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单片机课件- 串口通信

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单片机课件第7课-串口

单片机课件第7课-串口


常见问题解答
串口通信中如何设置波特率？
答：波特率的设置需要与通信对方设备匹配， 一般可通过单片机的定时器或外部晶振来实现。
如何解决串口通信中的数据丢失问题？
答：可以通过增加数据校验位、使用硬件 流控制等方法来提高数据传输的可靠性。
在进行串口编程时，需要注意哪些问 题？
答：需要注意正确配置串口参数、合理处 理接收到的数据、避免数据冲突等问题。
相应的调整，以确保串口通信的稳定性和可靠性。
03 串口编程实现方法
初始化设置及中断处理
初始化串口参数
中断处理
设置波特率、数据位、停止位、校验 位等参数，确保通信双方参数一致。
编写串口中断服务程序，处理接收到 的数据或发送完成后的中断事件。
配置IO口
将单片机的IO口配置为串口通信模式， 并设置输入输出方向。
数据格式约定
约定数据位数、停止位、校验位 等，确保数据传输的准确性。
编程实现
在PC端使用串口调试助手等工具， 在单片机端编写相应的串口接收
和发送程序。
多机通信应用场景举例
多机通信系统
01
构建由多个单片机组成的通信系统，实现数据共享和远程控制
等功能。
主从式多机通信
02
以一个单片机为主机，其他单片机为从机，主机发送命令，从
05 实验环节：动手实践串口 编程
实验目标及要求说明
01
02
03
04
掌握串口通信基本原理 和协议
学习并实践单片机串口 编程方法
实现单片机与计算机之 间的串口通信
培养动手实践能力和问 题解决能力
实验步骤详细指导
1. 硬件连接 将单片机开发板与计算机通过串口线连接
确保连接正确，无短路或接反现象
《单片机串行接口》课件

《单片机串行接口》课件

《单片机串行接口》PPT课件
目录
CONTENTS
• 单片机串行接口概述 • 单片机串行接口的硬件结构 • 单片机串行接口的编程实现 • 单片机串行接口的调试与测试 • 单片机串行接口的应用实例
01
CHAPTER
单片机串行接口概述
定义与特点
定义：单片机串行接口是指单片机与其 他设备或系统之间进行串行通信的接口 。
示波器
用于测量信号的波形和参数，如电压、频率等。
逻辑分析仪
用于分析单片机的串行接口信号，以便于调试和 测试。
串行接口的性能评估
传输速率
评估串行接口的传输速度，确保满足应用需 求。
误码率
评估数据传输的准确性，确保数据传输无误 码。
兼容性
评估串行接口与其他设备的兼容性，以便于 与其他设备进行通信。
05
串行接口的中断处理
中断请求
当串行接口接收到数据或发生错误时，会产生 中断请求信号。
中断服务程序
在中断服务程序中，根据中断类型执行相应的 处理操作，如数据接收或错误处理。
中断优先级
根据实际情况，为不同的中断类型分配不同的优先级，以确保重要中断得到及 时处理。
04
CHAPTER
单片机串行接口的调试与测 试
为了提高数据传输的准确性，可以选择奇校验或偶校 验方式。
串行数据的发送与接收
发送数据
将要发送的数据按照串行 协议打包，并通过串行接 口发送出去。
接收数据
从串行接口接收数据，并 根据协议进行解析，提取 出有用的信息。
数据缓冲
为了提高数据传输的效率 ，可以设置数据缓冲区， 以暂存待发送或待处理的 数据。
单片机串行接口的硬件结构
串行接口的电路组成
第四讲 串口通信.ppt

