單片機串行口課件

第一節(jié)串行通信

計算機與外界的信息交換稱為通信。通信的基本方式可分為并行通信和串行通信兩種。所謂并行通信是指數(shù)據(jù)的各位同時在多根數(shù)據(jù)線上發(fā)送或接收。串行通信是數(shù)據(jù)的各位在同一根數(shù)據(jù)線上依次逐位發(fā)送或接收。第八章串行通信技術(shù)整理課件第一節(jié)串行通信第八章串行通信技術(shù)整1目前串行通信在單片機雙機、多機以及單片機與PC機之間的通信等方面得到了廣泛應(yīng)用。圖8.1并行通信示意圖P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0P2.7RDWRRDWRCSD7D6D5D4D3D2D1D0825588C51圖8.2串行通信示意圖88C51外設(shè)TXDTXDRXDRXD發(fā)送接收整理課件目前串行通信在單片機雙機、多機以及單片2一、異步通信和同步通信串行通信按同步方式可分為異步通信和同步通信兩種基本通信方式。1.同步通信(SynchronousCommunication)同步通信是一種連續(xù)傳送數(shù)據(jù)的通信方式，一次通信傳送多個字符數(shù)據(jù)，稱為一幀信息。數(shù)據(jù)傳輸速率較高，通?？蛇_56000bps或更高。其缺點是要求發(fā)送時鐘和接收時鐘保持嚴格同步。整理課件一、異步通信和同步通信串行通信按同步3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校驗字符(校驗字符)圖8.3同步通信數(shù)據(jù)傳送格式2.異步通信(AsynchronousCommunication)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)幀進行傳送的。收、發(fā)端各有一套彼此獨立，互不同步的通信機構(gòu)，由于收發(fā)數(shù)據(jù)的幀格式相同，因此可以相互識別接收到的數(shù)據(jù)信息。同步通信的數(shù)據(jù)幀格式如圖8.3所示。整理課件同步數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)…數(shù)據(jù)字符n-1數(shù)據(jù)字符n校驗(校驗字符4D0D1D2D3D4

D5

D6

D7

0/11111D70/1100D0D1第n字符幀空閑位停止位奇偶校驗停止位8位數(shù)據(jù)8位數(shù)據(jù)起始位起始位奇偶校驗第n-1字符幀第n+1字符幀圖8.4異步通信幀格式8位數(shù)據(jù)異步通信信息幀格式如圖8.4所示。整理課件D0D1D2D3D4D5D6D70/115(1)起始位：在沒有數(shù)據(jù)傳送時，通信線上處于邏輯“1”狀態(tài)。當發(fā)送端要發(fā)送1個字符數(shù)據(jù)時，首先發(fā)送1個邏輯“0”信號，這個低電平便是幀格式的起始位。其作用是向接收端表示發(fā)送端開始發(fā)送一幀數(shù)據(jù)。接收端檢測到這個低電平后，就準備接收數(shù)據(jù)信號。整理課件(1)起始位：整理課件6(2)數(shù)據(jù)位：在起始位之后，發(fā)送端發(fā)出(或接收端接收)的是數(shù)據(jù)位，數(shù)據(jù)的位數(shù)沒有嚴格的限制，5～8位均可。由低位到高位逐位傳送。(3)奇偶校驗位：數(shù)據(jù)位發(fā)送完(接收完)之后，可發(fā)送一位用來檢驗數(shù)據(jù)在傳送過程中是否出錯的奇偶校驗位。奇偶校驗是收發(fā)雙方預(yù)先約定好的差錯檢驗方式之一。有時也可不用奇偶校驗。整理課件(2)數(shù)據(jù)位：(3)奇偶校驗位：整理課件7(4)停止位：字符幀格式的最后部分是停止位，邏輯“1”電平有效，它可占1/2位、1位或2位（在串行通信時每位的傳送時間是固定的）。停止位表示傳送一幀信息的結(jié)束，也為發(fā)送下一幀信息作好準備。整理課件(4)停止位：整理課件8二、串行通信的波特率

波特率(BaudRate)是串行通信中一個重要概念，它是指傳輸數(shù)據(jù)的速率,亦稱比特率。波特率的定義是每秒傳輸二進制數(shù)碼的位數(shù)。如：波特率為1200bps是指每秒鐘能傳輸1200位二進制數(shù)碼。波特率的倒數(shù)即為每位數(shù)據(jù)傳輸時間。例如：波特率為1200bps，每位的傳輸時間為：1)(833.01200msdT==整理課件二、串行通信的波特率波特率(Baud9波特率和字符幀的傳輸速率不同，若采用圖8.4的數(shù)據(jù)幀格式，并且數(shù)據(jù)幀連續(xù)傳送（無空閑位），則實際的字符傳輸速率為1200/11=108.08幀/秒。

整理課件波特率和字符幀的傳輸速率不同，若采用10三、串行通信的制式

1.單工制式(Simplex)單工制式是指甲乙雙方通信只能單向傳送數(shù)據(jù)。單工制式如圖8.5所示。在串行通信中，數(shù)據(jù)是在兩個站之間傳送的。按照數(shù)據(jù)傳送方向，串行通信可分為三種制式。發(fā)送器A接收器B圖8.5單工制式整理課件三、串行通信的制式1.單工制式(Simplex)11

2.半雙工制式(Halfduplex)

半雙工制式是指通信雙方都具有發(fā)送器和接收器，雙方既可發(fā)送也可接收，但接收和發(fā)送不能同時進行，即發(fā)送時就不能接收，接收時就不能發(fā)送。半雙工制式如圖8.6所示。發(fā)送接收發(fā)送接收A端B端圖8.6半雙工制式整理課件2.半雙工制式(Halfduplex)發(fā)送接收12

3.全雙工制式(Fullduplex)全雙工制式是指通信雙方均設(shè)有發(fā)送器和接收器，并且將信道劃分為發(fā)送信道和接收信道，兩端數(shù)據(jù)允許同時收發(fā)，因此通信效率比前兩種高。全雙工制式如圖8.7所示。發(fā)送接收接收發(fā)送A端B端圖8.7全雙工制式整理課件3.全雙工制式(Fullduplex)發(fā)送接收接13四、串行通信的校驗

