單片機(jī)原理及應(yīng)用：第6章 單片機(jī)串行通信

第6章單片機(jī)串行通信串行通信基礎(chǔ)知識(shí)單片機(jī)串行口串口程序設(shè)計(jì)I2C、SPI通信接口串行通信串行通信基礎(chǔ)知識(shí)并行通信與串行通信串行通信基礎(chǔ)知識(shí)異步串行通信的特點(diǎn)：數(shù)據(jù)的傳送以“Frame”為一個(gè)基本單位；

數(shù)據(jù)的傳送可以是不連續(xù)的。異步串行通信和同步串行通信串行通信基礎(chǔ)知識(shí)同步通信時(shí)A、B雙方使用同一時(shí)鐘信號(hào)驅(qū)動(dòng)。異步通信時(shí)A、B雙方使用各自的時(shí)鐘信號(hào)驅(qū)動(dòng)，但時(shí)鐘信號(hào)的頻率相同。串行通信基礎(chǔ)知識(shí)串行通信數(shù)據(jù)傳送方向串行通信基礎(chǔ)知識(shí)串行通信數(shù)據(jù)傳送方向串行通信基礎(chǔ)知識(shí)單位：bps（bitpersecond）定義：每秒鐘傳送的二進(jìn)制位數(shù)。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中也稱(chēng)為波特率。

數(shù)據(jù)位寬Td＝1/Baudrate

Baudrate：4800，9600，19200，38400，57600，115200

Baudrate＝9600bps對(duì)應(yīng)于一個(gè)數(shù)據(jù)位寬約為104us。比特率（Baudrate）串行通信基礎(chǔ)知識(shí)數(shù)據(jù)校驗(yàn)方法奇偶校驗(yàn)法：比對(duì)收、發(fā)雙方的校驗(yàn)位是否一致。有奇校驗(yàn)和偶校驗(yàn)兩種。校驗(yàn)過(guò)程是針對(duì)單個(gè)字節(jié)的。只能檢查部分錯(cuò)誤，當(dāng)一個(gè)字節(jié)中同時(shí)有偶數(shù)個(gè)bit出錯(cuò)時(shí)，無(wú)效。當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)量較大時(shí)，發(fā)送的校驗(yàn)信息量也會(huì)較大。校驗(yàn)和方法：比對(duì)收、發(fā)雙方的checkSUM是否相同。校驗(yàn)是針對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)塊的。（特列情況是一個(gè)字節(jié)）可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)字節(jié)中多個(gè)bit同時(shí)出錯(cuò)的問(wèn)題。校驗(yàn)信息量小，通常采取1或2個(gè)字節(jié)就可。

串行通信基礎(chǔ)知識(shí)RS232C是美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)1962年公布，1969年修訂的通用標(biāo)準(zhǔn)串行接口標(biāo)準(zhǔn)。信號(hào)線25芯，22根信號(hào)線，常用9根線。最簡(jiǎn)方式3根線RXD：數(shù)據(jù)接收線TXD：數(shù)據(jù)發(fā)送線GND：地線