第四讲 串口通信.ppt

接收移位时钟rx时钟频率和波特率相同和位检测器采样脉冲频率是rx时钟的16倍1位数据期间有16个采样脉冲当采样到rxd端从1到0的跳变时就启动检测器接收的值是3次连续采样第789个脉冲时采样进行表决以确认是否是真正的起始位负跳变的开始
第四讲 MCS-51的串行口 全双工的异步通讯串行口 4种工作方式 ,波特率由片内定时器/计数器控制。
51单片机串口通信的应用举例
串行口工作之前，应对其进行初始化，主要是 设置产生波特率的定时器1、串行口控制和中断控 制。具体步骤如下 1. 确定T1的工作方式（编程TMOD寄存器）； 2. 计算T1的初值，装载TH1、TL1； 3. 启动T1（编程TCON中的TR1位）； 4. 确定串行口控制（编程SCON寄存器）； 5. 串行口在中断方式工作时，要进行中断设置（ 编程IE 、IP寄存器）。
并置中断标志RI=1向CPU发出中断请求； （2）接收到的第9位数据为0时，则不产生中断标
志，信息将抛弃。
若SM2=0，则接收的第9位数据不论是0还是1，都产生 RI=1中断标志，接收到的数据装入SBUF中。
应用上述特性，便可实现MCS-51的多机通讯。
设多机系统中有一主机和3个8051从机，如下图。
1个停止位（1），先发送或接收最低位。帧格式如 下：
方式1波特率=（2SMOD/32）×定时器T1的溢出率 SMOD为PCON寄存器的最高位的值（0或1）。
1．方式1发送
方式1输出时，数据由TXD输出，
一帧信息为10位，1位起始位0，8位数据位（先低位） 和1位停止位1。
当执行一条数据写发送缓冲器SBUF的指令，就启动发 送。图中TX时钟的频率就是发送的波特率。
主机的RXD与从机的TXD相连，主机TXD与从机的RXD 端相连。从机地址分别为00H、01H、02H。
单片机课程课件9-串口

单片机课程课件9-串口


单片机串口通信的数据格式
单片机串口通信的数据格式通常包括 起始位、数据位、校验位和停止位。
根据不同的通信协议，数据格式的具 体实现可能会有所不同，但基本原理 相同。
起始位表示数据的开始，数据位表示要传 输的实际数据，校验位用于检测传输过程 中的错误，停止位表示数据的结束。
03
单片机串口通信编程
单片机串口通信编程的基本流程
现集中控制。
数据交互
单片机可以通过串口通信与智能家 居设备连接，实现数据交互和远程 监控，如监控家庭安全、控制家电 等。
语音控制
在智能家居中，单片机可以通过串 口通信与语音识别模块连接，实现 语音控制功能，提高家居生活的便 利性和智能化水平。
05
总结与展望
单片机串口通信的总结
单片机串口通信 的基本概念
单片机串口通信 的软件实现
软件实现主要包括初始化串 口、发送数据和接收数据等 步骤。在初始化阶段，需要 根据硬件平台和通信协议设 置串口参数。在发送和接收 数据时，需要编写相应的函 数或中断服务程序。
单片机串口通信 的应用场景
单片机串家居等。在这 些场景中，单片机通过串口 与其他设备或计算机进行数 据交换，实现远程控制和数 据采集等功能。
实时反馈
单片机可以通过串口通信将控 制状态实时反馈给计算机或其 他设备，实现远程监控和调试 。
自动化控制
在工业自动化领域，单片机可 以通过串口通信与PLC等设备 连接，实现自动化控制和数据 交互。
串口通信在智能家居中的应用
智能设备互联
通过串口通信，智能家居设备可 以实现互联互通，如智能灯泡、 智能插座等可以通过串口通信实
单片机串口通信的展望
新技术的发展和应用
随着物联网、云计算等新技术的不断发展，单片 机串口通信的应用场景将更加广泛。例如，通过 将多个单片机连接成一个物联网系统，可以实现 远程监控和控制各种设备。
单片机串行通信接口 ppt课件