串行通信的目的不只是傳送數(shù)據(jù)信息，更重要的是應(yīng)確保準確無誤地傳送。因此必須考慮在通信過程中對數(shù)據(jù)差錯進行校驗，校驗方法有奇偶校驗、累加和校驗以及循環(huán)冗余碼校驗等。整理課件四、串行通信的校驗串行通信的目的不只141.奇偶校驗奇偶校驗的特點是按字符校驗，即在發(fā)送每個字符數(shù)據(jù)之后都附加一位奇偶校驗位(1或0),當設(shè)置為奇校驗時，數(shù)據(jù)中1的個數(shù)與校驗位1的個數(shù)之和應(yīng)為奇數(shù)；反之則為偶校驗。收、發(fā)雙方應(yīng)具有一致的差錯檢驗設(shè)置，當接收1幀字符時，對1的個數(shù)進行檢驗，若奇偶性(收、發(fā)雙方)一致則說明傳輸正確。奇偶校驗只能檢測到那種影響奇偶位數(shù)的錯誤，比較低級，一般只用在異步通信中。整理課件1.奇偶校驗奇偶校驗的特點是按字符152.累加和校驗累加和校驗是指發(fā)送方將所發(fā)送的數(shù)據(jù)塊求和，并將“校驗和”附加到數(shù)據(jù)塊末尾。接收方接收數(shù)據(jù)時也是先對數(shù)據(jù)塊求和，將所得結(jié)果與發(fā)送方的“校驗和”進行比較，若兩者相同，表示傳送正確，若不同則表示傳送出了差錯?！靶ｒ灪汀钡募臃ㄟ\算可用邏輯加，也可用算術(shù)加。整理課件2.累加和校驗累加和校驗是指發(fā)送方163.循環(huán)冗余碼校驗(CRC)循環(huán)冗余碼校驗的基本原理是將一個數(shù)據(jù)塊看成一個位數(shù)很長的二進制數(shù)，然后用一個特定的數(shù)去除它，將余數(shù)作校驗碼附在數(shù)據(jù)塊之后一起發(fā)送。接收端收到該數(shù)據(jù)塊和校驗碼后，進行同樣的運算來校驗傳送是否出錯。目前CRC已廣泛用于數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)通信中，并在國際上形成規(guī)范，市面上已有不少現(xiàn)成的CRC軟件算法。整理課件3.循環(huán)冗余碼校驗(CRC)循環(huán)17五、8051單片機的串行接口8051內(nèi)部有一個可編程全雙工串行通信接口。該部件不僅能同時進行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，也可作為一個同步移位寄存器使用。下面將對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作方式以及波特率進行介紹。整理課件五、8051單片機的串行接口8051181、串行接口的結(jié)構(gòu)及寄存器圖8.8AT88C51串行口結(jié)構(gòu)框圖發(fā)送SBUF(99H)接收SBUF(99H)時鐘門電路發(fā)送控制器接收控制器輸入移位寄存器內(nèi)部總線≥1串行口中斷TIRITXD(P3.1)RXD(P3.0)整理課件1、串行接口的結(jié)構(gòu)及寄存器圖8.8AT88C51串行19(1).串行數(shù)據(jù)緩沖器SBUFSBUF是串行口緩沖寄存器，包括發(fā)送寄存器和接收寄存器，以便能以全雙工方式進行通信。此外，在接收寄存器之前還有移位寄存器，從而構(gòu)成了串行接收的雙緩沖結(jié)構(gòu)，這樣可以避免在數(shù)據(jù)接收過程中出現(xiàn)幀重疊錯誤。發(fā)送數(shù)據(jù)時，由于CPU是主動的，不會發(fā)生幀重疊錯誤，因此發(fā)送電路不需要雙重緩沖結(jié)構(gòu)。整理課件(1).串行數(shù)據(jù)緩沖器SBUF整理課件20在邏輯上，SBUF只有一個，它既表示發(fā)送寄存器，又表示接收寄存器，具有同一個單元地址99H。但在物理結(jié)構(gòu)上，則有兩個完全獨立的SBUF，一個是發(fā)送緩沖寄存器SBUF，另一個是接收緩沖寄存器SBUF。如果CPU寫SBUF，數(shù)據(jù)就會被送入發(fā)送寄存器準備發(fā)送；如果CPU讀SBUF，則讀入的數(shù)據(jù)一定來自接收緩沖器。即CPU對SBUF的讀寫，實際上是分別訪問上述兩個不同的寄存器。整理課件在邏輯上，SBUF只有一個，它既表示21（2）.串行控制寄存器SCON串行控制寄存器SCON用于設(shè)置串行口的工作方式、檢測串行口的工作狀態(tài)、控制發(fā)送與接收的狀態(tài)等。它是一個既可以字節(jié)尋址又可以位尋址的8位特殊功能寄存器。其格式如圖8.8所示。整理課件（2）.串行控制寄存器SCON串行22見表8-1圖8.8串行口控制寄存器SCONRITIRB8TB8RENSM2SM1SM0SCON98H99H9AH9BH9CH9DH9EH9FH位地址0：雙機1：多機多機通信0：禁止1：允許接收控制發(fā)送數(shù)據(jù)第9位接收數(shù)據(jù)第9位發(fā)送中斷標志接收中斷標志整理課件見表8-1圖8.8串行口控制寄存器SCONRITIRB823

①

SM0SM1：串行口工作方式選擇位。其狀態(tài)組合所對應(yīng)的工作方式如表8-1所示。SM0SM1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/1201110位異步收發(fā)，波特率可變(T1溢出率/n，n=32或16)10211位異步收發(fā)，波特率固定為fosc/n，n=64或32)11311位異步收發(fā)，波特率可變(T1溢出率/n，n=32或16)表8-1串行口工作方式整理課件①SM0SM1：串行口工作方式選擇位。其狀態(tài)組合所24

②SM2：多機通信控制器位。在方式0中，SM2必須設(shè)成0。在方式1中，當處于接收狀態(tài)時，若SM2=1，則只有接收到有效的停止位“1”時，RI才能被激活成“1”(產(chǎn)生中斷請求)。在方式2和方式3中，若SM2=0，串行口以單機發(fā)送或接收方式工作，TI和RI以正常方式被激活并產(chǎn)生中斷請求；若SM2=1，RB8=1時，RI被激活并產(chǎn)生中斷請求。整理課件②SM2：多機通信控制器位。在方式0中，SM2必須設(shè)25

④TB8：方式2和方式3中要發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)。該位由軟件置位或復位。在方式2和方式3時，TB8是發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)。在多機通信中，以TB8位的狀態(tài)表示主機發(fā)送的是地址還是數(shù)據(jù)：TB8=1表示地址，TB8=0表示數(shù)據(jù)。TB8還可用作奇偶校驗位。③REN：串行接受允許控制位。該位由軟件置位或復位。當REN=1，允許接收；當REN=0，禁止接收。整理課件④TB8：方式2和方式3中要發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)。該位由軟件置26

