串行接口與并行接口課件

第九章MCS-51串行接口9.1串行數(shù)據(jù)通信概述一、并行通信和串行通信并行并行數(shù)據(jù)是一位一位傳送的串行1位優(yōu)點(diǎn)：傳輸線少，連線簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：速度慢適用于遠(yuǎn)距離或數(shù)據(jù)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串行數(shù)據(jù)通信概述并行并打印機(jī)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)鼠標(biāo)掃描儀硬盤并行、串行接口的應(yīng)用？I2CSPIRS232USB常見的串行通信接口:打印機(jī)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)鼠標(biāo)掃描儀硬盤并行、串行接口的應(yīng)用？I2C選通數(shù)據(jù)8位計(jì)算機(jī)并行外設(shè)1001111110011111HL有二個(gè)問題需要解決1、如何區(qū)分一位？2、如何將一串0和1還原成數(shù)據(jù)？10011111→1001111110011111→1111100110011111如何實(shí)現(xiàn)串行通信？選通數(shù)據(jù)8位計(jì)算機(jī)并行外設(shè)1001111110011111二、串行傳輸方式同步傳輸和異步傳輸同步傳輸1位

數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)外設(shè)123456781001111110011111同步時(shí)鐘1位

數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)異步傳輸外設(shè)靠發(fā)送和接收速率相同來(lái)保證比特率：位/秒(bps)波特率：碼元/秒(Baud)高位先送發(fā)送速率接收速率二、串行傳輸方式同步傳輸和異步傳輸同步傳輸1位數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)外1、同步通信方式如何區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)的起始？如何將一串0和1還原成數(shù)據(jù)？1、同步通信方式如何區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)的起始？如何將一串0和1還原成2、異步通信方式異步通信協(xié)議：（1）沒有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，數(shù)據(jù)線保持“1”狀態(tài)（2）發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，先發(fā)起始位“0”，其后是數(shù)據(jù)（3）數(shù)據(jù)后再發(fā)一位停止位“1“因此對(duì)于8位數(shù)據(jù)至少要發(fā)送10位例：若比特率為9600bps，則每傳輸960幀，即960字符/秒而每位傳輸時(shí)間：T=1/9600≈0.104(ms)2、異步通信方式異步通信協(xié)議：因此對(duì)于8位數(shù)據(jù)至少要發(fā)送1解決了傳輸一個(gè)字節(jié)的同步問題,如何組成一組數(shù)據(jù)的傳輸?計(jì)算機(jī)異步傳輸外設(shè)同步頭數(shù)據(jù)7E7D5E7D7D5DPPP協(xié)議中解決了傳輸一個(gè)字節(jié)的同步問題,計(jì)算機(jī)異步傳輸外設(shè)同步頭數(shù)3、單工、雙工、半雙工方式單工：廣播雙工：電話半雙工：對(duì)講機(jī)3、單工、雙工、半雙工方式單工：廣播雙工：電話半雙工：對(duì)講機(jī)4、串行通信接口（1）UART(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter通用異步接收器/發(fā)送器（2）USRT(UniversalSynchronousReceiver/Transmitter）通用同步接收器/發(fā)送器8串－并8并－串發(fā)送接收1時(shí)鐘時(shí)鐘4、串行通信接口（1）UART(UniversalAsy6、調(diào)制解調(diào)器－15V：邏輯1＋15V：邏輯05、RS－232C標(biāo)準(zhǔn)美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA公布的串行總線標(biāo)準(zhǔn)DB-25DB-9最少3根線公用電話網(wǎng)ModemModem計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)RS232CRS232CRxD（3）TxD（2）地（5）6、調(diào)制解調(diào)器－15V：邏輯1＋15V：邏輯05、RS－29.2MCS-51串行接口51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)全雙工的串行接口，具有4種工作方式。與串行口有關(guān)的特殊功能寄存器(SBUF、SCON)一、串行口數(shù)據(jù)綬沖器SBUF（99H）接收、發(fā)送對(duì)應(yīng)于同一地址（99H），但實(shí)際上是兩個(gè)綬沖器。TxD發(fā)送SBUF(99H)內(nèi)部DBTIRxD輸入移位寄存器接收SBUF(99H)RI9.2MCS-51串行接口51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)全雙工的二、串行口控制寄存器SCON（98H）1、SM0、SM1控制串行口方式2、SM2允許方式2、3的多機(jī)通訊特征位在方式2、3中若SM2=1→表示接收的第九位數(shù)據(jù)（RB8）為0時(shí)不激活RI。在方式1中若SM2=1→只有收到有效的停止位時(shí)才會(huì)激活RI。在方式0中SM2必須為0。SM0