单片机串行通信接口 ppt课件


是发送中断，进而作出相应的处理。常用的做法是：
直接发送，接收的时候进入中断处理。
2. 电源控制寄存器PCON
PCON D7 D6 D5 － D4 D3 D2 D1 D0
位名称 SMOD －
－ GF1 GF0 PD IDL
图7.10 电源控制寄存器PCON的格式
SMOD：串行口波特率倍增位。在工作方式1～ 工作方式3时，若SMOD=1，则串行口波特率增 加一倍。若SMOD=0，波特率不加倍。系统复位
7.2.1 串行接口的结构及功能
发送 SBUF (99H) 内 部 总 线 门电路
SBUF = TXD_data;
TXD(P3.1)
发送控制器
定 时 器 1 接收 SBUF (99H) 串行口中断 TI ≥1 接收控制器 RI
串 行 口 控 制 寄 存 器 (98H)
RXD(P3.0)
输入移位寄存器
由于CPU是主动的，不会发生帧重叠错误，因此
发送电路不需要双重缓冲结构。
在逻辑上，SBUF只有一个，它既表示发送
寄存器，又表示接收寄存器，具有同一个单元地
址99H。但在物理结构上，则有两个完全独立的 SBUF，一个是发送缓冲寄存器SBUF，另一个是 接收缓冲寄存器SBUF。如果CPU写SBUF，数据 就会被送入发送寄存器准备发送；如果CPU读
同步 字符 数据 数据 字符1 字符2
图7.3
…
数据字 数 据 校 验 符n-1 字符n 字 符
(校验 字符)
同步通信数据传送格式
2. 异步通信(Asynchronous Communicion)
在异步通信中，数据通常是以字符或字节为单位
组成数据帧进行传送的。收、发端各有一套彼此独 立，互不同步的通信机构，由于收发数据的帧格式 相同，因此可以相互识别接收到的数据信息。
《单片机串口通信》课件

《单片机串口通信》课件

《单片机串口通信》PPT 课件
本课件将介绍单片机串口通信的概述、原理、接口和程序设计。同时还包括 实战应用、常见问题和解决方案以及参考资料。让我们一起探索这个令人着 迷的主题吧！
概述
串口通信是一种用于在计算机和设备之间传输数据的技术。本节将讨论串口通信的定义、优势以及应用领域。
串口通信原理
串口通信基于UART通信协议，通过发送和接收电平来实现数据传输。本节还 将介绍TTL电平和RS232电平之间的转换。
单片机串口通信接口
单片机的串口通信接口包括引脚定义、数据格式和波特率设置。在本节中， 我们将深入了解这些重要的概念。
单片机串口通信程序设计
学习单片机串口通信程序设计，我们需要了解串口的初始化、发送数据和接 收数据的函数。
实战应用
在这一部分，我们将探索单片机与PC串口通信以及单片机与蓝牙模块串口通信的实际应用案例。
常见问题与解决方案
在串口通信过程中，可能会遇到各种错误。本节将介绍常见问题的类型和排查解决方案，帮助大家更好地应对 串口通信问题。
总结
在本节中，我们将总结串口通信的优点和不足，并展望未来的发展方向。
参考资料
如果您对串口通信感兴趣，以下是一些相关文献、网站
串行通信数据格式课件

串行通信数据格式课件


QQ中的同步和异步通信：
我们用的文件传输功能可以看成是同步通信的典范。首先传文 件的双方必须都说好一个传文件的时间，如果双方有一个不在 线上，就不能传送。其次，发送方发送文件命令后，接收方要 确认一下是否接收，这就是个建立文件传输连接的过程。一旦 传输开始，所有文件数据就必须连续的传输过去，任何中断都 将导致传输失败。
典型的面向位的同步协议如国际标准化组织（ISO）的高级数据 链路控制规程HDLC和IBM向 、面向 bit 的同步协议（ ISO 的 HDLC ）
一帧信息可以是任意位，用位组合标识 帧的开始和结 束。 帧格式为： 帧格式为：
F场 A场 C场 I场 FC 场 F场
STX：正文开始（Start of Text）。 数据块：正文（Text），由多个字符组成。 ETB:块传输结束（end of transmission block），标识本数据块结束。 ETX：全文结束（end of text），（全文分为若干块传输）。 块校验：对从SOH开始， 直到ETB/ETX字段的检验码。
串行通信数据格式PPT 讲座
1.异步（用于单片机）通信数 据格式.发送和接收时序。
2.同步（计算机内部）通信数 据格式.发送和接收时序。
异步通信数据格式一般为字符格式
一个字符一个字符地传输，每个字符一位一位 地传输，并且传输一个字符时，总是以“起始 位”开始，以“停止位”结束,字符之间没有固 定的时间间隔要求。每一个字符的前面都有一 位起始位（低电平，逻辑值），字符本身由5-7 位数据位组成，接着字符后面是一位校验位 （也可以没有校验位），最后是一位或一位半 或二位停止位，停止位后面是不定长的空闲位。 停止位和空闲位都规定为高电平（逻辑值１）， 这样就保证起始位开始处一定有一个下跳沿。
单片机应用技术教学课件模块六串口通信

