单片机同步通信和异步通信
单片机是一种常用的嵌入式系统，它通常需要与外部设备进行通信。通信可以分为同步通信和异步通信两种方式。
同步通信是指通信数据传输的时钟信号源自于通信的双方之一，通信双方必须在该时钟信号的边沿上进行数据的传输。同步通信的优点是传输速度快，数据传输稳定可靠，但是需要通信双方在时钟信号上保持同步，对于数据传输中出现的错误难以控制。
异步通信是指通信数据传输时不需要时钟信号或者时钟信号不
是由通信双方之一提供。异步通信的优点是通信双方不需要长时间保持同步，易于控制数据传输过程中的错误。但是异步通信的传输速度相对较慢。
在单片机中，同步通信常常使用SPI（串行外设接口）、I2C（串行总线）等协议。SPI通常用于单片机与外部设备的高速数据传输，比如存储器，显示器等。I2C通常用于单片机与多个外部设备的低速数据传输，比如温度传感器，湿度传感器等。
而异步通信则常常使用UART（通用异步收发器）协议。UART是一种简单而常用的异步通信协议，它可以帮助单片机与PC等设备进行数据的交互。
需要根据具体的应用场景选择合适的通信协议。同时，还需要注意通信的时序问题，确保数据能够按照预期传输，以达到预期的结果。
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串行通讯的基本概念：与外界的信息交换称为通讯。基本的通讯方式有并行通讯和串行通讯两种。 一条信息的各位数据被同时传送的通讯方式称为并行通讯。并行通讯的特点是：各数据位同时传送，传送速度快、效率高，但有多少数据位就需多少根数据线，因此传送成本高，且只适用于近距离（相距数米）的通讯。 一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。串行通讯的特点是：数据位传送，传按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成，成本低但送速度慢。串行通讯的距离可以从几米到几千米。 根据信息的传送方向，串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。信息只能单向传送为单工；信息能双向传送但不能同时双向传送称为半双工；信息能够同时双向传送则称为全双工。 串行通讯又分为异步通讯和同步通讯两种方式。在单片机中，主要使用异步通讯方式。 MCS_51单片机有一个全双工串行口。全双工的串行通讯只需要一根输出线和一根输入线。数据的输出又称发送数据（TXD），数据的输入又称接收数据（RXD）。串行通讯中主要有两个技术问题，一个是数据传送、另一个是数据转换。数据传送主要解决传送中的标准、格式及工作方式等问题。数据转换是指数据的串并行转换。具体说，在发送端，要把并行数据转换为串行数据；而在接收端，却要把接收到的串行数据转换为并行数据。 单工、半双工和全双工的定义 如果在通信过程的任意时刻，信息只能由一方A传到另一方B，则称为单工。 如果在任意时刻，信息既可由A传到B，又能由B传A，但只能由一个方向上的传输存在，称为半双工传输。 如果在任意时刻，线路上存在A到B和B到A的双向信号传输，则称为全双工。 电话线就是二线全双工信道。由于采用了回波抵消技术，双向的传输信号不致混淆不清。双工信道有时也将收、发信道分开，采用分离的线路或频带传输相反方向的信号，如回线传输。 --------> <--------> --------> A---------B A----------B A---------B <-------- 单工半双工全双工 串口通讯—全双工和半双工方式 在串行通信中，数据通常是在两个站（如终端和微机）之间进行传送，按照数据流的方向可分成三种基本的传送方式：全双工、半双工、和单工。但单工目前已很少采用，下面仅介绍前两种方式。 1、全双工方式（full duplex）
单片机MSP430与PC机串口通讯设计 摘要 在多机通信的分布式控制系统中，通过PC机的串口与多台单片机的通信是最方便的。在这样的分布式控制系统中，单片机与微机之间的多路通信是整个系统的关键。基于MSP430系列单片机自身优越的性能以及其超低功耗的特点，利用MSP430F149的USART可以实现这种分布式多机通信功能。在解决了与PC串口或其他带有串口的终端相连所需要的串口电平和逻辑关系的转变之后，选用MSP430F149的异步模式UART，用C语言完成下位机（PC机）接收和发送数据程序，借助VC++6.0开发平台并利用PCo mm软件包完成上位机（单片机）的通信程序。 文章介绍了美国TI公司新一代16位Flash型MSP430F149系列单片机的结构、特性和功能。详细介绍了如何利用VC十+6.0进行串口通讯程序的编制,重点介绍了如何利用实现异步通讯的方法。 关键词：MSP430系列单片机，多路通信，控制系统，异步模式，Pcomm
