

=12

MHz，波特率為1Mbit/s。方式2時(shí)，波特率僅與SMOD位的值有關(guān)。2SMOD方式2波特率=與串行通信有關(guān)的寄存器特殊功寄存器PCON方式1或方式3定時(shí)，常用T1作為波特率發(fā)生器，其關(guān)系式為322SMOD波特率

=

·定時(shí)器T1的溢出率fosc12256

-

X 256

-

X1定時(shí)器T的溢出率=計(jì)數(shù)速率=f2SMOD32 12(256

-

X

)·

osc

波特率=與串行通信有關(guān)的寄存器晶振頻率

(MHZ)波特率

(HZ)SMODT1方式2定時(shí)初值實(shí)際波特率誤差(%)12.0096001F9H8923712.0048000F9H4460712.0024000F3H24040.1612.0012000E6H12020.1611.0592192001FDH19200011.059296000FDH9600011.059248000EAH4800011.059224000F4H2400011.059212000E8H12000S1~S6機(jī)器周期寫SBUF“MOV

SBUF，A”啟動(dòng)發(fā)送RXD（數(shù)據(jù)）TXD（移位脈沖）D0D1D2D3D4D5D6D7TI方式0發(fā)送串行口的工作方式在模式0下，串行口實(shí)際上是一個(gè)同步移位寄存器。該模式下只發(fā)送或接收8位數(shù)據(jù)。——工作方式0串行口的工作方式——工作方式0注意模式0下數(shù)據(jù)由單片機(jī)的RXD端（10管腳）發(fā)送或接收，而TXD端（11管腳）發(fā)送或接收的移位脈沖。發(fā)送或接收數(shù)據(jù)時(shí)，低位數(shù)據(jù)在前，高位數(shù)據(jù)在后。模式0下串行口控制寄存器SCON的SM2位應(yīng)設(shè)為0，且TB8位無用。該模式下串行口通信的波特率固定為晶振頻率的1/12。串行口的工作方式——工作方式0方式0接收串行口的工作方式——工作方式1方式1為雙機(jī)串行通信方式。8位異步收發(fā)，波特率可變

(T1溢出率/n，n=32或16)串行口的工作方式——工作方式1方式1發(fā)送波特率MOV

SBUF,A單片機(jī)自動(dòng)拉低單片機(jī)自動(dòng)加入單片機(jī)自動(dòng)加入串行口的工作方式——工作方式1方式1接收3次連續(xù)采樣以16倍速率采樣RXD引腳。串行口的工作方式——工作方式1滿足以下兩個(gè)條件方，式接1收接才收有效。（1）RI=0，即上一幀數(shù)據(jù)接收完成