单片机应用技术教学课件模块六串口通信


根据系统分析和电路及元器件选择，整个电动机转速测量 、显示、数据发送系统的硬件如图所示。
转速测量系统电路原理图
2．远程显示系统 根据任务目标，远程显示系统的任务是接收异步通信的数 据并显示出来。 数据接收根据任务要求，采用异步通信方式，TTL电平， MCS-51单片机的串行异步数据输入引脚是RXD（P3.0），所 以在电路中将转速测量系统输出信号直接接到该引脚。如果 在实际的电路中发送系统使用了电平转换电路，则接收系统 也需要将其他各种传输电平转换回到TTL电平后再接RXD引 脚。在程序中依然需要将串口设置在相应的工作方式和相应 的波特率上。与数据发送系统一样，为了保证产生标准的波 特率，单片机的晶振频率也选择为11.059 2 MHz。
（1）同步通信（Synchronous Communication）。在同步 通信中，接收端对每一位数据都要和发送端保持同步。实现 每位数据同步的方法可分为外同步法和自同步法两种。
在外同步法中，接收端的同步信号事先由发送端送来，而 不是自己产生，也不是从信号中提取。
自同步法是指能从数据信号波形中提取同步信号的方法， 如曼彻斯特编码。自同步法常用于红外遥控等无线通信的信 号调制中。
串口数据波形
方式0输出应用示例电路
2．方式1 方式1是10位异步通信方式（UART），一帧数据共10位 ：1个起始位(0)，8位数据位，1个停止位(1)。RXD作为接收 数据端，TXD作为发送数据端。起始位和停止位在发送时是 自动插入的。其输出时序如图中方式1所示。
3．方式2 方式2是11位数据异步接收/发送方式。一帧数据共11位： 1个起始位(0)，8位数据位，1位可编程位（第9位数据）和1 个停止位(1)。发送时，可编程位（第9位数据位）对应为TB8 ，可用程序置1或清0；接收时，接收到的可编程位自动存入 RB8中。
串口通信原理及操作流程PPT课件

串口通信原理及操作流程PPT课件


第8页/共24页
近距离传送电路
RXD TXD GND
微机
电
RXD
平
TXD
转
GND
换
较远距离传送电 路
RXD TXD
RXD
TXD
GND
GND
RXD TXD GND
微机其他 设备
电
平
RXD
转
TXD
换
GND
第9页/共24页
接 微 机口
远距离传送电路
调电 电调
制话 话制
解分 分解
调机 机调
器
器
接微 机
口
T1OUT
RST
C 1
C1
C 1
1
6 7
2
8
3 4
9 5
89C51
C 2
C2
C 2
V+ VCC
MAX232
C3
+5V C4
PC机 COM1
或
COM2
XTAL1
GND
V-
C5
XTAL2 GND
C1=C2=C3=C4=C5=1F
第12页/共24页
51单片机串行口结构
<1>51单片机串行口是可编程全双工的通信接口，能同时进行数据的发送和 接收， 也可作为同步移位寄存器使用。
第16页/共24页
SM2:多机通信控制位 主要用于方式2、3。在不同串口工作方式下，通
过控制SM2，可以实现多机通信。
SM2作用: 在方式2,3中，发送机SM2=1(程序设置). 接收机SM2=1,若RB8=1,激活RI,引起接收中断RB8=0, 不激活RI,不引起接断。SM2=0,无论RB8=1还是RB8=0 均激活RI引起接收中断。在方式 0 中, SM2应置为0。 在方式1中, 当接收时SM2=1, 则只有收到有效停止位 才激活RI。
第11章单片机 C 语言编程― ―串口通信PPT课件