Design of the Serial Communication between MSP430F149 and PC ABSTRACT In the controlled system of distributing type in which many computers are communicating, by way of the PC string contact with many single chip machines to correspond is the most convenient. In this controlled system of distributing type, the various communication between single chip machines and microcomputer is the whole key. According to the low achievement consume and perfect function of MSP430，The USART that used in system of MSP430F149 can carry out this kind of function of singular to group. It is required to solve the voltage conversion and the change of logic relation, when the MSP430 connects with the PC string or other terminals which take with strings. And then, we can choose the asynchronous module (UART) of MSP430F149 to complete the MSP430F149’s main processor in language of C and write out the PC’s processor asking for help from The VC++6.0 and The Pcomm. This paper introduces the structure, principle and feature of new generation of 16 bit&Flash-type microcontroller which belongs to the Texas Instruments MSP430F149 series. At the same time, it also introduces how to carry out the method of the serial communication between PC and MSP430F149. The paper presents how to use VC++6.0 design serial port communication program,especially calling Pcomm functions to control serial port to transfer data. KEY WORDS：MSP430F149single-chip computer, serial communication, control system，UART，PComm
单片机各种通信方式的特点和主要应用场合 串口用的比较多： RS232，用于与标准的RS232设备通讯 网卡，用于互联网或采用网卡端口的设备通讯 I2C，用于单片机自己外设或多个单片机之间通讯 CAN，工业标准，汽车中常用 并口： 并口就是直接将数据输入或输出，多少位数据就要用多少根线，此外还要加上控制线2根以上。 例如8位的数据通讯，至少用10根线。由于单片机的引脚数目有限，这种方法很不实用。 并行口现在计算机都几乎不用了。如果感兴趣，你就找以前的计算技术方面的书上还有介绍。 并口线路复杂，可靠性低，速度低，除了早期的打印机还用，也几乎没有这样的外设了。 大家好，通过前一期的学习，我们已经对ICD2 仿真烧写器和增强型PIC 实验板的使用方法及学习方式有所了解与熟悉，学会了如何用单片机来控制发光管、继电器、蜂鸣器、按键、数码管等资源，体会到了学习板的易用性与易学性，看了前几期实例，大部分都是基于单片机端口操作原理呢？ 大家是否觉得这样一个单片机系统似乎缺少点什么呢？不错，本期我们将介绍单片机与电脑通讯，使单片机与PC 机能够联机工作。 单片机除了需要控制外围器件完成特定的功能外，在很多应用中还要完成单片机和单片机之间、单片机和外围器件之间，以及单片机和微机之间的数据交换和指令的传输，这就是单片机的通信。单片机的通信方式可以分为并行通信和串行通信。并行方式传送一个字节的数据至少需要8 条数据线。 一般来讲单片机与打印机等外围设备连接时，除8条数据线外，还要状态、应答等控制线，当传送距离过远时电线要求过多，成本会增加很多。单片机的串行通信方法较为多样，传统的串行通信方式是通过单片机自带的串行口进行RS232 方式的通信。 串行通信是以一位数据线传送数据的位信号，即使加上几条通信联络控制线，也比并行通信用的线少。 因此，串行通信适合远距离数据传送，如大型主机与其远程终端之间，处于两地的计算机之间，采用串行通信就非常经济。 串行通信又分为异步传送和同步传送两种基本方式。
MCS-51的串行通信口 MCS-51单片机内部有一个全双工的串行通信口，即串行接收和发送缓冲器（SBUF），这两个在物理上独立的接收发送器，既可以接收数据也可以发送数据。但接收缓冲器只能读出不能写入，而发送缓冲器则只能写入不能读出，它们的地址为99H。这个通信口既可以用于网络通信，亦可实现串行异步通信，还可以构成同步移位寄存器使用。如果在传行口的输入输出引脚上加上电平转换器，就可方便地构成标准的RS-232接口。下面我们分别介绍。 [1]. 基本概念 数据通信的传输方式 常用于数据通信的传输方式有单工、半双工、全双工和多工方式。 单工方式：数据仅按一个固定方向传送。因而这种传输方式的用途有限，常用于串行口的打印数据传输与简单系统间的数据采集。 半双工方式：数据可实现双向传送，但不能同时进行，实际的应用采用某种协议实现收/发开关转换。 全双工方式：允许双方同时进行数据双向传送,但一般全双工传输方式的线路和设备较复杂。 多工方式：以上三种传输方式都是用同一线路传输一种频率信号，为了充分地利用线路资源，可通过使用多路复用器或多路集线器，采用频分、时分或码分复用技术，即可实现在同一线路上资源共享功能，我们盛之为多工传输方式。 串行数据通信两种形式 异步通信 在这种通信方式中，接收器和发送器有各自的时钟，它们的工作是非同步的，异步通信用一帧来表示一个字符，其内容如下：一个起始位，仅接着是若干个数据位，图2是传输45H的数据格式。