⑥TI：發(fā)送中斷標志位。TI=1，表示已結(jié)束一幀數(shù)據(jù)發(fā)送，可由軟件查詢TI位標志，也可以向CPU申請中斷。注意：TI在任何工作方式下都必須由軟件清0。

⑤RB8：接收數(shù)據(jù)第9位。在方式2和方式3時，RB8存放接收到的第9位數(shù)據(jù)。RB8也可用作奇偶校驗位。在方式1中，若SM2=0，則RB8是接收到的停止位。在方式0中，該位未用。整理課件⑥TI：發(fā)送中斷標志位。TI=1，表示已結(jié)束一幀數(shù)據(jù)27

⑦RI：接收中斷標志位。RI=1，表示一幀數(shù)據(jù)接收結(jié)束?？捎绍浖樵僐I位標志，也可以向CPU申請中斷。

注意：RI在任何工作方式下也都必須由軟件清0。

在8051中，串行發(fā)送中斷TI和接收中斷RI的中斷入口地址是同是0023H，因此在中斷程序中必須由軟件查詢TI和RI的狀態(tài)才能確定究竟是接收還是發(fā)送中斷，進而作出相應(yīng)的處理。單片機復位時，SCON所有位均清0。整理課件⑦RI：接收中斷標志位。RI=1，表示一幀數(shù)據(jù)接收結(jié)28圖8.10電源控制寄存器PCON的格式PCOND7D6D5D4D3D2D1D0位名稱SMOD－－－GF1GF0PDIDL

SMOD：串行口波特率倍增位。在工作方式1～工作方式3時，若SMOD=1，則串行口波特率增加一倍。若SMOD=0，波特率不加倍。系統(tǒng)復位時，SMOD=0。2.電源控制寄存器PCON整理課件圖8.10電源控制寄存器PCON的格式PCOND729六、串行口工作方式8051串行通信共有4種工作方式，它們分別是方式0、方式1、方式2和方式3，由串行控制寄存器SCON中的SM0SM1決定，如表8-1所示。整理課件六、串行口工作方式8051串行通信共有301.工作方式0在方式0下，串行口作為同步移位寄存器使用。此時SM2、RB8、TB8均應(yīng)設(shè)置為0，用來擴展并行輸入輸出口。（1）發(fā)送：TI=0時，執(zhí)行“MOVSBUF，A”啟動發(fā)送，8位數(shù)據(jù)由低位到高位從RXD引腳送出，TXD發(fā)送同步脈沖。發(fā)送完后，由硬件置位TI。（2）接收：RI=0，REN=1時啟動接收，數(shù)據(jù)從RXD輸入，TXD輸出同步脈沖。8位數(shù)據(jù)接收完，由硬件置位RI?？赏ㄟ^“MOVA，SBUF”讀取數(shù)據(jù)。整理課件1.工作方式0在方式0下，串行口31方式0的波特率為fosc/12，即一個機器周期發(fā)送或接收一位數(shù)據(jù)。整理課件方式0的波特率為fosc/12，即一322.工作方式1方式1是一幀10位的異步串行通信方式，包括1個起始位(0)，8個數(shù)據(jù)位和一個停止位(1)，其幀格式如下：起始位0D0D1D2D3D4D5D6D7停止位1圖8.11方式1數(shù)據(jù)幀格式整理課件2.工作方式1方式1是一幀10位的33(1)數(shù)據(jù)發(fā)送

當TI=0時，執(zhí)行“MOVSBUF，A”指令后開始發(fā)送，由硬件自動加入起始位和停止位，構(gòu)成一幀數(shù)據(jù)，然后由TXD端串行輸出。發(fā)送完后，TXD輸出線維持在“1”狀態(tài)下，并將SCON中的TI置1，表示一幀數(shù)據(jù)發(fā)送完畢。整理課件(1)數(shù)據(jù)發(fā)送當TI=0時，執(zhí)行“34(2)數(shù)據(jù)接收

RI=0，REN=1時，接收電路采樣RXD引腳，如出現(xiàn)由“1”變“0”跳變，認為有數(shù)據(jù)正在送來。整理課件(2)數(shù)據(jù)接收RI=0，REN=135(3)波特率（波特率發(fā)生器用T1來做，工作在方式2）波特率=2SMOD×(T1溢出率)/32T1溢出率=1/T1定時時間波特率=32·12·(28-T初)2SMOD·fosc整理課件(3)波特率（波特率發(fā)生器用T1來做，工作在方式2）波特36對波特率需要說明的是，當串行口工作在方式1或方式3（波特率可變），且要求波特率按規(guī)范取1200、2400、4800、9600…時，若采用晶振12MHz和6MHz,按上述公式算出的T1定時初值將不是一個整數(shù)，因此會產(chǎn)生波特率誤差而影響串行通信的同步性能。解決的方法只有調(diào)整單片機的晶振頻率fosc,為此有一種頻率為11.0592MHz的晶振，這樣可使計算出的T1初值為整數(shù)。表8-2列出了串行方式1或方式3在不同晶振時的常用波特率和誤差。整理課件對波特率需要說明的是，當串行口工作在37表8.2常用波特率和誤差晶振頻率(MHZ)波特率(HZ)SMODT1方式2定時初值實際波特率誤差(%)12.0096001F8H8823712.0048000F8H4460712.0024000F3H24040.1612.0012000E6H12020.1611.0592192001FDH19200011.059296000FDH9600011.0589248000EAH4800011.0589224000F4H2400011.0589212000E8H12000整理課件表8.2常用波特率和誤差晶振頻率(MHZ)波特率SM383.工作方式2和方式3工作方式2和方式3都是11位異步收發(fā)串行通信方式，兩者的差異僅在波特率上有所不同。方式2：波特率=2SMOD·fosc/64(SMOD=0或1)方式3：(與方式1相同)波特率=32·12·(28-T初)2SMOD·fosc整理課件3.工作方式2和方式3工作方式2和39(1)數(shù)據(jù)發(fā)送

TI=0，發(fā)送數(shù)據(jù)前，先由軟件設(shè)置TB8，可使用如下指令完成：

SETBTB8；將TB8位置1

CLRTB8；將TB8位置0然后再向SBUF寫入8位數(shù)據(jù)，并以此來啟動串行發(fā)送。一幀數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后，CPU自動將TI置1，其過程與方式1相同。整理課件(1)數(shù)據(jù)發(fā)送TI=0，發(fā)送數(shù)據(jù)前40(2)數(shù)據(jù)接收