第11章单片机 C 语言编程― ―串口通信PPT课件

➢ Mode2：此模式提供两种不同比特率的选择，即OSC/32或OSC/64，其中的OSC 为51单片机的系统时钟脉冲。
8
通常，微控制器里的数据属于并行式处理。对51 单片机而言，一次处理一个字节，也就是8个位，不 管怎样，串行式数据与并行式数据之间的转换是无法 避免的。在51单片机里面，若要将8位的并行数据传 输出去，只要将数据放入串行寄存器SBUF当中即可， 51单片机就会帮我们将这些数据一位一位的传送出去。 接收串行数据也是一样，51单片就会把外面传入的数 据，一个位一个位放入SBUF当中，当SBUF存满后， 即为并行数据。
➢ Mode0 ： 由 51 单 片 机 主 导 ， 其 比 特率 为 8051 系统 时 钟 脉 冲频 率 的 1/12 ， 即 OSC/12，以12MHz的系统为例，则其比特率为1Mbit/s。
➢ Mode1与Mode3：此模式为可变比特率的串行口，主要是为了配合所连接系统的 时序，以达到不同系统的数据传输。
14
74LS165真值输出情况如表11-2所示，时序逻辑如图11-6所示。
9
10
1．74LS164（串入并出）
若从51单片机的串行口将数据传出后，则可通过串行转并行的IC将串行数据转换成并 行数据。74LS164是常用的串入并出芯片，其引脚如图11-2所示。
➢ CP：时钟输入端 ➢ /MR：异步清除输入端（低电平有效） ➢ B：串行数据输入端 ➢ Q0～Q7：输出端 ➢ 工作电压：5±0.5V ➢ 工作环境温度：0～70℃
6
在串行式数据传输里有单工、半双工 及双工之分。 ➢ 单工：信号只能向一个方向传输，任 何时候都不能改变信号的传输方向。 ➢ 半双工通信：信号可以双向传输，但 必须是交替进行，一个时间只能向一个方向 传输。 ➢ 全双工通信：信号可以同时双向传输。
单片机应用系统 串口通信教材 ppt

单片机应用系统 串口通信教材 ppt


二,串行通信的传送速度 串行通信的数据传送是按位进行的,每秒所 传送的位数称为波特率,如果数据传送的速度 为每秒120帧,每个帧包含10位,则每秒传送 1200位,即波特率为1200. 10120=l200bit/s=1200baut 每位传送的时间T等于波特率的倒数,如上 例波特率为1200则每位传送时间为 T = 0.833ms 国际上规定的标准波特率系列为300,600, 1200,1800,2400,4800,9600和 19200bit/s .
2 SMOD f OSC 波特率 = × 32 ( 256 N ) × 12
2)传送数据为8位,连同一位起始位,一位 停止位组成一帧,即一帧为10位,发送由TXD 输出,接收由RXD输入,可构成全双工的串行 通信端口.
方式1的工作时序 方式1
三,串口工作方式 2,3
方式2,3的工作性能 方式2
第一节 概述
一,串行通信的工作方式
1.异步方式:以帧作为传送单位,每一帧由 异步方式: 异步方式
起始位,数据位,校验位和停止位组成,结构 如图.
2 .异步接收 发送器 异步接收/发送器 异步接收 异步传送方式可以通过软件将一帧数据逐位取 出,在开头加起始位,末尾加校验位和停止位. 然后进行发送.也可以用硬件自动完成;这种硬 件称为异步接收/发送器,简称为UART.8051 单片机在片内就提供了一个UART. 3.同步方式 同步方式 同步方式仅在开始用若干字符作为同步号令, 然后连续发送数据,如图所示.由于没有在每一 个字符中,配置起始,停止位,所以结构紧凑, 传输效率高,速度快,其组成如下图所示:
接收数据
通过指令MOV A , SBUF,使串口按事先设 置的方式及速率自动从端口TXD(P3.1) 接收数 据,一帧数据接收完毕 RI=1,串口向CPU请 求中断且表示接收已经结束.