同步通信 同步通信格式中，发送器和接收器由同一个时钟源控制，为了克服在异步通信中，每传输一帧字符都必须加上起始位和停止位，占用了传输时间，在要求传送数据量较大的场合，速度就慢得多。同步传输方式去掉了这些起始位和停止位，只在传输数据块时先送出一个同步头（字符）标志即可。 同步传输方式比异步传输方式速度快，这是它的优势。但同步传输方式也有其缺点，即它必须要用一个时钟来协调收发器的工作，所以它的设备也较复杂。 串行数据通信的传输速率 串行数据传输速率有两个概念，即每秒转送的位数bps（Bit per second）和每秒符号数—波特率（Band rate），在具有调制解调器的通信中，波特率与调制速率有关。 [2]. MCS-51的串行口和控制寄存器 串行口控制寄存器 MCS-51单片机串行口寄存器结构如图3所示。SBUF为串行口的收发缓冲器，它是一个可寻址的专用寄存器，其中包含了接收器和发送器寄存器，可以实现全双工通信。但这两个寄存器具有同一地址（99H）。MCS-51的串行数据传输很简单，只要向发送缓冲器写入数据即可发送数据。而从接收缓冲器读出数据即可接收数据。 此外，从图中可看出，接收缓冲器前还加上一级输入移位寄存器，MCS-51这种结构目的在于接收数据时避免发生数据帧重叠现象，以免出错，部分文献称这种结构为双缓冲器结构。而发送数据时就不需要这样设置，因为发送时，CPU是主动的，不可能出现这种现象。 串行通信控制寄存器 在上一节我们已经分析了SCON控制寄存器，它是一个可寻址的专用寄存器，用于串行数据的通信控制，单元地址是98H，其结构格式如下： 表1 SCON寄存器结构 SCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI 位地址 9FH 9EH 8DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H
第一节串行通信概述 一、并行通信与串行通信 1.并行通信 并行通信是指所传送的数据各位同时进行传送。其优点是传送速 度快，缺点是传输线多，通信线路费用较高，并行传送适用于近距离、 传送速度高的场合。 2．串行通信 串行通信时，传送数据的各位按分时顺序一位一位地传送(例如 先低位、后高位)。其优点是传输线少，传送通道费用低，故适合长 距离数据传送。缺点是传送速度较低。 当通信的距离在30m以上时，应采用串行通信方式。 三、同步通信和异步通信 为了准确地发送、接收信息，发送者和接受者双方必须协调工作。这种协调方法，从原理上可分成两种：同步串行I/O和异步串行I/O。 1．异步通信方式 异步通信方式时，数据一帧一帧地传送，部需要同步时钟，实现简单。 在异步方式中，为了避免连续传送过程中的误差积累，每个字符都要独立确定起始和结束(即每个字符都要重新同步)，字符和字符间还可能有长度不定的空闲时间。 ?有约定的帧格式； ?发送与接收之间的同步是利用每一帧的起、止信号来建立的； ?双方用各自的时钟控制发送与接收 2．同步通信方式 在同步通信中，在数据或字符开始传送前用同步字符(SYNC)来指示(常约定l一2个)，由时钟来实现发送端和接收端同步，当检测到规定的同步字符后，接下来就连续按顺序传送数据。同步字符是一特定的二进制序列，在传送的数据中不会出现． 同步通信方式由于不采用起始和停止位，是在同步字符后可以接较大的数据区，同步字符所占部分很小，因此有较高的传送效率。
四、波特率 ?在通信中发、接双方有两次约定 ?字符格式————帧格式 ?传送速率————波特率 波特率是通信双方对数据传送速率的约定，表示每秒钟传送二进制数码的位数，单位是bit/s。 假如数据传送的速率是120个字符／秒，每一个字符规定包含10个位(一个起始位、8个数据位和1个停止位)，则传送的波特率为： 10×120＝1200位／秒＝1200波特(bps) 第二节MCS—51的串行通信接口 一、M CS-51串行口结构及工作原理 通用异步接收/发送器UART：计算机内串并转换 单片机内：两个独立的数据缓冲器SBUF (一个用作接收，一个用作发送)以及发送控制器、接收控制器、输入移位寄存器和输出控制门等组成。 用户可访问的三个地址单元： SBUF：两个SBUF共用一个地址99H。发送SBUF只写不读，接收SBUF只读不写，由所用指令是发送还是接收来决定对个SBUF进行操作； SCON：串行口控制寄存器 PCON：电源控制寄存器
