第六章 6.2 单片机串行通信（1）（课件）- 《单片机技术与应用》（高教版第二版）同步精品课堂

第六章 单片机定时器/计数器及串行通信 6.2 单片机串行通信（1） 《单片机技术与应用》 高教版 第二版 魏寿明 CONTENTS 目录 01 学习目标 02 新课引入 03 新课教学 04 师生互动 05 课堂练习 06 课堂小结 学习目标 CATALOGUE 一 了解串行通信协议及接口标准 掌握单片机串行通信基本概念 学会单片机串行通信编程方法 学习目标 新课引入 CATALOGUE 二 数据各位同时传输，传输速度快，但占用引脚资源多，适用于短距离、高速通信场合。 并行通信 数据逐位传输，传输速度相对较慢，但占用引脚资源少，适用于长距离、低速通信场合。 串行通信 回顾并行通信与串行通信区别 单片机串行通信应用场景 远程数据采集与传输系统 通过串行通信实现远程数据的采集与传输，降低布线成本，提高系统可靠性。 多机通信系统 利用串行通信实现多个单片机之间的数据交换与共享，扩展系统功能。 智能家居控制系统 通过串行通信实现家居设备之间的互联互通，提高家居智能化水平。 新课教学 CATALOGUE 三 串行通信是指数据一位一位地顺序传送，其特点是通信线路简单，只要一对传输线就可以实现双向通信，从而大大降低了成本，特别适用于远距离通信，但传送速度较慢。 定义 数据传输按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成；成本低、线路简单；适合远距离传输；传输速度相对较慢。 特点 串行通信定义与特点 带时钟同步信号传输，发送方和接收方在同一时钟的控制下同步传输数据。 不带时钟同步信号传输，发送方和接收方使用各自的时钟信号来控制数据的发送和接收，需在数据前后添加起始位和停止位来建立同步。 串行通信传输方式 异步传输 同步传输 03 USB接口标准 通用串行总线接口，支持热插拔和即插即用，传输速率高，广泛应用于计算机与外部设备的连接。 01 RS-232接口标准 常用于计算机与计算机或外设之间的近距离通信，传输距离有限，速率较低。 02 RS-422/485接口标准 采用差分信号传输方式，具有较强的抗干扰能力和较远的传输距离，适用于多点通信。 串行通信接口标准 并行通信是将收发设备的所有数据位用多条数据线连接并同时发送，如图所示。 并行通信的特点：传送控制简单、速度快、效率高，但距离长时传输线较多，成本高。 并行通信 串行通信是将数据在一条传输线上按位传送，如图所示。 串行通信的特点：传送控制复杂，速度慢，距离长时传输线少，成本低。 串行通信 异步通信是指发送和接收设备使用各自的时钟控制数据的传输。传输的数据以字符为基本单位，附加起始位、奇偶校验位和停止位构成字符帧，通过传输线一帧一帧地进行传送。字符 帧的格式如图所示。 异步通信 同步通信是指要建立发送方时钟对接收方时钟的直接控制，使数据传送完全同步。 1 它是以多个字符组成的数据串为传输单位来进行数据传送。 2 数据串长度固定，每个字符不再单独附加 起始位和停止位，而是在数据串开始处用同步字符表示数据串传送开始，由时钟来实现发送端 与接收端的同步。 3 同步通信的特点：传输效率高。 4 同步通信 串行通信的工作方式 串行通信的工作方式包括单工、半双工和全双工，如图所示 串行口控制寄存器SCON SCON(98H) D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 DO SMO SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI SCON 是一个可以位寻址的特殊功能寄存器，用于设定串行口的工作方式、接收和发送控 制以及设置状态标志，其格式见表 电源控制寄存器 PCON PCON 是为单片机的电源控制而设置的8位专用寄存器。它的最高位SMOD 与串行口工作 有关，其余位均为虚设，其格式见表 PCON(97H) D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 DO SMOD 串行口的工作方式 01 在方式0下，串行口为同步移位寄存器的输入/输出方式，不属于异步通信，主要用于外接移位寄存器扩展并行 I/0 口。数据RXD(P3.0) 引脚输入或输出，移位脉冲由TXD(P3.1)引脚输出。 02 串行口定义为方式1时，是10位的帧格式，其中1位起始位、8位数据位和1位停止位。 TXD 为数据发送引脚，RXD 为数据接收引脚。 03 串行口工作于方式2或方式3时，为11位帧格式，其中起始位1位、数据9位和1位停止位。 师生互动 CATALOGUE 四 串行通信应用领域有哪些 PLC、传感器、执行器等设备之间的数据交换。 家电、安防、照明等设备之间的联网通信。 车载导航、音响、空调等设备之间的信息交互。 手机、基站、交换机等通信设备之间的数据传输。 工业自动化 智能家居 汽车电子 通信系统 课堂练习 CATALOGUE 五 课堂练习 门控位在串口通信中的应用是什么