串行通信原理與應(yīng)用.pptx

1、串行通信原理及應(yīng)用讓計(jì)算機(jī)相互通信！HOW？1什么是通信兩個(gè)設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)的過程我們稱之為通信單工雙工AB2通信的方式從同時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)來分為：1、并行通信(Parrel)2、串行通信(Serial)3串并行方式各自特點(diǎn)速度價(jià)格距離并行串行相對快相對慢短遠(yuǎn)貴廉價(jià)4如何并行通信（有時(shí)間再講）DB0-DB7 WR RD CS ALE信號等舉例：內(nèi)存的寫數(shù)據(jù)過程（兩部分）。通過時(shí)序圖讓學(xué)生明白CLKA15:0ALEWRPhase 2Phase 1AddressD7:0Data5如何串行通信就用極少的數(shù)據(jù)線就能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，那么是如何實(shí)現(xiàn)的呢？楨的概念：起始位，數(shù)據(jù)位，速率(波特率)，應(yīng)答位或停止

2、位。舉例說明6串行通信楨格式7常見的串行通信協(xié)議 名稱特點(diǎn)USARTUSBI2CCAN用途PC與MCUPC與MCUMCU之間MCU之間特點(diǎn)簡單快，可靠簡單復(fù)雜，可靠USARTPC與MCU簡單8USART特點(diǎn)支持同步串行通信和異步串行通信支持全雙工楨格式可編程9串行輸出原理10串行輸入原理11PIC的USART結(jié)構(gòu)起始位 數(shù)據(jù) 停止位接收發(fā)送起始位停止位起始位TXEN0111TXIF接收緩沖寄存器波特率發(fā)生器RCIF88SPEN10波特率發(fā)生器SPEN發(fā)送緩沖寄存器1 發(fā)送移位寄存器 01 接收移位寄存器 0停止位（教材89頁）圖3-9 USART異步傳送模式結(jié)構(gòu)原理及時(shí)序圖12串行通信時(shí)必須要

3、考慮的問題硬件如何連接？傳輸速度是多少？通信格式是什么樣的？要發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)放在哪里？如何判斷發(fā)送或接收完畢？13MCU通過UART與PC連接圖5V 代表 10V 代表 0+12V 代表 112V 代表 0TXPCMAX232電平轉(zhuǎn)換器12V/-12V+5V/0VRX14寄存器設(shè)置PORTC:TXD TransmitterPORTC:RXD ReceiverRXSTA:1b7b6b5b4B3b2b1b0SPENRX9SRENCRENADDENFERROERRRX9Db7SPEN15考慮傳輸速率問題可能出現(xiàn)設(shè)備之間的主頻不同的情況，為了解決這個(gè)問題，兩個(gè)設(shè)備之間必須協(xié)商通信速率。對于UART而

4、言，傳輸速率是兩個(gè)設(shè)備之間預(yù)先協(xié)商好的，通過設(shè)置相應(yīng)寄存器來實(shí)現(xiàn)。16傳輸速率相關(guān)寄存器及標(biāo)志位波特率發(fā)生寄存器：SPBPG（99H）高波特率標(biāo)志位：BRGHTXSTA同步收發(fā)標(biāo)志位：SYNCTXSTA常用SPBPG的值：當(dāng)主頻是4Mhz時(shí)，速度希望采用9600bps進(jìn)行異步通信則SPBRG=25，BRGH1，SYNC017串行通信格式圖相關(guān)寄存器有兩個(gè)：TXSTA： 發(fā)送控制寄存器RCSTA：接收控制寄存器18TXSTA(98H):發(fā)送控制寄存器765432100TX9TXENSYNC0BRGH0TX9D功能： 控制UART發(fā)送數(shù)據(jù)的格式19TXSTA(98H):發(fā)送控制寄存器7654321

5、00TX9TXENSYNC0BRGH0TX9D9位發(fā)送使能發(fā)送使能同步模式使能高波特率使能發(fā)送位第9位無用位，清020TXSTA(98H):發(fā)送控制寄存器7bit6bit5bit43bit2bit1bit0CSRCTX9TXENSYNC-BRGHTRMTTX9D思考題：我想讓PIC的USART模塊采用8位數(shù)據(jù)位發(fā)送數(shù)據(jù)，異步方式，高速狀態(tài)，請問TXSTA該設(shè)定何值？TXSTA=0b00100100;21RCSTA：接收控制寄存器bit7654SPENRX9SRENCREN3bit2bit1bit0ADDENFERROERRRX9D功能： 控制UART接收數(shù)據(jù)的格式和狀態(tài)22RCSTA：接收控制

6、寄存器bit76543bit2bit1bit0SPENRX90CREN0FERROERRRX9D串口使能9位使能連續(xù)接收使能楨格式錯(cuò)溢出錯(cuò)接收的第9位未用，置0思考題：我想讓PIC的USART模塊在異步方式下采用8位數(shù)據(jù)位接收數(shù)據(jù)，請問RCSTA該設(shè)定何值？RCSTA=0b10010000;23要發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)放在哪里？要發(fā)送的數(shù)據(jù)放在TXREG里收到的數(shù)據(jù)放在RCREG里TXREG和RCREG都在0體中TXREG=A;char var=RCREG;24如何判斷發(fā)送成功？對于發(fā)送而言，當(dāng)一個(gè)字節(jié)發(fā)送完畢后PIR1的TXIF標(biāo)志位會(huì)被自動(dòng)置1，通過判斷此位就可得知數(shù)據(jù)發(fā)送是否完畢，當(dāng)TXREG

7、被賦值后，TXIF自動(dòng)被清空。思考題：如何用程序判斷是否發(fā)送成功？76543210TXIFPIR1: if(PIR1&0b00010000)!=0) / TXIF=1，本次發(fā)送成功 / 發(fā)下一個(gè)數(shù)據(jù)或結(jié)束發(fā)送 25如何判斷接收完畢？對于接收而言，當(dāng)接收到一個(gè)字節(jié)后PIR1的RCIF標(biāo)志位會(huì)置1，通過判斷此位可得知是否收到一個(gè)數(shù)據(jù)，當(dāng)RCREG被讀取后，RCIF自動(dòng)被清空。思考題：如何用程序判斷是否接收完畢？76543210RCIFPIR1: if(PIR1&0b00100000)!=0) / RCIF=1,說明收到一個(gè)數(shù)據(jù) / 把收到的數(shù)據(jù)讀走。 26例題1電路圖如上圖通過PIC16F877向

8、PC的COM1不停的發(fā)送字符A,要求波特率為9600bps8位數(shù)據(jù)位，無奇偶校驗(yàn)位，一位停止位，無數(shù)據(jù)流控，請編程實(shí)現(xiàn)。27流程圖初始化串行口TXREGAPIR1的TXIF位1TXREGATRUEFALSE28程序源代碼MAIN() RCSTA=0b10010000; SPBRG=25; TXSTA=0b00100100; TXREG=A; while(1) if(PIR1&0b00010000)!=0) TXREG=A; / 串口使能,接收使能/ 9600bps4MHz/發(fā)送字符A/發(fā)送使能，高波特率/發(fā)送完畢嗎？/再發(fā)送一個(gè)字符A /死循環(huán)，循環(huán)發(fā)送 29例題2電路圖如上圖用超級終端軟件通過