SM1工作方式功能簡(jiǎn)述波特率

00方式08位同步移位寄存器fosc/12

01方式110位UART可變

10方式211位UARTfosc/32或/64

11方式311位UART可變二、串行口控制寄存器SCON（98H）1、SM0、SM1控3、REN允許串行接收位，由軟件置/復(fù)位1：允許接收0：不允許接收（允許發(fā)送）4、TB8在方式2、3中要發(fā)送的第九位數(shù)據(jù)，由軟件置/復(fù)位5、RB8在方式2、3中是接收的第九位數(shù)據(jù)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允許串行接收位，由軟件置/復(fù)位4、TB8在方式6、RI接收中斷標(biāo)志（必須由軟件清除）在方式0中串行接收到第8位結(jié)束時(shí)自動(dòng)置位。在方式1、2、3中串行接收到停止位的中間時(shí)置位。1111111SBUF11111111RxD1RI=17、TI發(fā)送中斷標(biāo)志（必須由軟件清除）在方式0中串行發(fā)送第8位結(jié)束時(shí)自動(dòng)置位。在方式1、2、3中串行發(fā)送停止位的開始時(shí)置位6、RI接收中斷標(biāo)志（必須由軟件清除）1111111SBU9.3MCS-51串行接口應(yīng)用舉例一、方式0的應(yīng)用1、擴(kuò)展并口（P232）74LS164DCP89C51RxDTxDROLED: MOVSCON,#00H CLRES MOVA,#80HLED: MOVSBUF,A JNBTI,$ CLRTI ACALLDELAY RRA AJMPLED RET9.3MCS-51串行接口應(yīng)用舉例一、方式0的應(yīng)用1、擴(kuò)2、串行顯示和鍵盤接口（補(bǔ)充材料）7654321015141312111098P3.4P3.5805174LS1641-6檢查有否鍵按下7-9判是否抖動(dòng)10-13置哪個(gè)鍵按下初值R7＝08H一排是8鍵，循環(huán)8次R6＝FEH是先判右邊鍵R3＝00H鍵值初值，鍵值即為鍵號(hào)2、串行顯示和鍵盤接口（補(bǔ)充材料）7654二、方式1的應(yīng)用（甲、乙通信（P233））一位起始位（0），8位數(shù)據(jù)，一位停止位（1），共10位發(fā)送：寫數(shù)據(jù)到SBUF后，立即開始發(fā)送，發(fā)完后置“1”TI接收：接收完，將8位數(shù)據(jù)送入SBUF，同時(shí)后置“1”RI接收或發(fā)送速率由波特率確定X＝256－fosc?2smod/384?波特率二、方式1的應(yīng)用（甲、乙通信（P233））一位起始位（0），并行并行通信選通狀態(tài)數(shù)據(jù)8位計(jì)算機(jī)打印機(jī)一次傳送多位數(shù)據(jù)，如8位優(yōu)點(diǎn)：速度快缺點(diǎn)：傳輸線多適用于近距離大數(shù)據(jù)通信并行并行通信選通狀態(tài)數(shù)據(jù)8位計(jì)算機(jī)打印機(jī)一次傳送多位數(shù)據(jù)，如第九章MCS-51串行接口9.1串行數(shù)據(jù)通信概述一、并行通信和串行通信并行并行數(shù)據(jù)是一位一位傳送的串行1位優(yōu)點(diǎn)：傳輸線少，連線簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：速度慢適用于遠(yuǎn)距離或數(shù)據(jù)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串行數(shù)據(jù)通信概述并行并打印機(jī)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)鼠標(biāo)掃描儀硬盤并行、串行接口的應(yīng)用？I2CSPIRS232USB常見的串行通信接口:打印機(jī)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)鼠標(biāo)掃描儀硬盤并行、串行接口的應(yīng)用？I2C選通數(shù)據(jù)8位計(jì)算機(jī)并行外設(shè)1001111110011111HL有二個(gè)問題需要解決1、如何區(qū)分一位？2、如何將一串0和1還原成數(shù)據(jù)？10011111→1001111110011111→1111100110011111如何實(shí)現(xiàn)串行通信？選通數(shù)據(jù)8位計(jì)算機(jī)并行外設(shè)1001111110011111二、串行傳輸方式同步傳輸和異步傳輸同步傳輸1位

數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)外設(shè)123456781001111110011111同步時(shí)鐘1位