REN=1，RI=0時，允許接收

①若SM2=0，接收到的8位數(shù)據(jù)送SBUF，第9位數(shù)據(jù)（無論0還是1）送RB8，RI置1。②若SM2=1，接收到的第9位數(shù)據(jù)為0，數(shù)據(jù)無效，不送SBUF；接收到的第9位數(shù)據(jù)為1，數(shù)據(jù)送SBUF，第9位送RB8。整理課件(2)數(shù)據(jù)接收REN=1，RI=41第二節(jié)PC機與單片機間的串行通信近年來，在智能儀器儀表、數(shù)據(jù)采集、嵌入式自動控制等場合，越來越普遍應(yīng)用單片機作核心控制部件。但當需要處理較復雜數(shù)據(jù)或要對多個采集的數(shù)據(jù)進行綜合處理以及需要進行集散控制時，單片機的算術(shù)運算和邏輯運算能力都顯得不足，這時往往需要借助計算機系統(tǒng)。將單片機采集的數(shù)據(jù)通過串行口傳送給PC機，由PC機高級語言或數(shù)據(jù)庫語言對數(shù)據(jù)進行處理，或者實現(xiàn)整理課件第二節(jié)PC機與單片機間的串行通信42

PC機對遠端單片機進行控制。因此，實現(xiàn)單片機與PC機之間的遠程通信更具有實際意義。

整理課件PC機對遠端單片機進行控制。因此，實現(xiàn)單片機與PC機43

單片機中的輸入輸出數(shù)據(jù)信號電平都是TTL電平，這種電平采用正邏輯標準，TTL電平標準

輸出L：<0.8V；H：>2.4V。

輸入L：<1.2V；H：>2.0V

PC機配置的串口是RS-232C接口，兩者電氣特性不匹配，為了實現(xiàn)兩者之間的通信，需要解決電平轉(zhuǎn)換問題。整理課件單片機中的輸入輸出數(shù)據(jù)信號電平都是TTL電平，這種電44一、RS-232C總線標準

RS-232C原本是美國電子工業(yè)協(xié)會(ElectronicIndustryAssociation，簡稱EIA)的推薦標準，現(xiàn)已在全世界范圍內(nèi)廣泛采用，RS-232C是在異步串行通信中應(yīng)用最廣的總線標準之一。該總線標準定義了25條信號線，使用25個引腳的連接器。各信號引腳的定義見表8.3。整理課件一、RS-232C總線標準R45表8.3RS-232C引腳信號定義引腳定義(助記符)引腳定義(助記符)1保護地(PG)14輔助通道發(fā)送數(shù)據(jù)(STXD)2發(fā)送數(shù)據(jù)(TXD)15發(fā)送時鐘(TXC)3接收數(shù)據(jù)(RXD)16輔助通道接收數(shù)據(jù)(SRXD)4請求發(fā)送(RTS)17接收時鐘(RXC)5清除發(fā)送(CTS)18未定義6數(shù)據(jù)準備好(DSR)18輔助通道請求發(fā)送(SRTS)7信號地(GND)20數(shù)據(jù)終端準備就緒(DTR)8接收線路信號檢測(DCD)21信號質(zhì)量檢測8未定義22音響指標(RI)10未定義23數(shù)據(jù)信號速率選擇11未定義24發(fā)送時鐘12輔助通道接收線路信號檢測(SDCD)25未定義13輔助通道允許發(fā)送(SCTS)整理課件表8.3RS-232C引腳信號定義引腳定義(助記符)引腳46

除信號定義外，RS-232C標準的其它規(guī)定還有：(1)RS-232C是一種電壓型總線標準，它采用負邏輯標準：邏輯1，-15V～-5V；邏輯0，+5V～+15V，噪聲容限為2V。(2)標準數(shù)據(jù)傳送速率有：50，75，110，150，300，600，1200，2400，4800，9600，19200bit/s。(3)實際上RS-232-C的25條引線中有許多是很少使用的，一般只使用3～9條引線，常用3條接口線，即發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)和信號地。目前COM1和COM2使用的是9針D形連接器DB9