单片机原理-第10章-MCS-51系统的串行接口(教学PPT)精选全文

第十章 MCS-51单片机的串行接口
1
10.1 串行通信基础知识
通信的基本方式
• 并行通信：各位数据同时传送。 • 串行通信：数据一位位按顺序传送。
串行接口
2
10.1.1 串行通信的两种基本方式
1. 异步传送方式
收发双方有各自的时钟源控制字符发送 和接收，数据以一个字(字符)为传送单位， 它们在线路上传送不连续。异步传送时， 发送方能采用两种方式传送，即各个字符 连续传送和字符间断传送。
发送SBUF
TXD串行输出
移位时钟
单片机内部总线 接收SBUF
串行接口
输入移位寄存器
RXD串行输入
RI（接收中断）
25
10.2 MCS-51单片机的串行接口
串行接口电路为用户提供了两个串行口缓 冲寄存器(SBUF)， 发送缓存器：接收片内总线送来的数据，只 能写不能读。数据通过TXD引脚向外传送； 接收缓冲器：向片内总线发送数据，只能读 不能写。通过RXD引脚接收数据。 发送缓冲器与接收缓冲器共用一个地址99H。
串行接口
35
方式0：移位寄存器输入/输出方式
(2) 数据输入(接收) REN=1时，数据在移位脉冲控制下，从RXD端
输入。当接收到8位数据时，置位RI，发生中断请 求。通过外接74LS165，串行口实现数据的并行输 入。
串行接口
36
方式1：10(8)位异步接收/发送方式
10位为一帧的异步串行通信方式。其帧格 式为1个起始位、8个数据位和1个停止位。
串行接口
31
电源控制寄存器PCON
在方式1、2、3时，与串行通信有关的是D7位 (SMOD)，该位为波特率选择位。
位序
D7
D6

《串口通信》PPT课件(2024版)