1设计任务 多机串行通信的设计基本任务 1.设计三个以上单片机实现主从式串行通信的系统，主机发送数据到指定站号的从机端，也可以群发到所有从机端，并在LED数码管上显示。 2.可通过接在主机上的键盘输入数据，通过主机发送到从机。 3.从机也可输入数据，并可在查询到主机空闲时将数据发送给主机。 4*.从机间可相互通信（从机—）主机 另一从机），通信协议遵从modbus规范。 4@. 其他功能（创新部分） 仿真模块例 2设计方案 2.1设计任务 本文在参考了现在普遍的多机通信系统的基础上，设计了一种基于51单片机STC89C51的多机通信系统。在proteus上设计并仿真电路图。进入proteus程序仿真，启动程序系统，首先主机通过按键选择准备通信的从机，接通后，主机通过矩阵键盘上的数字按键与从机通信，使从机上的数码管显示对应的数字，以此实现多机通信。如，与2号机通信并传输“8”这个数字。首先主机从选择从机按键上按“2号机”键，与2号机连通后按下主机矩阵键盘上的“8”键，对应的2号机数码管上会显示数字“8”，证明通信成功。
2.2串行通信简介 串行通信可以分为同步通信和异步通信两类。 同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式，一次通信只传送一帧信息。这里的信息帧与异步通信中的字符帧不同，通常含有若干个数据字符。它们均由同步字符、数据字符和校验字符（CRC）组成。其中同步字符位于帧开头，用于确认数据字符的开始。数据字符在同步字符之后，个数没有限制，由所需传输的数据块长度来决定；校验字符有1到2个，用于接收端对接收到的字符序列进行正确性的校验。同步通信的缺点是要求发送时钟和接收时钟保持严格的同步。 异步通信中，在异步通行中有两个比较重要的指标：字符帧格式和波特率。数据通常以字符或者字节为单位组成字符帧传送。字符帧由发送端逐帧发送，通过传输线被接收设备逐帧接收。发送端和接收端可以由各自的时钟来控制数据的发送和接收，这两个时钟源彼此独立，互不同步。接收端检测到传输线上发送过来的低电平逻辑"0"（即字符帧起始位）时，确定发送端已开始发送数据，每当接收端收到字符帧中的停止位时，就知道一帧字符已经发送完毕。 串口通信最重要的参数是波特率、起始位、数据位、停止位和奇偶校验。 波特率：是一个衡量通信速度的参数，表示每秒钟传送的bit的个数。 起始位：当通信线上没有数据被传送时处于逻辑“1”状态，当发送设备要发送一个数据时，先发送一个逻辑“0”信号，这个低电平就是起始位，起始位通过通信线传向接收设备，接收端检测到这个低电平后，就确认开始接收数据了。起始位的作用是使通信双方在传送数据前协调同步。 数据位：是衡量通信中实际数据位的参数，当计算机发送一个信息包，实际的数据不会是8位的，标准的值是5、7或8位，如何设置取决于要传送的信息。每个包是指一个字节，包括开始/停止位、数据位和奇偶校验位，由于实际数据位取决于通信协议的选取，术语“包”指任何通信的情况。 停止位：用于表示单个包的最后一位。典型的值为1、1.5和2位，它是一个数据的结束标志，接收端接收到停止位后，通信线路上会回复逻辑“1”的状态，知道下一个起始位的到来。 奇偶校验位：在串行通信中一种简单的检错方式，有四种方式：偶、奇、高和低。对于偶和检验的情况，串口会设置检验位，用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。高位和低位不真正的检查数据，简单置位逻辑高或者逻辑低校验，这样使得接收设备能够知道一个位的状态，有机会判断是否有噪声干扰了通信或者是否传输和接收数据是否不同步。
工程七单片机通信实践 知识目标： 1. 了解UART(Universal Asynchronous Receive/Transmitter通用异步收发器。 2．了解MAX232通信原理及标准的通信协议。 3. 了解MODBUS通信协议标准 2. 采用通信芯片MAX485，及多机通信原理。 技能目标： 1, 根据数据格式的协议，数据交换的协议要求硬件连接，实现串行通讯的硬环境。 2. MCU与PC 机及多个单片机的硬件连接方法 3. 应用PROTEUS仿真工具软件绘制硬件连接图 4. 使用Keil C 完成程序的编写和调试 5. 使用最小系统板实现硬件调试 任务一基于RS232的点对点通信 任务提出 通过MAX232直接应用UART(Universal Asynchronous Receive/Transmitter通用异步收发器，实现单片机与单片机，或单片机与PC微机之间数据传送。 知识准备 7．1．1串行与并行通信 在实际工作中,计算机与外部设备之间常常要进行信息交换,计算机与计算机之间也要交换信息,所有这些信息交换可称为通信。 在我们前面所学的知识中所涉及的数据传送都是采用并行方式,如单片机与存储器,的数据传送,存储器与存储器的数据传送,单片机与并行打印机之间的数据传送,CPU处理数据以8位数据并行方式同时一次传送一字节的数据,这样的传送方式要求用8条数据线和假设于条控制信号线,传送距离较近。当计算机与计算机之间的距离较远时过多的电缆使这种方式不够经济。
串行通信是用一位数据线传送数据,只用几条电缆线作控制信号线,串行通信适合远距离数据传送,处于两地的计算机之间采用串行通信就非常的经济,当然串行通信要求通信双方具有相同的数据转换格式，规定的时间控制，相等的逻辑电路，通一的通信协议。 7．1．1．1 串行与并行通信根本概念 1.串行通信与并行通信 通信方式有两种：并行通信和串行通信。通常是根据信息传送的距离决定采用哪种通信方式，如果距离小于30cm那么可采用并行通信方式，当距离大于30cm时那么要采用通信方式。 并行通信方式是指数据的各位同时进行传送的通信方式，其优点是传送速度高，缺点是数据有多少位，就需要多少根数据传送线，单片机与外部设备之间的数据传送属于并行通信图7-1-1〔a〕所示为AT89C51系列单片机与外部设备间的8位数据并行通信的连接方法,并行通信方式在位数多、传送距离远的情况下就不太适宜了。 