。整理課件除信號定義外，RS-232C標準的其47圖8.15微機9針D形串口連接器整理課件圖8.15微機9針D形串口連接器整理課件48二、RS-232C接口電路由于RS-232C信號電平(EIA)與8051單片機信號電平(TTL)不一致，因此，必須進行信號電平轉(zhuǎn)換。實現(xiàn)這種電平轉(zhuǎn)換的電路稱為RS-232C接口電路。一般有兩種形式：一種是采用運算放大器、晶體管、光電隔離器等器件組成的電路來實現(xiàn)；另一種是采用專門集成芯片(如MC1488、MC1488、MAX232等)來實現(xiàn)。下面介紹由專門集成芯片MAX232構(gòu)成的接口電路。整理課件二、RS-232C接口電路491.MAX232MAX232芯片是MAXIM公司生產(chǎn)的具有兩路接收器和驅(qū)動器的IC芯片，其內(nèi)部有一個電源電壓變換器，可以將輸入+5V的電壓變換成RS-232C輸出電平所需的±12V電壓。所以采用這種芯片來實現(xiàn)接口電路特別方便，只需單一的+5V電源即可。整理課件1.MAX232MAX232芯片是50MAX232芯片的引腳結(jié)構(gòu)如圖8.16所示。其中管腳1～6(C1+、V+、C1-、C2+、C2-、V-)用于電源電壓轉(zhuǎn)換，只要在外部接入相應(yīng)的電解電容即可；管腳7～10和管腳11～14構(gòu)成兩組TTL信號電平與RS-232信號電平的轉(zhuǎn)換電路，對應(yīng)管腳可直接與單片機串行口的TTL電平引腳和PC機的RS-232電平引腳相連。具體連線如圖8.17所示。整理課件MAX232芯片的引腳結(jié)構(gòu)如圖8.151整理課件整理課件522.max232實現(xiàn)PC機與8051單片機串行通信電路用MAX232芯片實現(xiàn)PC機與8051單片機串行通信的典型電路如圖8.16所示。圖中外接電解電容C1、C2、C3、C4用于電源電壓變換，可提高抗干擾能力，它們可取相同容量的電容，一般取1.0μF/16V。電容C5的作用是對+5V電源的噪聲干擾進行濾波，一般取0.1μF。選用兩組中的任意一組電平轉(zhuǎn)換電路實現(xiàn)串行通信，如圖整理課件2.max232實現(xiàn)PC機與8051單片機串行通信電路53中選Tlin、Rlout分別與8051的TXD、RXD相連，Tlout、Rlin分別與PC機中R232接口的RXD、TXD相連。這種發(fā)送與接收的對應(yīng)關(guān)系不能接錯，否則將不能正常工作。整理課件中選Tlin、Rlout分別與8051的TXD、RX54圖8.17用MAX232實現(xiàn)串行通信接口電路圖整理課件圖8.17用MAX232實現(xiàn)串行通信接口電路圖整理課件554、RS-485總線接口RS-232接口標準出現(xiàn)較早，難免會有不足之處：（1）接口的信號電平值較高，易損壞接口電路的芯片；（2）傳輸速率較低，在異步傳輸時，波特率最大20kbps；（3）接口使用一根信號線和一根信號返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式，這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾；（4）傳輸距離有限，實際最大傳輸距離30m左右。整理課件4、RS-485總線接口整理課件56RS-485/422接口采用不同的方式：每個信號都采用雙絞線傳送，兩條線間的電壓差用于表示數(shù)字信號。例如，把雙絞線中的一根標為A（正），另一根標為B（負），當A為正電壓（通常為+5V），B為負電壓時(通常為0)，表示信號1；反之，A為負電壓，B為正電壓時表示信號0。RS-485/422允許通信距離可達到1.2km，實際上可達3km，采用合適的電壓可達到2.5Mbps的傳輸速率。整理課件RS-485/422接口采用不同的方57RS-422與RS-485采用相同的通信協(xié)議，但有所不同。RS-422通常作為RS-232通信的擴展，它采用兩對雙絞線，數(shù)據(jù)可以同時雙向傳送（全雙工）。RS-485則采用一對雙絞線，輸入輸出不能同時進行（半雙工）。整理課件RS-422與RS-485采用相同58RS-485串行總線接口標準以差分平衡方式傳輸信號，具有很強的抗共模干擾的能力。邏輯“1”以兩線間的電壓差為+2V～+6V表示；邏輯“0”以兩線間的電壓差為-2V～-6V表示。接口信號電平比RS-232降低了，不容易損壞接口電路芯片。RS-485總線標準可采用MAX485芯片實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。MAX-485芯片引腳排列如圖8.18所示。整理課件RS-485串行總線接口標準以差分平59RVCCREBDEATGNDMAX485MAX485輸入/輸出信號不能同時進行（半雙工），其發(fā)送和接收功能的轉(zhuǎn)換是由芯片的RE和DE端控制的。RE=0時，允許接收；RE=1時，接收端R高阻。DE=1時，允許發(fā)送；DE=0時，發(fā)送端A和B高阻。在單片機系統(tǒng)中常把RE和DE接在一起用單片機的一個I/O線控制收發(fā)。ABRTRXDTXDP1.0REDE圖8.18MAX485引腳排列與連接整理課件RVCCMAX485MA60

第一節(jié)串行通信

計算機與外界的信息交換稱為通信。通信的基本方式可分為并行通信和串行通信兩種。所謂并行通信是指數(shù)據(jù)的各位同時在多根數(shù)據(jù)線上發(fā)送或接收。串行通信是數(shù)據(jù)的各位在同一根數(shù)據(jù)線上依次逐位發(fā)送或接收。第八章串行通信技術(shù)整理課件第一節(jié)串行通信第八章串行通信技術(shù)整61目前串行通信在單片機雙機、多機以及單片機與PC機之間的通信等方面得到了廣泛應(yīng)用。圖8.1并行通信示意圖P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0P2.7RDWRRDWRCSD7D6D5D4D3D2D1D0825588C51圖8.2串行通信示意圖88C51外設(shè)TXDTXDRXDRXD發(fā)送接收整理課件目前串行通信在單片機雙機、多機以及單片62一、異步通信和同步通信串行通信按同步方式可分為異步通信和同步通信兩種基本通信方式。1.同步通信(SynchronousCommunication)同步通信是一種連續(xù)傳送數(shù)據(jù)的通信方式，一次通信傳送多個字符數(shù)據(jù)，稱為一幀信息。數(shù)據(jù)傳輸速率較高，通常可達56000bps或更高。其缺點是要求發(fā)送時鐘和接收時鐘保持嚴格同步。整理課件一、異步通信和同步通信串行通信按同步63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校驗字符(校驗字符)圖8.3同步通信數(shù)據(jù)傳送格式2.異步通信(AsynchronousCommunication)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)幀進行傳送的。收、發(fā)端各有一套彼此獨立，互不同步的通信機構(gòu)，由于收發(fā)數(shù)據(jù)的幀格式相同，因此可以相互識別接收到的數(shù)據(jù)信息。同步通信的數(shù)據(jù)幀格式如圖8.3所示。整理課件同步數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)…數(shù)據(jù)字符n-1數(shù)據(jù)字符n校驗(校驗字符64D0D1D2D3D4

D5

D6

D7

0/11111D70/1100D0D1第n字符幀空閑位停止位奇偶校驗停止位8位數(shù)據(jù)8位數(shù)據(jù)起始位起始位奇偶校驗第n-1字符幀第n+1字符幀圖8.4異步通信幀格式8位數(shù)據(jù)異步通信信息幀格式如圖8.4所示。整理課件D0D1D2D3D4D5D6D70/1165(1)起始位：在沒有數(shù)據(jù)傳送時，通信線上處于邏輯“1”狀態(tài)。當發(fā)送端要發(fā)送1個字符數(shù)據(jù)時，首先發(fā)送1個邏輯“0”信號，這個低電平便是幀格式的起始位。其作用是向接收端表示發(fā)送端開始發(fā)送一幀數(shù)據(jù)。接收端檢測到這個低電平后，就準備接收數(shù)據(jù)信號。整理課件(1)起始位：整理課件66(2)數(shù)據(jù)位：在起始位之后，發(fā)送端發(fā)出(或接收端接收)的是數(shù)據(jù)位，數(shù)據(jù)的位數(shù)沒有嚴格的限制，5～8位均可。由低位到高位逐位傳送。(3)奇偶校驗位：數(shù)據(jù)位發(fā)送完(接收完)之后，可發(fā)送一位用來檢驗數(shù)據(jù)在傳送過程中是否出錯的奇偶校驗位。奇偶校驗是收發(fā)雙方預(yù)先約定好的差錯檢驗方式之一。有時也可不用奇偶校驗。整理課件(2)數(shù)據(jù)位：(3)奇偶校驗位：整理課件67(4)停止位：字符幀格式的最后部分是停止位，邏輯“1”電平有效，它可占1/2位、1位或2位（在串行通信時每位的傳送時間是固定的）。停止位表示傳送一幀信息的結(jié)束，也為發(fā)送下一幀信息作好準備。整理課件(4)停止位：整理課件68二、串行通信的波特率