如果在数据传送过程中，发生数据断流（即发送方没有数据可发送） 应以同步字符填充。
接收方检测到协议要求的1～2个同步字符后，就可以认为双方已经取 得一致，之后就可以在严格的时钟控制下采样数据线接收数据。同步 通信对双方的时钟要求很严格，并且容易造成错误累积。
20.11.2024
精品医学
第12页
2.3 同步通信
头目）前，广D泛CE地的应接用口于为计孔算式机（和母终头端）或。外设之间的近距离连接。
20.11.2024
精品医学
第20页
3.1 连接器的机械特性
20.11.2024
精品医学
第21页
3.2 串口通信基本接线方法
9针串口（DB9）
25针串口（DB25）
针号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
功能说明 数据载波检测 接收数据 发送数据 数据终端准备 信号地 数据设备准备好 请求发送 清除发送 振铃指示
20.11.2024
精品医学
第8页
2.2 异步通信
异步通信以字符为单位传送数据。为了解决帧同步，每个字符都 附加了一些控制信息，由4部分组成：1位起始位（低电平）、5~8 位数据位、1位奇偶校验位、1~2位停止位（高电平）。
异步通信的通信中两个字符的时间间隔是不固定的，而在同一字 符中两个相邻位代码间的间隔是固定的。
20.11.2024
精品医学
第15页
2.5 数据纠错和检错
由于突发性干扰（电气干扰、天气干扰等）引起传输信号的误码， 这将直接影响通信系统的可靠性。
将如何发现传输中的错误叫做检错。 当发现错误后，如何消除和纠正错误叫做纠错。 在基本通信规程中，一般采用奇偶校验检错，以反馈重发方式纠错。 在高级通信规程中，一般采用循环冗余校验CRC检错，以自动纠错
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●RB8，在方式2或方式3中，是接收到数据的第九位， 作为奇偶校验位或地址帧/数据帧的标志位。在方 式1时，若SM2=0，则RB8是接收到的停止位。
●TI，发送中断标志位。在方式0时，当串行发送第8位数 据结束时，或在其它方式，串行发送停止位的开始时，由内 部硬件使TI置1，向CPU发中断申请。在中断服务程序中， 必须用软件将其清0，取消此中断申请。
3 .以2400bps从计算机发送任一字节数据，当单片机收到该数据后，在此数 据基础上加1，然后把加1后的数据发回给计算机。
4. 用AD以1HZ的频率采集模拟信号，然后转换成数字量，再将其以1200bps 发送到计算机，在计算机上显示。
1、方式2和方式3输出
写入SBUF
TXD
起始 D0 D1
D2 D3 D4 D5 D6 D7 TB8 停止位
TI（中断标志）
发送开始时，先把起始位0输出到TXD引脚，然后发送移位寄存 器的输出位（D0）到TXD引脚。每一个移位脉冲都使输出移位寄存 器的各位右移一位，并由TXD引脚输出。
第一次移位时，停止位“1”移入输出移位寄存器的第9位上 ，以 后每次移位，左边都移入0。当停止位移至输出位时，左边其余位全 为0，检测电路检测到这一条件时，使控制电路进行最后一次移位， 并置TI=1，向CPU请求中断。
一、串行通信的传输方向 1、单工 单工是指数据传输仅能沿一个方向，不能实现反向传输。 2、半双工 半双工是指数据传输可以沿两个方向，但需要分时进行。 3、全双工 全双工是指数据可以同时进行双向传输。
发送
接收
单工
发送 时间1 接收 接收 时间2 发送
半双工
发送
接收
接收
发送
全双工
串行通信的分类 分为两大类：异步通信与同步通信
8位同时传送 1
0
接
1
发
0
收 设
1
送
1 0
设
备
0
备
询问
应答
并行通信特点：控制简单、传输速度快；但传输线较多，长距离传 送时成本高且接收方的各位同时接收存在困难。
串行通信是将数据字节分成一位一位的形式在一条传输 线上逐个地传送。
接
发
收
D0
D7
送
设 备
8位顺次传送
设 备
串行通信的特点：传输线少，长距离传送时成本低，且可 以利用电话网等现成的设备，但数据的传送控制比并行通 信复杂。
四、波特率的计算
串行口的四种工作方式对应三种波特率。由于输入的移位时钟的来 源不同，所以，各种方式的波特率计算公式也不相同。 方式0的波特率 = fosc/12
方式2的波特率 =（ /64）·fosc
方式1的波特率 =（ /32）·（T1溢出率）
方式3的波特率 =（ /32）·（T1溢出率）
当定时器1作波特率发生器使用时，通常选用可自动装入初值模式(方式2)， 在方式2中，TL1作为计数用，而自动装入的初值放在TH1中，假设计数初值 为x，则每过“256-x”个机器周期，定时器T1就会产生一次溢出。这时溢出率 取决于TH1中的计数值。
串口通信
1、80C51的串行口结构和工作原理 2、单片机串行口编程应用举例
通信基础知识
计算机通信是指计算机与外部设备或计算机与计 算机之间的信息交换。
通信有并行通信和串行通信两种方式。在多微机 系统以及现代测控系统中信息的交换多采用串行 通信方式。
并行通信通常是将数据字节的各位用多条数据线同时进行传送 。
1、异步通信 异步通信是指通信的发送与接收设备使用各自的时钟控制数据的发送和
接收过程。为使双方的收发协调，要求发送和接收设备的时钟尽可能一致。
接 收 设10100100 1 备
0 10100100 1
间隙任意 发
送
0 11100110 1 0 1110011设0
备