串行通信间数据是一位一位按顺序传送的通信方式，图7-1-1〔b〕所示为单片机与外部设备间的串行通信连接方式，可以看出最单间的串行连接只需三条线，因此利用线就可作为传输线，这样大大降低了本钱，特别适用于远距离通信；串行通信的缺点是传送速度较低。假设并行传送N位数据所需时间为T，那么串行传送的时间至少为NT，实际上总是大于NT的。 图7-1-1两种通信方式连接 2. 单工、半双工和全双工 串行通信的传送方式通常有3种: ⑴单向(或单工),只允许数据向一个方向传送; ⑵半双向〔或半双工〕，允许数据向两个方向中的任一方向传送，但每次只能有一个站点发送； ⑶全双向〔或全双工〕，允许同时双向传送数据，全双工配置是一对单向配置，它要求两端的通信设置具有完整和独立的发送和接收能力。
1. SPI串行外围设备接口（serial peripheral interface）总线技术是Motorola 公司推出的一种同步串行接口。Motorola公司生产的绝大多数MCU（微控制器）都配有SPI硬件接口，如68系列MCU。SPI总线是一种三线同步总线，因其硬件功能很强，所以，与SPI有关的软件就相当简单，使CPU有更多的时间处理其他事务。 2. SCI串行通信接口（serial communication interface）也是由Motorola公司推出的。它是一种通用异步通信接口UART，与MCS-51的异步通信功能基本相同。 说白一点一个是同步串行、一个是异步串行 再白一点——同步的需要多出一条时钟线、异步的只需要接收、发送两条线 SCI模块用于串行通讯，如RS422、RS485、RS232； SPI模块用于扩展外设，如AD、DA、FRAM、DSP等。 SCI模块和SPI模块是两个外设的扩展模块！ SCI是异步通信 SPI是同步通信 sci是异步串行通信接口，spi是同步，spi分主从机，通信速率上spi高于sci SPI总线由三条信号线组成：串行时钟(SCLK)、串行数据输出(SDO)、串行数据输入(SDI)。SPI总线可以实现多个SPI设备互相连接。 sci是单片机的串口通信，spi是单片机的I2C通信 一个是同步时钟，一个是异步时钟 SCI是异步通信串口，只有两根线就可一完成通信。 SPI是同步通信串口，需要的线比SCI多。 SPI和I2C的区别 I2C的数据输入输出用的是一根线，SPI则分为dataIN和dataOUT。由于这个原因，采用I2C时CPU的端口占用少，SPI多一根。但是由于I2C的数据线是双向的，所以隔离比较复杂，SPI则比较容易。所以系统内部通信可用I2C,若要与外部通信则最好用SPI带隔离（可以提高抗干扰能力）。但是I2C和SPI都不适合长距离传输。长距离时就要用485了。
STM32中的通信协议 STM32中的通信协议 通讯协议是指在嵌入式开发中不同的硬件系统或操作系统之间进展数据交换的方式是一种数据通讯的规约。 通讯协议有很多种而我今天要讲的是串口通讯协议而且是基于STM32来讲的。 首先讲串口通信串口是单片机最常见的外设。常见的UART 串口主要有两个线一个线是发送、一个是接收。至于串口发送数据的时候数据线上的上下电平是怎么变化的这个大众可以自行查阅相关知识我们常见的单片机自带的串口已经把这个最底层的电平级别的协议做好了我们使用的时候收发都是以一个字节为单位来进展的。 举个例子:(1)我们想使用串口连接STM32的串口1到PC机然后通过PC上位机给STM32发送一个字节0x01然后在STM32接收到之后判断一下是不是0x01假如是的话点亮一个小灯假如不是的话就不点亮灯。这个很多人都可以理解而且实现起来非常容易根本上几行代码就实现了。 (2)那么把刚刚的例子扩展一下假设STM32连接了很多很多灯然后我们要使用串口发送一个指令来控制所有灯这时候
应该怎么操作 (3)把问题再扩展一下假设我们要控制或者通信的不是一个灯而是一个更复杂的东西比方是一个电机控制模块、是一个GPS模块、是一个物联网模块呢这些东西在数据交互的时候都有很大的数据量不可能一个一个字节去发送数据。 这时候我们就可以联想一下人类是怎么交互的首先经过上万年度的潜移默化人类形成了很多种语言同一个国家的人讲话根本上都可以听懂而不同国家的人讲话的时候假如不懂外语是听不懂的。这是为什么呢因为同一个国家的人讲话的时候使用的协议是一样的你讲桌子我就知道是桌子。而不同国家的人通讯协议是不一样的所以讲话的时候不能理解比方你讲apple我假如没有学过英语我就不知道你讲的是苹果。但是我学习了你的语言也就是协议。就可以听懂你讲的是苹果了。 所以STM32以及PC通讯或扩展到更多的场景STM32以及GPS,其他单片机以及WIFI等等这样的通讯都需要通讯双方执行同样的协议。那么对于刚接触单片机的人而言就产生了几个问题协议是什么样的怎样执行协议 还是以最简单的场景来举例子。以使用PC机发指令来控制STM32点亮8个小灯中的假设干个小灯固定时长一秒到255
RS-232C接口定义(9芯) 针脚定义符号 1 载波检测 DCD 2 接收数据 RXD 3 发送数据 TXD 4 数据终端准备好 DTR 5 信号地 SG 6 数据准备好 DSR 7 请求发送 RTS 8 清除发送 CTS 9 振铃提示 RI Pin 1 Received Line Signal Detector (Data Carrier Detect) Pin 2 Received Data Pin 3 Transmit Data Pin 4 Data Terminal Ready Pin 5 Signal Ground Pin 6 Data Set Ready Pin 7 Request To Send Pin 8 Clear To Send Pin 9 Ring Indicator