波特率(BaudRate)是串行通信中一個重要概念，它是指傳輸數(shù)據(jù)的速率,亦稱比特率。波特率的定義是每秒傳輸二進制數(shù)碼的位數(shù)。如：波特率為1200bps是指每秒鐘能傳輸1200位二進制數(shù)碼。波特率的倒數(shù)即為每位數(shù)據(jù)傳輸時間。例如：波特率為1200bps，每位的傳輸時間為：1)(833.01200msdT==整理課件二、串行通信的波特率波特率(Baud69波特率和字符幀的傳輸速率不同，若采用圖8.4的數(shù)據(jù)幀格式，并且數(shù)據(jù)幀連續(xù)傳送（無空閑位），則實際的字符傳輸速率為1200/11=108.08幀/秒。

整理課件波特率和字符幀的傳輸速率不同，若采用70三、串行通信的制式

1.單工制式(Simplex)單工制式是指甲乙雙方通信只能單向傳送數(shù)據(jù)。單工制式如圖8.5所示。在串行通信中，數(shù)據(jù)是在兩個站之間傳送的。按照數(shù)據(jù)傳送方向，串行通信可分為三種制式。發(fā)送器A接收器B圖8.5單工制式整理課件三、串行通信的制式1.單工制式(Simplex)71

2.半雙工制式(Halfduplex)

半雙工制式是指通信雙方都具有發(fā)送器和接收器，雙方既可發(fā)送也可接收，但接收和發(fā)送不能同時進行，即發(fā)送時就不能接收，接收時就不能發(fā)送。半雙工制式如圖8.6所示。發(fā)送接收發(fā)送接收A端B端圖8.6半雙工制式整理課件2.半雙工制式(Halfduplex)發(fā)送接收72

3.全雙工制式(Fullduplex)全雙工制式是指通信雙方均設(shè)有發(fā)送器和接收器，并且將信道劃分為發(fā)送信道和接收信道，兩端數(shù)據(jù)允許同時收發(fā)，因此通信效率比前兩種高。全雙工制式如圖8.7所示。發(fā)送接收接收發(fā)送A端B端圖8.7全雙工制式整理課件3.全雙工制式(Fullduplex)發(fā)送接收接73四、串行通信的校驗

串行通信的目的不只是傳送數(shù)據(jù)信息，更重要的是應(yīng)確保準確無誤地傳送。因此必須考慮在通信過程中對數(shù)據(jù)差錯進行校驗，校驗方法有奇偶校驗、累加和校驗以及循環(huán)冗余碼校驗等。整理課件四、串行通信的校驗串行通信的目的不只741.奇偶校驗奇偶校驗的特點是按字符校驗，即在發(fā)送每個字符數(shù)據(jù)之后都附加一位奇偶校驗位(1或0),當設(shè)置為奇校驗時，數(shù)據(jù)中1的個數(shù)與校驗位1的個數(shù)之和應(yīng)為奇數(shù)；反之則為偶校驗。收、發(fā)雙方應(yīng)具有一致的差錯檢驗設(shè)置，當接收1幀字符時，對1的個數(shù)進行檢驗，若奇偶性(收、發(fā)雙方)一致則說明傳輸正確。奇偶校驗只能檢測到那種影響奇偶位數(shù)的錯誤，比較低級，一般只用在異步通信中。整理課件1.奇偶校驗奇偶校驗的特點是按字符752.累加和校驗累加和校驗是指發(fā)送方將所發(fā)送的數(shù)據(jù)塊求和，并將“校驗和”附加到數(shù)據(jù)塊末尾。接收方接收數(shù)據(jù)時也是先對數(shù)據(jù)塊求和，將所得結(jié)果與發(fā)送方的“校驗和”進行比較，若兩者相同，表示傳送正確，若不同則表示傳送出了差錯。“校驗和”的加法運算可用邏輯加，也可用算術(shù)加。整理課件2.累加和校驗累加和校驗是指發(fā)送方763.循環(huán)冗余碼校驗(CRC)循環(huán)冗余碼校驗的基本原理是將一個數(shù)據(jù)塊看成一個位數(shù)很長的二進制數(shù)，然后用一個特定的數(shù)去除它，將余數(shù)作校驗碼附在數(shù)據(jù)塊之后一起發(fā)送。接收端收到該數(shù)據(jù)塊和校驗碼后，進行同樣的運算來校驗傳送是否出錯。目前CRC已廣泛用于數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)通信中，并在國際上形成規(guī)范，市面上已有不少現(xiàn)成的CRC軟件算法。整理課件3.循環(huán)冗余碼校驗(CRC)循環(huán)77五、8051單片機的串行接口8051內(nèi)部有一個可編程全雙工串行通信接口。該部件不僅能同時進行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，也可作為一個同步移位寄存器使用。下面將對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作方式以及波特率進行介紹。整理課件五、8051單片機的串行接口8051781、串行接口的結(jié)構(gòu)及寄存器圖8.8AT88C51串行口結(jié)構(gòu)框圖發(fā)送SBUF(99H)接收SBUF(99H)時鐘門電路發(fā)送控制器接收控制器輸入移位寄存器內(nèi)部總線≥1串行口中斷TIRITXD(P3.1)RXD(P3.0)整理課件1、串行接口的結(jié)構(gòu)及寄存器圖8.8AT88C51串行79(1).串行數(shù)據(jù)緩沖器SBUFSBUF是串行口緩沖寄存器，包括發(fā)送寄存器和接收寄存器，以便能以全雙工方式進行通信。此外，在接收寄存器之前還有移位寄存器，從而構(gòu)成了串行接收的雙緩沖結(jié)構(gòu)，這樣可以避免在數(shù)據(jù)接收過程中出現(xiàn)幀重疊錯誤。發(fā)送數(shù)據(jù)時，由于CPU是主動的，不會發(fā)生幀重疊錯誤，因此發(fā)送電路不需要雙重緩沖結(jié)構(gòu)。整理課件(1).串行數(shù)據(jù)緩沖器SBUF整理課件80在邏輯上，SBUF只有一個，它既表示發(fā)送寄存器，又表示接收寄存器，具有同一個單元地址99H。但在物理結(jié)構(gòu)上，則有兩個完全獨立的SBUF，一個是發(fā)送緩沖寄存器SBUF，另一個是接收緩沖寄存器SBUF。如果CPU寫SBUF，數(shù)據(jù)就會被送入發(fā)送寄存器準備發(fā)送；如果CPU讀SBUF，則讀入的數(shù)據(jù)一定來自接收緩沖器。即CPU對SBUF的讀寫，實際上是分別訪問上述兩個不同的寄存器。整理課件在邏輯上，SBUF只有一個，它既表示81（2）.串行控制寄存器SCON串行控制寄存器SCON用于設(shè)置串行口的工作方式、檢測串行口的工作狀態(tài)、控制發(fā)送與接收的狀態(tài)等。它是一個既可以字節(jié)尋址又可以位尋址的8位特殊功能寄存器。其格式如圖8.8所示。整理課件（2）.串行控制寄存器SCON串行82見表8-1圖8.8串行口控制寄存器SCONRITIRB8TB8RENSM2SM1SM0SCON98H99H9AH9BH9CH9DH9EH9FH位地址0：雙機1：多機多機通信0：禁止1：允許接收控制發(fā)送數(shù)據(jù)第9位接收數(shù)據(jù)第9位發(fā)送中斷標志接收中斷標志整理課件見表8-1圖8.8串行口控制寄存器SCONRITIRB883