异步通信是以字符（构成的帧）为单位进行传 输，字符与字符之间的间隙（时间间隔）是任意 的，但每个字符中的各位是以固定的时间传送的， 即字符之间不一定有“位间隔”的整数倍的关系， 但同一字符内的各位之间的距离均为“位间隔” 的整数倍。
80C51串行口的工作方式
一、方式0 方式0时，串行口为同步移位寄存器的输入输出方式。主要用于
扩展并行输入或输出口。数据由RXD（P3.0）引脚输入或输出，同 步移位脉冲由TXD（P3.1）引脚输出。发送和接收均为8位数据， 低位在先，高位在后。波特率固定为fosc/12。
1、方式0输出
写入SBUF
1
A
÷16 ÷2
≥1
0
T1溢出率
SMOD
接收控制器 RI
SBUF
RXD 移位寄存器
SBUF为两个物理上独立的接收、发送缓冲器，它们有相同的名字和 地址空间，共用地址99H ，但不会产生冲突；因为接收器只能被CPU读
出数据 ；发送缓冲器只能被CPU写入数据，不会产生重叠错误。
80C51串行口的控制寄存器
●RI，接收中断标志位。在方式0时，当串行接收第8位数 据结束时，或在其它方式，串行接收停止位的中间时，由内 部硬件使RI置1，向CPU发中断申请。也必须在中断服务程 序中，用软件将其清0，取消此中断申请。
PCON中只有一位SMOD与串行口工作有关 ：
SMOD（PCON.7） 波特率倍增位。在串行口方式1、 方式2、方式3时，波特率与SMOD有关，当SMOD=1时， 波特率提高一倍。复位时，SMOD=0。
具有控制RI激活的功能）。通过控制SM2，可以实现多机通信。
●REN，允许串行接收位。由软件置REN=1，则启动串行口接收数据；若软 件置REN=0，则禁止接收。
●TB8，在方式2或方式3中，是发送数据的第九位， 可以用软件规定其作用。可以用作数据的奇偶校验 位，或在多机通信中，作为地址帧/数据帧的标志 位。 在方式0和方式1中，该位未用，默认为0。
中，数据从输入移位寄存器右边移入，起始位移至输入移位寄存器最左 边时，控制电路进行最后一次移位。当RI=0，且SM2=0（或接收到的 停止位为1）时，将接收到的9位数据的前8位数据装入接收SBUF，第9 位（停止位）进入RB8，并置RI=1，向CPU请求中断。
三、方式2和方式3 方式2或方式3时为11位数据的异步通信口。TXD为数据
SCON 是一个特殊功能寄存器，用以设定串行口的工作方式、接收/ 发送控制以及设置状态标志：
SM0和SM1为工作方式选择位，可选择四种工作方式：
●SM2，多机通信控制位，主要用于方式2和方式3。 1.当SM2=1时，只有接收到第9位数据（RB8）为1，RI才会置1，（此时RB8
具有控制RI激活的功能；进而在中断服务中将数据从SBUF读走）。 2.当SM2=0时，收到字符R1就置1，使收到的数据进入SBUF，（即此时RB8不
T1溢出率=溢出周期的倒数； 溢出周期=(256-TH1)×12/Fosc；(其中：12/Fosc表示一个机器周期)
因此方式1和方式3： 波特率：Baud=(2 × Fsoc)/{32 ×12×(256-TH1)}
我们一般不太关注波特率的计算，而是关心选用的波特率（传输速度） 去反算定时器1（自动重装模式）的初值（TH1），所以将上面的公式 导一下，得到TH1的公式： TH1=256-(Fsoc×2 )/(12×32×Baud)
程IE、IP寄存器）。
作业
1 .以16进制发送一个0-65536之间的任一数，当单片机收到后在数码管上动 态显示出来，波特率自定。
2 .按下矩阵键盘第一行时以1200bps发送，1，2，3，4，第二行时以 2400bps发送5，6，7，8，第三行以4800bps发送，9，10，11，12，第四 行以9600pbs 发送，13，14，15，16.
1、机械特性
RS-232C接口规定使用25针连接器，连接器的尺寸及每个插针的排列位置 都有明确的定义。（阳头）
1
13
1
5
14
25
6
9
公头
母头
串口线(公对母)
串口线(母对母)
串口线(公对公)
2、功能特性
80C51串行口
80C51串行口的结构
SBUF
TXD 控制门
TH1 TL1
发送控制器 TI 去串口中断
起始 D0
D1
TI（中断标志）
D2
D3
D4
D5
D6
D7
停止位
2、方式1输入
RXD 位采样脉冲
起始 D0 D1
D2 D3 D4 D5 D6 D7 停止位
RI（中断标志）
用软件置REN为1时，接收器以所选择波特率的16倍速率采样RXD 引脚电平，检测到RXD引脚输入电平发生负跳变时，则说明起始位有效， 将其移入输入移位寄存器，并开始接收这一帧信息的其余位。接收过程
RXD（数据）
D0 D1
TXD（移位脉冲） TI（中断标志）
D2 D3
D4
D5
D6
D7
2、方式0输入
REN=1
RI=0 RXD（数据输入） D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
TXD（移位脉冲）
方式0接收和发送电路
RXD 80C51
TXD
P1.0
A
B 74LS164
CLK CLR
GND
RXD 80C51
在单片机的应用中，常用的晶振频率为：12MHz和11.0592MHz。所以， 选用的波特率也相对固定。常用的串行口波特率以及各参数的关系如表所示。
串行口工作之前，应对其编程进行初始化设置，主要是 设置产生波特率的定时器1、串行口控制和中断控制。
具体步骤如下：
1. 确定T1的工作方式（编程TMOD寄存器）； 2. 计算T1的初值，装载TH1、TL1； 3. 启动T1（编程TCON中的TR1位）； 4. 确定串行口控制（编程SCON寄存器）； 5. 串行口在中断方式工作时，要进行中断设置（编