例如PC機(jī)上的串口COM1、COM2

電平制采用負(fù)邏輯，對(duì)應(yīng)電平如下：1：

－3V～－15V0：

＋3V～＋15VRS232C簡(jiǎn)介串行通信基礎(chǔ)知識(shí)常用RS232C總線驅(qū)動(dòng)器及連線方式

單片機(jī)------單片機(jī)（不采用總線驅(qū)動(dòng)器，適用于近距離）串行通信基礎(chǔ)知識(shí)常用RS232C總線驅(qū)動(dòng)器及連線方式單片機(jī)------單片機(jī)（采用總線驅(qū)動(dòng)器，適用于較遠(yuǎn)距離，15m以?xún)?nèi)）串行通信基礎(chǔ)知識(shí)串行通信基礎(chǔ)知識(shí)單片機(jī)串行口串口程序設(shè)計(jì)I2C、SPI通信接口串行通信單片機(jī)串行接口基本特征一個(gè)串行I/O端口，通過(guò)引腳RXD(P3.0)和TXD(P3.1)與外設(shè)進(jìn)行全雙工的串行異步通信。4種工作方式2個(gè)控制寄存器，用來(lái)設(shè)置工作方式、發(fā)送接收狀態(tài)、特征位、波特率等。一個(gè)數(shù)據(jù)寄存器SBUF作為接收發(fā)送的數(shù)據(jù)緩沖基本特征P3.0是串行數(shù)據(jù)接收端RXD，P3.1是串行數(shù)據(jù)發(fā)送端TXD。串行接口的結(jié)構(gòu)由串行接口控制電路、發(fā)送電路和接收電路3部分組成。發(fā)送電路由發(fā)送緩沖器(SBUF)、發(fā)送控制電路組成，用于串行接口的發(fā)送。接收電路由接收緩沖器(SBUF)、接收控制電路組成，用于串行接口的接收。兩個(gè)數(shù)據(jù)緩沖器(SBUF)在物理上相互獨(dú)立，在邏輯上卻占用同一字節(jié)地址99H。單片機(jī)串行接口單片機(jī)串行接口發(fā)送部分的結(jié)構(gòu)CLKCLK信號(hào)來(lái)源于T1的溢出信號(hào)單片機(jī)串行接口接收部分的結(jié)構(gòu)CLK數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到SBUF的前提：RI=0.串行口控制寄存器--SCONSM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI串行口接收中斷標(biāo)志串行口工作方式設(shè)置：00~11：方式0~方式3方式2和方式3的多機(jī)通信特征位允許串行接收位：1：允許；0：禁止接收到的第9位數(shù)據(jù)要發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)串行口發(fā)送中斷標(biāo)志單片機(jī)串行接口電源控制寄存器--PCONSMODNANANANANANANA波特率加倍控制位1:加倍；0:不加倍單片機(jī)串行接口單片機(jī)串行接口方式0單片機(jī)串行接口方式1，8位UART模式單片機(jī)串行接口方式2，3：9位UART模式單片機(jī)串行接口應(yīng)用特點(diǎn)兩個(gè)中斷標(biāo)志，RI用于接收，TI用于發(fā)送。發(fā)送/接收前都必須對(duì)RI/TI清零，一幀數(shù)據(jù)發(fā)送/接收后，RI/TI自動(dòng)置1，如要再發(fā)送/接收，必須用軟件清零。方式0和1：數(shù)據(jù)發(fā)送/接收完成后，置位RI/TI，請(qǐng)求中斷。方式2和3：數(shù)據(jù)接收完成后，視SM2和RB8的狀態(tài)確定RI和是否請(qǐng)求中斷。SM2RB8接收中斷狀態(tài)與標(biāo)志00激活RI，引起中斷01激活RI，引起中斷10不激活RI，不引起中斷11激活RI，引起中斷單片機(jī)串行接口串行通信實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)4種工作方式的特點(diǎn)是什么?分別應(yīng)用于什么場(chǎng)合?方式0：并串轉(zhuǎn)換利用串口擴(kuò)展并口方式0，2的波特率固定方式1，3的波特率可通過(guò)T1，T2(52系列)設(shè)定多個(gè)值選取原則：采用奇偶校驗(yàn)時(shí)選用方式2或3，9bitUART不采用奇偶校驗(yàn)時(shí)選用方式1，8bitUART進(jìn)行多級(jí)通信時(shí)選用方式2或3，9bitUART單片機(jī)串行接口串行通信實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)如何啟動(dòng)發(fā)送和接收過(guò)程?發(fā)送：MOVSBUF,#0AAH接收：偵測(cè)到RXD端1→0的跳變首先移出或發(fā)送的是D0，還是D7?首先移出D0位(9AH=10011010B)在接收數(shù)據(jù)過(guò)程中采用了什么措施提供可靠性？對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行三次采樣單片機(jī)串行接口串行通信實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)TI標(biāo)志和RI標(biāo)志何時(shí)會(huì)自動(dòng)置1?RI置1的時(shí)間和條件：SM2=0時(shí)：RI=0，不論第九位數(shù)據(jù)為0或?yàn)?，RI均置1，數(shù)據(jù)送入SBUFSM2=1時(shí)：RI=0，且當(dāng)?shù)诰盼粩?shù)據(jù)為1時(shí)，才置RI為1，數(shù)據(jù)送入SBUFTI置1的時(shí)間和條件：數(shù)據(jù)發(fā)送完畢。哪些情況下傳送的數(shù)據(jù)會(huì)丟失?RI標(biāo)志未及時(shí)清零REN未置1單片機(jī)串行接口串行通信基礎(chǔ)知識(shí)單片機(jī)串行口串口程序設(shè)計(jì)I2C、SPI通信接口串行通信串口程序設(shè)計(jì)波特率計(jì)算串口程序設(shè)計(jì)串口程序設(shè)計(jì)例：fosc=6MHz，SMOD=1，波特率=9600bps，求T1的初值解：T1的分頻值N有：

N=6000÷9.6÷12÷16=3.255

取N=3

則有TH1=0FDH，TL1=0FDH

實(shí)際波特率

=(2SMOD/32)*((fosc/12)/(256-X))=500K/16/3=10417bps串口程序設(shè)計(jì)工作方式選擇方式1:8位方式3:9位（雙機(jī)通信中可以適用奇偶檢驗(yàn)方式）方式1，方式3的波特率可有通過(guò)T1定時(shí)器來(lái)設(shè)定，并改變。串口程序設(shè)計(jì)例2：預(yù)用51單片機(jī)的UART傳送數(shù)據(jù)，要求采用偶校驗(yàn)方法，波特率為9600bps，試選擇UART的工作方式，并寫(xiě)出初始化代碼。（fosc＝6MHz）串口程序設(shè)計(jì)查詢(xún)方式下數(shù)據(jù)的收發(fā)（8位UART）發(fā)送：MOVSBUF,#0AAHJNBTI,$CLRTI接收：JNBRI,$CLRRIMOVA,SBUF串口程序設(shè)計(jì)查詢(xún)方式下數(shù)據(jù)的收發(fā)

（采用9位UART傳送奇偶校驗(yàn)位）發(fā)送：MOVA,#55HMOVC,PMOVTB8，CMOVSBUF,AJNBTI,$CLRTI接收：JNBRI,$CLRRIMOV