①

SM0SM1：串行口工作方式選擇位。其狀態(tài)組合所對應(yīng)的工作方式如表8-1所示。SM0SM1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/1201110位異步收發(fā)，波特率可變(T1溢出率/n，n=32或16)10211位異步收發(fā)，波特率固定為fosc/n，n=64或32)11311位異步收發(fā)，波特率可變(T1溢出率/n，n=32或16)表8-1串行口工作方式整理課件①SM0SM1：串行口工作方式選擇位。其狀態(tài)組合所84

②SM2：多機通信控制器位。在方式0中，SM2必須設(shè)成0。在方式1中，當處于接收狀態(tài)時，若SM2=1，則只有接收到有效的停止位“1”時，RI才能被激活成“1”(產(chǎn)生中斷請求)。在方式2和方式3中，若SM2=0，串行口以單機發(fā)送或接收方式工作，TI和RI以正常方式被激活并產(chǎn)生中斷請求；若SM2=1，RB8=1時，RI被激活并產(chǎn)生中斷請求。整理課件②SM2：多機通信控制器位。在方式0中，SM2必須設(shè)85

④TB8：方式2和方式3中要發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)。該位由軟件置位或復位。在方式2和方式3時，TB8是發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)。在多機通信中，以TB8位的狀態(tài)表示主機發(fā)送的是地址還是數(shù)據(jù)：TB8=1表示地址，TB8=0表示數(shù)據(jù)。TB8還可用作奇偶校驗位。③REN：串行接受允許控制位。該位由軟件置位或復位。當REN=1，允許接收；當REN=0，禁止接收。整理課件④TB8：方式2和方式3中要發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)。該位由軟件置86

⑥TI：發(fā)送中斷標志位。TI=1，表示已結(jié)束一幀數(shù)據(jù)發(fā)送，可由軟件查詢TI位標志，也可以向CPU申請中斷。注意：TI在任何工作方式下都必須由軟件清0。

⑤RB8：接收數(shù)據(jù)第9位。在方式2和方式3時，RB8存放接收到的第9位數(shù)據(jù)。RB8也可用作奇偶校驗位。在方式1中，若SM2=0，則RB8是接收到的停止位。在方式0中，該位未用。整理課件⑥TI：發(fā)送中斷標志位。TI=1，表示已結(jié)束一幀數(shù)據(jù)87

⑦RI：接收中斷標志位。RI=1，表示一幀數(shù)據(jù)接收結(jié)束?？捎绍浖樵僐I位標志，也可以向CPU申請中斷。

注意：RI在任何工作方式下也都必須由軟件清0。

在8051中，串行發(fā)送中斷TI和接收中斷RI的中斷入口地址是同是0023H，因此在中斷程序中必須由軟件查詢TI和RI的狀態(tài)才能確定究竟是接收還是發(fā)送中斷，進而作出相應(yīng)的處理。單片機復位時，SCON所有位均清0。整理課件⑦RI：接收中斷標志位。RI=1，表示一幀數(shù)據(jù)接收結(jié)88圖8.10電源控制寄存器PCON的格式PCOND7D6D5D4D3D2D1D0位名稱SMOD－－－GF1GF0PDIDL

SMOD：串行口波特率倍增位。在工作方式1～工作方式3時，若SMOD=1，則串行口波特率增加一倍。若SMOD=0，波特率不加倍。系統(tǒng)復位時，SMOD=0。2.電源控制寄存器PCON整理課件圖8.10電源控制寄存器PCON的格式PCOND789六、串行口工作方式8051串行通信共有4種工作方式，它們分別是方式0、方式1、方式2和方式3，由串行控制寄存器SCON中的SM0SM1決定，如表8-1所示。整理課件六、串行口工作方式8051串行通信共有901.工作方式0在方式0下，串行口作為同步移位寄存器使用。此時SM2、RB8、TB8均應(yīng)設(shè)置為0，用來擴展并行輸入輸出口。（1）發(fā)送：TI=0時，執(zhí)行“MOVSBUF，A”啟動發(fā)送，8位數(shù)據(jù)由低位到高位從RXD引腳送出，TXD發(fā)送同步脈沖。發(fā)送完后，由硬件置位TI。（2）接收：RI=0，REN=1時啟動接收，數(shù)據(jù)從RXD輸入，TXD輸出同步脈沖。8位數(shù)據(jù)接收完，由硬件置位RI。可通過“MOVA，SBUF”讀取數(shù)據(jù)。整理課件1.工作方式0在方式0下，串行口91方式0的波特率為fosc/12，即一個機器周期發(fā)送或接收一位數(shù)據(jù)。整理課件方式0的波特率為fosc/12，即一922.工作方式1方式1是一幀10位的異步串行通信方式，包括1個起始位(0)，8個數(shù)據(jù)位和一個停止位(1)，其幀格式如下：起始位0D0D1D2D3D4D5D6D7停止位1圖8.11方式1數(shù)據(jù)幀格式整理課件2.工作方式1方式1是一幀10位的93(1)數(shù)據(jù)發(fā)送

當TI=0時，執(zhí)行“MOVSBUF，A”指令后開始發(fā)送，由硬件自動加入起始位和停止位，構(gòu)成一幀數(shù)據(jù)，然后由TXD端串行輸出。發(fā)送完后，TXD輸出線維持在“1”狀態(tài)下，并將SCON中的TI置1，表示一幀數(shù)據(jù)發(fā)送完畢。整理課件(1)數(shù)據(jù)發(fā)送當TI=0時，執(zhí)行“94(2)數(shù)據(jù)接收