再来看下PC机串口通信的原理 串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议（不要与通用串行总线Universal Serial Bus或者USB混淆）。大多数计算机包含两个基于RS232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议；很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。同时，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。 串口通信的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通行状态时，规定设备线总常不得超过20米，并且任意两个设备间的长度不得超过2米；而对于串口而言，长度可达1200米。 典型地，串口用于ASCII码字符的传输。通信使用3根线完成：（1）地线，（2）发送，（3）接收。由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手，但是不是必须的。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通行的端口，这些参数必须匹配： a，波特率：这是一个衡量通信速度的参数。它表示每秒钟传送的bit的个数。例如300波特表示每秒钟发送300个bit。当我们提到时钟周期时，我们就是指波特率例如如果协议需要4800波特率，那么时钟是4800Hz。这意味着串口通信在数据线上的采样率为4800Hz。通常电话线的波特率为14400，28800和36600。波特率可以远远大于这些值，但是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通信，典型的例子就是GPIB设备的通信。 b，数据位：这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包，实际的数据不会是8位的，标准的值是5、7和8位。如何设置取决于你想传送的信息。比如，标准的ASCII码是0～127（7位）。扩展的ASCII码是0～255（8位）。如果数据使用简单的文本（标准 ASCII码），那么每个数据包使用7位数
第七章习题参考答案 一、填空题 1、在串行通信中，有数据传送方向为单工、半双工和全双工三种方式。 2、要串口为10位UART，工作方式应选为方式1 。 3、用串口扩并口时，串行接口工作方式应选为方式0 。 4、计算机的数据传送有两种方式，即并行数据传送和串行数据传送方式，其中具有成本低特点的是串行数据传送方式。 5、串行通信按同步方式可分为异步通信和同步通信。 6、异步串行数据通信的帧格式由起始位、数据位、奇偶校验位和 停止位组成。 7、串行接口电路的主要功能是串行化和反串行化，把帧中格式信息滤除而保留数据位的操作是反串行化。 8、专用寄存器“串行数据缓冲寄存器”，实际上是发送缓冲
寄存器和接收缓冲 寄存器的总称。 9、MCS-51的串行口在工作方式0下，是把串行口作为同步移位寄存器来使用。这样，在串入并出移位寄存器的配合下，就可以把串行口作为并行输出口使用，在并入串出移位寄存器的配合下，就可以把串行口作为并行输入口使用。 10、在串行通信中，收发双方对波特率的设定应该是约定的。 11、使用定时器/计数器设置串行通信的波特率时，应把定时器/计数器1设定作方式 2 ， 即自动重新加载方式。 12、某8031串行口，传送数据的帧格式为1个起始位（0），7个数据位，1个偶校验位和1个停止位（1）组成。当该串行口每分钟传送1800个字符时，则波特率应为300b/s 。 解答：串口每秒钟传送的字符为：1800/60=30个字符/秒所以波特率为：30个字符/秒×10位/个字符=300b/s 13、8051单片机的串行接口由发送缓冲积存器SBUF、接收缓冲寄存器SBUF 、
单片机期末考试试题（答案） 01、单片机是将微处理器、一定容量的 RAM 和ROM以及 I/O 口、定时器等电路集成在一块芯片上而构成的微型计算机. 2、单片机89C51片内集成了 4 KB的FLASH ROM，共有 5 个中断源。 3、两位十六进制数最多可以表示 256 个存储单元. 4、89C51是以下哪个公司的产品？（ C ） A、INTEL B、AMD C、ATMEL D、PHILIPS 5、在89C51中，只有当EA引脚接高电平时，CPU才访问片内的Flash ROM。 6、是非题:当89C51的EA引脚接低电平时，CPU只能访问片外ROM，而不管片内是否有程序存储器。T 7、是非题：当89C51的EA引脚接高电平时，CPU只能访问片内的4KB空间。F 8、当CPU访问片外的存储器时，其低八位地址由 P0 口提供,高八位地址由 P2 口提供，8位数据由 P0 口提供。 9、在I/O口中, P0 口在接LED时，必须提供上拉电阻， P3 口具有第二功能. 10、是非题：MCS-51系列单片机直接读端口和读端口锁存器的结果永远是相同的。F 11、是非题:是读端口还是读锁存器是用指令来区别的。T 12、是非题：在89C51的片内RAM区中，位地址和部分字节地址是冲突的。