數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)異步傳輸外設(shè)靠發(fā)送和接收速率相同來(lái)保證比特率：位/秒(bps)波特率：碼元/秒(Baud)高位先送發(fā)送速率接收速率二、串行傳輸方式同步傳輸和異步傳輸同步傳輸1位數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)外1、同步通信方式如何區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)的起始？如何將一串0和1還原成數(shù)據(jù)？1、同步通信方式如何區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)的起始？如何將一串0和1還原成2、異步通信方式異步通信協(xié)議：（1）沒有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，數(shù)據(jù)線保持“1”狀態(tài)（2）發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，先發(fā)起始位“0”，其后是數(shù)據(jù)（3）數(shù)據(jù)后再發(fā)一位停止位“1“因此對(duì)于8位數(shù)據(jù)至少要發(fā)送10位例：若比特率為9600bps，則每傳輸960幀，即960字符/秒而每位傳輸時(shí)間：T=1/9600≈0.104(ms)2、異步通信方式異步通信協(xié)議：因此對(duì)于8位數(shù)據(jù)至少要發(fā)送1解決了傳輸一個(gè)字節(jié)的同步問題,如何組成一組數(shù)據(jù)的傳輸?計(jì)算機(jī)異步傳輸外設(shè)同步頭數(shù)據(jù)7E7D5E7D7D5DPPP協(xié)議中解決了傳輸一個(gè)字節(jié)的同步問題,計(jì)算機(jī)異步傳輸外設(shè)同步頭數(shù)3、單工、雙工、半雙工方式單工：廣播雙工：電話半雙工：對(duì)講機(jī)3、單工、雙工、半雙工方式單工：廣播雙工：電話半雙工：對(duì)講機(jī)4、串行通信接口（1）UART(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter通用異步接收器/發(fā)送器（2）USRT(UniversalSynchronousReceiver/Transmitter）通用同步接收器/發(fā)送器8串－并8并－串發(fā)送接收1時(shí)鐘時(shí)鐘4、串行通信接口（1）UART(UniversalAsy6、調(diào)制解調(diào)器－15V：邏輯1＋15V：邏輯05、RS－232C標(biāo)準(zhǔn)美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA公布的串行總線標(biāo)準(zhǔn)DB-25DB-9最少3根線公用電話網(wǎng)ModemModem計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)RS232CRS232CRxD（3）TxD（2）地（5）6、調(diào)制解調(diào)器－15V：邏輯1＋15V：邏輯05、RS－29.2MCS-51串行接口51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)全雙工的串行接口，具有4種工作方式。與串行口有關(guān)的特殊功能寄存器(SBUF、SCON)一、串行口數(shù)據(jù)綬沖器SBUF（99H）接收、發(fā)送對(duì)應(yīng)于同一地址（99H），但實(shí)際上是兩個(gè)綬沖器。TxD發(fā)送SBUF(99H)內(nèi)部DBTIRxD輸入移位寄存器接收SBUF(99H)RI9.2MCS-51串行接口51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)全雙工的二、串行口控制寄存器SCON（98H）1、SM0、SM1控制串行口方式2、SM2允許方式2、3的多機(jī)通訊特征位在方式2、3中若SM2=1→表示接收的第九位數(shù)據(jù)（RB8）為0時(shí)不激活RI。在方式1中若SM2=1→只有收到有效的停止位時(shí)才會(huì)激活RI。在方式0中SM2必須為0。SM0

SM1工作方式功能簡(jiǎn)述波特率

00方式08位同步移位寄存器fosc/12

01方式110位UART可變

10方式211位UARTfosc/32或/64

11方式311位UART可變二、串行口控制寄存器SCON（98H）1、SM0、SM1控3、REN允許串行接收位，由軟件置/復(fù)位1：允許接收0：不允許接收（允許發(fā)送）4、TB8在方式2、3中要發(fā)送的第九位數(shù)據(jù)，由軟件置/復(fù)位5、RB8在方式2、3中是接收的第九位數(shù)據(jù)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允許串行接收位，由軟件置/復(fù)位4、TB8在方式6、RI接收中斷標(biāo)志（必須由軟件清除）在方式0中串行接收到第8位結(jié)束時(shí)自動(dòng)置位。在方式1、2、3中串行接收到停止位的中間時(shí)置位。1111111SBUF11111111RxD1RI=17、TI發(fā)送中斷標(biāo)志（必須由軟件清除）在方式0中串行發(fā)送第8位結(jié)束時(shí)自動(dòng)置位。在方式1、2、3中串行發(fā)送停止位的開始時(shí)置位6、RI接收中斷標(biāo)志（必須由軟件清除）1111111SBU9.3MCS-51串行接口應(yīng)用舉例一、方式0的應(yīng)用1、擴(kuò)展并口（P232）74LS164DCP89C51RxDTxDROLED: MOVSCON,#0