RI=0，REN=1時，接收電路采樣RXD引腳，如出現(xiàn)由“1”變“0”跳變，認為有數(shù)據(jù)正在送來。整理課件(2)數(shù)據(jù)接收RI=0，REN=195(3)波特率（波特率發(fā)生器用T1來做，工作在方式2）波特率=2SMOD×(T1溢出率)/32T1溢出率=1/T1定時時間波特率=32·12·(28-T初)2SMOD·fosc整理課件(3)波特率（波特率發(fā)生器用T1來做，工作在方式2）波特96對波特率需要說明的是，當串行口工作在方式1或方式3（波特率可變），且要求波特率按規(guī)范取1200、2400、4800、9600…時，若采用晶振12MHz和6MHz,按上述公式算出的T1定時初值將不是一個整數(shù)，因此會產(chǎn)生波特率誤差而影響串行通信的同步性能。解決的方法只有調(diào)整單片機的晶振頻率fosc,為此有一種頻率為11.0592MHz的晶振，這樣可使計算出的T1初值為整數(shù)。表8-2列出了串行方式1或方式3在不同晶振時的常用波特率和誤差。整理課件對波特率需要說明的是，當串行口工作在97表8.2常用波特率和誤差晶振頻率(MHZ)波特率(HZ)SMODT1方式2定時初值實際波特率誤差(%)12.0096001F8H8823712.0048000F8H4460712.0024000F3H24040.1612.0012000E6H12020.1611.0592192001FDH19200011.059296000FDH9600011.0589248000EAH4800011.0589224000F4H2400011.0589212000E8H12000整理課件表8.2常用波特率和誤差晶振頻率(MHZ)波特率SM983.工作方式2和方式3工作方式2和方式3都是11位異步收發(fā)串行通信方式，兩者的差異僅在波特率上有所不同。方式2：波特率=2SMOD·fosc/64(SMOD=0或1)方式3：(與方式1相同)波特率=32·12·(28-T初)2SMOD·fosc整理課件3.工作方式2和方式3工作方式2和99(1)數(shù)據(jù)發(fā)送

TI=0，發(fā)送數(shù)據(jù)前，先由軟件設(shè)置TB8，可使用如下指令完成：

SETBTB8；將TB8位置1

CLRTB8；將TB8位置0然后再向SBUF寫入8位數(shù)據(jù)，并以此來啟動串行發(fā)送。一幀數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后，CPU自動將TI置1，其過程與方式1相同。整理課件(1)數(shù)據(jù)發(fā)送TI=0，發(fā)送數(shù)據(jù)前100(2)數(shù)據(jù)接收

REN=1，RI=0時，允許接收

①若SM2=0，接收到的8位數(shù)據(jù)送SBUF，第9位數(shù)據(jù)（無論0還是1）送RB8，RI置1。②若SM2=1，接收到的第9位數(shù)據(jù)為0，數(shù)據(jù)無效，不送SBUF；接收到的第9位數(shù)據(jù)為1，數(shù)據(jù)送SBUF，第9位送RB8。整理課件(2)數(shù)據(jù)接收REN=1，RI=101第二節(jié)PC機與單片機間的串行通信近年來，在智能儀器儀表、數(shù)據(jù)采集、嵌入式自動控制等場合，越來越普遍應(yīng)用單片機作核心控制部件。但當需要處理較復雜數(shù)據(jù)或要對多個采集的數(shù)據(jù)進行綜合處理以及需要進行集散控制時，單片機的算術(shù)運算和邏輯運算能力都顯得不足，這時往往需要借助計算機系統(tǒng)。將單片機采集的數(shù)據(jù)通過串行口傳送給PC機，由PC機高級語言或數(shù)據(jù)庫語言對數(shù)據(jù)進行處理，或者實現(xiàn)整理課件第二節(jié)PC機與單片機間的串行通信102

PC機對遠端單片機進行控制。因此，實現(xiàn)單片機與PC機之間的遠程通信更具有實際意義。

整理課件PC機對遠端單片機進行控制。因此，實現(xiàn)單片機與PC機103

單片機中的輸入輸出數(shù)據(jù)信號電平都是TTL電平，這種電平采用正邏輯標準，TTL電平標準

輸出L：<0.8V；H：>2.4V。

輸入L：<1.2V；H：>2.0V

PC機配置的串口是RS-232C接口，兩者電氣特性不匹配，為了實現(xiàn)兩者之間的通信，需要解決電平轉(zhuǎn)換問題。整理課件單片機中的輸入輸出數(shù)據(jù)信號電平都是TTL電平，這種電104一、RS-232C總線標準

RS-232C原本是美國電子工業(yè)協(xié)會(ElectronicIndustryAssociation，簡稱EIA)的推薦標準，現(xiàn)已在全世界范圍內(nèi)廣泛采用，RS-232C是在異步串行通信中應(yīng)用最廣的總線標準之一。該總線標準定義了25條信號線，使用25個引腳的連接器。各信號引腳的定義見表8.3。整理課件一、RS-232C總線標準R105表8.3RS-232C引腳信號定義引腳定義(助記符)引腳定義(助記符)1保護地(PG)14輔助通道發(fā)送數(shù)據(jù)(STXD)2發(fā)送數(shù)據(jù)(TXD)15發(fā)送時鐘(TXC)3接收數(shù)據(jù)(RXD)16輔助通道接收數(shù)據(jù)(SRXD)4請求發(fā)送(RTS)17接收時鐘(RXC)5清除發(fā)送(CTS)18未定義6數(shù)據(jù)準備好(DSR)18輔助通道請求發(fā)送(SRTS)7信號地(GND)20數(shù)據(jù)終端準備就緒(DTR)8接收線路信號檢測(DCD)21信號質(zhì)量檢測8未定義22音響指標(RI)10未定義23數(shù)據(jù)信號速率選擇11未定義24發(fā)送時鐘12輔助通道接收線路信號檢測(SDCD)25未定義13輔助通道允許發(fā)送(SCTS)整理課件表8.3RS-232C引腳信號定義引腳定義(助記符)引腳106

除信號定義外，RS-232C標準的其它規(guī)定還有：(1)RS-232C是一種電壓型總線標準，它采用負邏輯標準：邏輯1，-15V～-5V；邏輯0，+5V～+15V，噪聲容限為2V。(2)標準數(shù)據(jù)傳送速率有：50，75，110，150，300，600，1200，2400，4800，9600，19200bit/s。(3)實際上RS-232-C的25條引線