F 13、是非题：中断的矢量地址位于RAM区中。F 14、MCS-51系列单片机是属于（ B )体系结构。 A、冯诺依曼 B、普林斯顿 C、哈佛 D、图灵 15、89C51具有 64 KB的字节寻址能力。 16、是非题：在89C51中，当CPU访问片内、外ROM区时用MOVC指令,访问片外RAM区时用MOVX指令，访问片内RAM区时用MOV指令。T 17、在89C51中，片内RAM分为地址为 00H~7FH 的真正RAM区，和地址为80H～FFH 的特殊功能寄存器(SFR）区两个部分. 18、在89C51中，通用寄存器区共分为 4 组，每组 8 个工作寄存器，当CPU复位时,第 0 组寄存器为当前的工作寄存器。 19、是非题:工作寄存器区不允许做普通的RAM单元来使用.F 20、是非题:工作寄存器组是通过置位PSW中的RS0和RS1来切换的。T 21、是非题：特殊功能寄存器可以当作普通的RAM单元来使用。F
单片机原理及应用期末考试试题汇总1、单片机是将微处理器、一定容量的RAM 和ROM以及(I/O)口、定时器等电路集成在一块芯片上而构成的微型计算机。 2、单片机89C51片内集成了(4)KB的FLASH ROM，共有(5)个中断源。 3、两位十六进制数最多可以表示(256)个存储单元。 4、89C51是以下哪个公司的产品？（?? C?? ） A、INTEL??? B、AMD??? C、ATMEL?? D、PHILIPS 5、在89C51中，只有当EA引脚接(高)电平时，CPU才访问片内的Flash ROM。 6、是非题：当89C51的EA引脚接低电平时，CPU只能访问片外ROM，而不管片内是否有程序存储器。T 7、是非题：当89C51的EA引脚接高电平时，CPU只能访问片内的4KB空间。F 8、当CPU访问片外的存储器时，其低八位地址由(P0)口提供，高八位地址由(P2)口提供，8位数据由(P0)口提供。 9、在I/O口中，(P0)口在接LED时，必须提供上拉电阻，(P3)口具有第二功能。 10、是非题：MCS-51系列单片机直接读端口和读端口锁存器的结果永远是相同的。F 11、是非题：是读端口还是读锁存器是用指令来区别的。T 12、是非题：在89C51的片内RAM区中，位地址和部分字节地址是冲突的。F 13、是非题：中断的矢量地址位于RAM区中。F 14、MCS-51系列单片机是属于（B）体系结构。 A、冯诺依曼?? B、普林斯顿?? C、哈佛??? D、图灵 15、89C51具有?( 64?)? KB的字节寻址能力。 16、是非题：在89C51中，当CPU访问片内、外ROM区时用MOVC指令，访问片外RAM区时用MOVX指令，访问片内RAM区时用MOV指令。T 17、在89C51中，片内RAM分为地址为?? 00H~7FH?? 的真正RAM区，和地址为 80H~FFH的特殊功能寄存器(SFR) 区两个部分。 18、在89C51中，通用寄存器区共分为(4)组，每组(8)个工作寄存器，当CPU复位时，第(0)组寄存器为当前的工作寄存 器。 19、是非题：工作寄存器区不允许做普通的RAM单元来使用。F 20、是非题：工作寄存器组是通过置位PSW中的RS0和RS1来切换的。T 21、是非题：特殊功能寄存器可以当作普通的RAM单元来使用。F 22、是非题：访问128个位地址用位寻址方式，访问低128字节单元用直接或间接寻址方式。T 23、是非题：堆栈指针SP的内容可指向片内00H~7FH的任何RAM单元，系统复位后，SP初始化为00H。F 24、数据指针DPTR是一个(16)位的特殊功能寄存器寄存器。 25、是非题：DPTR只能当作一个16位的特殊功能寄存器来使用。F
单片机原理及应用知识点汇总 一、填空题 1、单片机是将微处理器、一定容量的RAM和ROM以及I/O 口、定时器等电路集成在一块芯片上而构成的微型计算机。 2、单片机80C51片内集成了 4 KB的FLASH ROM，共有 5 个中断源。 3、两位十六进制数最多可以表示256 个存储单元。 4、在80C51中，只有当EA引脚接高电平时，CPU才访问片内的Flash ROM。 5、当CPU访问片外的存储器时，其低八位地址由P0 口提供，高八位地址由P2 口提供，8位数据由P0 口提供。 6、在I/O口中，P0 口在接LED时，必须提供上拉电阻，P3 口具有第二功能。 7、80C51具有64 KB的字节寻址能力。 8、在80C51中，片内RAM分为地址为00H~7FH 的真正RAM区，和地址为80H~FFH 的特殊功能寄存器(SFR) 区两个部分。 9、在80C51中，通用寄存器区共分为 4 组，每组8 个工作寄存器，当CPU复位时，第0 组寄存器为当前的工作寄存器。 10、数据指针DPTR是一个16 位的特殊功能寄存器寄存器。 11、在80C51中，一个机器周期包括12 个振荡周期，而每条指令都由一个或几个机器周期组成，分别有单周期指令、双周期指令和4周期指令。 12、当系统处于正常工作状态且振荡稳定后，在RST引脚上加一个高电平并维 持 2 个机器周期，可将系统复位。 13、单片机80C51复位后，其I/O口锁存器的值为0FFH ，堆栈指针的值为07H ，SBUF的值为不定，内部RAM的值不受复位的影响，而其余寄存器的值全部为0H 。 14、在809C51中，有两种方式可使单片机退出空闲模式，其一是任何的中断请求被响应，其二是硬件复位；而只有硬件复位方式才能让进入掉电模式的单片机退出掉电模式。 15、单片机80C51的5个中断源分别为INT0 、INT1、T0、T1以及TXD/RXD 。 