第12章 串行通信和串行接口

UART_M0x6：串行口1方式0旳
通信速度控制位。
UART_M0x6=0，方式0旳波特
率为系统时钟频率旳12分频；
UART_M0x6=1，方式0旳波特
率为fosc/2。
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8.3 串行口1旳工作方式
方式0 串行口数据由RxD引脚输入或输出，
同步移位脉冲经过TxD引脚输出， 发送、接受均为8位数据
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8.4串行口1通信中波特率旳设置
（1）方式0 UART_M0x6=0时 ，波特率是
辅助寄存器AUXR fosc/12
D7 D6
D5
D4
D3 D2
T0x T1x UART_M0x6 BRTR S2SMO BRTx
12 12
D
12
D1
EXTR AM
D0
S1BR S
UART_M0x6=1时 ，波特率是fosc/2
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8.2 串行口1旳有关寄存器
1.串行控制寄存器SCON，地址为98H，可进行位寻址
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SM0/FE SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
SM0 SM1 工作方式 • 功能 波特率
S中无(置FM0该SS旳E效10MM位)，/S。时FO1用位时M0E两S必只D当，在：MO1于为，0位须有检硬旳方位D2寄帧1接一由接方：0测件工式时为存位错式受起软受在到会作2，00器为误和才拟时件到方停将方只接P1检方干定，清旳式止该式C时有制 许受R测式有同位式O串S零第0时位位，正E位接才中M步寄N3效行N9阐，确中串存。受0干位，：。口、行器禁明接，当信有数该允在移方止T受该息效据位许方B接到位•；R必8串式受：B停为当当U特U特须行18R信发止AA1中该位为A率率接B时RR息送位，位U为08受等等，TT；：。数时X该为1__控允于于R接据，MM0寄T受ff旳00RooIxx：存数第Iss断：66断cc串据9==器祈串//位祈1210行旳求中行2时 时求口第；标口旳， ，标19志1发位志位波 波接位送位受8中中

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串行通信的异步传输模式
•以字符为基本通信单位 •起始位标志着每一个字符的开始 •停止位标志着每一个字符的结束
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串行通信的异步传输模式
平时通信线处于空闲状态（“1”状态），当有数据 发送时，发送方首先发一“0”，称为起始位；
接着发送数据位，数据位可有5~8位组成。 然后是校验位，校验分奇校验、偶校验、置0、置1、
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例 ： 发 送 数 据 序 列 ： 1010001101 ， 生 成 多 项 式 ： 110101。发送数据序列*25：101000110100000
x5x4x2x0
1010001101 00000 -- 1
110101
010110 -- 7
0111011 -- 2
101100 -- 8
110101
在简单的控制系统中，大都采用异步方式。 在许多对数据交换量不大的系统，也采用异步方式。 数据通信系统中采用同步方式。
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串行异步通信的传输制式
单工：仅在一个方向上的数据传送。 半双工：两个方向上交替地传送数据，同一时间
只能在一个方向上。 全双工：可在两个方向上同时传送数据。
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串行异步通信的同步
然后通信双方按照约定的波特率发送和采样对应数据 位。只要在一个字符传送期间，积累的误差不大于一 位数据传送时间。就不会发生错误。
因此，异步传输允许发送器和接收器不必用同一个时 钟，而是可以各有各的时钟（局部时钟），只要有同 一个标称频率即可，且对频率的精度要求也较低。
两次发送字符之间必须要有间隔时间（停止位），并 且每次字符传输，必须有一位同步信号（起始位）。
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串行通信的校验----奇偶校验
在异步通信的格式中，可以包含一位校验位（奇、 偶校验）。

1. 可编程串行接口典型结构
✓状态寄存器
✓控制寄存器
✓数据输入寄存器--串行输入/并行 输出移位寄存器
✓数据输出寄存器--并行输入/串行 输出移位寄存器
2. 串行通信基本概念
在串行通信时，数据和联络信号使用同一条信号线 来传送，所以收发双方必须考虑解决如下问题： ❖ 波特率---双方约定以何种速率进行数据的发送和接收 ❖ 帧格式---双方约定采用何种数据格式 ❖ 帧同步---接收方如何得知一批数据的开始和结束 ❖ 位同步--- -接收方如何从位流中正确地采样到位数据 ❖ 数据校验--- -接收方如何判断收到数据的正确性 ❖差错处理---收发出错时如何处理 收发双方必须遵守一些共同的通信协议才能解决上述问题。
串行通信适于长距离、中低速通信
并行通信
将数据的各位同时在多根并行传输线上进行传输。
D0 0
D1 1
D2 0
源
D3 1
D4 D5
0 1
D6 1
D7 0
D0 D1 D2 D3 目 D4 的 D5 D6 D7
数据的各位同时由源到达目的地 → 快 多根数据线 → 短距离（远程费用高）
并行通信适于短距离、高速通信
工作方式下。
（8）错误检测 • 传输错误 • 覆盖错误
二、 接口与系统的连接
从结构上，可把接口分为两个部分，其中和 外设相连的接口结构与具体外设的传输要求及数 据格式相关，因此，各接口的该部分互不相同； 而与系统总线相连的部分，各接口结构类似，一 般都包括：
1． 总线收发器和相应的逻辑电路
2． 联络信号逻辑电路
接收端需要一个时钟来测定每一位的
时间长度。
波特率/位传输率---每秒传输的离散信号 的数目/每秒传输的位数。 波特率因子---

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第2章 串行通讯
RS－422A与RS－232C不 兼容,双端平衡输出驱动, 双端差分接收,从而使其抑 制共模干扰的能力更强,传 输速率和传输距离比RS－ 423A更进一步。 RS－423A与RS－422A带 负载能力较强,一个发送器 可以带动10个接收器同时 接收。RS－423A与RS－ 422A的电路连接分别如图 5-8(a),(b)所示。
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第2章 串行通讯 1.总线描述
RS－232C标准定义了数据通信设备(DCE)与数据终 端设备(DTE)之间进行串行数据传输的接口信息,规 定了接口的电气信号和接插件的机械要求。RS— 232C对信号开关电平规定如下(负载3～7kΩ): 驱动器的输出电平为: 接收器的输入检测电平为: 逻辑“0”:+5～+15V 逻辑“0”:>+3V 逻辑“1”:-5～-15V 逻辑“1”:<-3V RS－232C采用负逻辑,噪声容限可达到2V。
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第2章 串行通讯
针对以上不足,EIA于1977年制定了新标准(RS—449), 目的在于支持较高的传输速率和较远的传输距离。 RS－449标准定义了RS－232C所没有的10种电路功 能,规定了37脚的连接器标准。RS－422A和RS－ 423A实际上只是RS－449标准的子集。 RS－423A与RS－232C兼容,单端输出驱动,双端差分 接收。正信号逻辑电平为+200mV～+6V,负信号逻 辑电平为-200mV～-6V。差分接收提高了总线的抗 干扰能力,从而在传输速率和传输距离上都优于RS－ 232C。
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第2章 串行通讯