16、单片机80C51的中断要用到4个特殊功能寄存器，它们是TCON、SCON、IE以及IP。 17、在80C51中，外部中断由IT0(1)位来控制其两种触发方式，分别是电平触发方式和边沿触发方式。 18、中断处理过程分为4个阶段，即中断请求、中断响应、中断服务以及中断返回。 19、单片机80C51片内有两个16 位的定时/计数器，即T0和T1，它们都有定 时和计数的功能。 20、单片机80C51的时钟频率为6MHz，若要求定时1ms，定时/计数器工作于模式1，其定时/计数器的初值为FE0CH 。 21、单片机80C51具有并行通信和串行通信两种通信方式。 22 、串行通信有同步通信和异步通信两种通信方式。 23、在异步通信中，数据的帧格式定义一个字符由4部分组成，即：起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。 24、串行通信中，为使设备同步工作，需要通信双方有两个共同的要求，一是通信双方必须采用统一的编码方式，二是通信双方必须能产生相同的传送速率。 25、单片机80C51中的串行通信共有 4 种方式，其中方式0 是用作同步移位寄存器来扩展I/O口的。
（0401）《单片机原理及应用》复习思考题 按照教学大纲要求，根据本书内容和学生特点，以选择题、判断题、程序设计与分析题、简答题和思考题五种形式进行复习。 一、选择题 1.单片机按功能可划分为（）种。A.5 B.6 C.7 D.8 2. 单片机按存储配置可划分为（）种。A.2 B.3 C.4 D.5 3. 单片机的发展可划分为（）个阶段。A.2 B.3 C.4 D.5 4. 单片机的发展趋势主要在（）方面。A.2 B.3 C.4 D.5 5. 不属于单片机多机应用领域的是（）。A.测控系统 B.多功能集散系统C.并行多机控制系统 D.局部网络系统 6.不属于单片机单机应用领域的是（）。A.测控系统 B.多功能集散系统C.智能仪表 D.机电一体化产品 7.MCS-51系列单片机内部不含ROM的芯片型号是（）。A.8031 B.8051 C.8751 D.8951 8. 单片机内部RAM的可位寻址的地址空间是（）。A.00H～1FH B.20H～2FH C.30H～7FH D.80H～0FFH 9.特殊功能寄存器的地址分布在（）区域。A.00H～1FH B.20H～2FH C.30H～7FH D.80H～0FFH 10.当工作寄存器处于1区时，对应的地址空间是（）。 11.A.00H～07H B.08H～0FH C.10H～17H D.18H～1FH 12.在21个特殊功能寄存器中，有（）个具有位寻址能力。A.11 B.12 C.13 D.14 12. 作为基本数据输出端口使用时，（）口一般要外接上拉电阻。A.P0 B.P1 C.P2 D.P3 13.P3口作为串行通信接收端是（）。A. P3.0 B. P3.1 C. P3.2 D. P3.3 14.P3口作为串行通信发送端是（）。A. P3.0 B. P3.1 C. P3.2 D. P3.3 15.P3口作为外部中断0端是（）。A. P3.0 B. P3.1 C. P3.2 D. P3.3 16.P3口作为外部中断1端是（）。A. P3.0 B. P3.1 C. P3.2 D. P3.3 17.无第二功能的并口是（）。A.P0 B.P1 C.P2 D.P3 18.外扩数据存储器的读/写控制信号来自于（）口。 A.P0 B.P1 C.P2 D.P3 19.外扩程序存储器的低8位地址来自（）口。 A.P0 B.P1 C.P2 D.P3 20.8051的引脚按功能划分为（）组。 A.2 B.3 C.4 D.5 21. 8051引脚ALE是（）。A.程序读选通信号 B.数据锁存允许信号 C.地址锁存允许信号 D.控制锁存允许信号 22.一个机器周期等于（）振荡周期。D A.4 B.6 C.8 D.12 23. 一个机器周期等于（）振荡周期。A.4 B.6 C.8 D.12 24. 单片机执行复位操作后，内容不为00H的是（）。A.PSW B.PC C.TCON D.SP 25.8031复位后工作寄存器位于（）。A.0组 B.1组 C.2组 D.3组 26.指令按功能可划分为（）类。A.2 B.3 C.4 D.5 27. 指令MOV R0，#20H是（）寻址方式。A.直接 B.立即 C.间接 D.寄存器 28.指令MOV B，20H是（）寻址方式。A.直接 B.立即 C.间接 D.寄存器 29.指令MOV A，R1是（）寻址方式。A.直接 B.立即 C.间接 D.寄存器 30.指令MOV A，@R1是（）寻址方式。A.直接 B.立即 C.间接 D.寄存器 31.在语句格式中，唯一不能缺省的部分是（）A.标号 B.操作码 C.操作数 D.注释 32.执行算术运算时，OV=1表示（）。A.数据过大 B.数据过小 C.数据运算出现溢出 D.数据运算正常 33.执行算术减法指令时，Z=1表示（）。A. 被减数大于减数B被减数小于减数C被减数等于减数 D被减数不等于减数 34.MCS-51单片机的中断源有（）。A.2 B.3 C.4 D.5 35. 中断处理过程包括（）部分。A.2 B.3 C.4 D.5 36. 定时/计数器0的地址是（）。A.0003H B.000BH C.0013H D.001BH 37.定时/计数器1的地址是（）。A.0003H B.000BH C.0013H D.001BH 38.MCS-51单片机内有（）个定时器。A.2 B.3 C.4 D.5