第5章串口通信（课件）-《单片机技术与应用》同步教学（高教版）

第5章 MCS-51单片机有一个全双工通用异步通信接口，可以根据需要实现四种工作模式状态工作，在异步通信模式中还可程控波特率。 本章主要介绍MCS-51单片机的串行通信基本概念和典型应用案例 重点：串口通信的设置与应用；常见通信协议； 难点：通信程序编制。 5.1 串行通信概念 在计算机通信中有两种常见的通信技术，串行通信和并行通信。 并行通信：数据的各位(二进制)同时发送或接收。特点是传送速度快、效率高，但成本高。适用于短距离传送数据。计算机内部的数据传送一般均采用并行方式。 串行通信：数据一位一位(二进制)顺序发送或接收。特点是传送速度慢，但成本低，适用于较长距离传送数据。 5.1 串行通信概念 在串口通信中，根据信息数据流方向其工作方式可以分为单工、半双工和全双工三种方式。 T R T R T R R T T R 单工方式 半双工方式 全双工方式 5.2 51单片机的通信串口 51单片机有一个可编程的全双工通用同步、异步（USART）通信串口，可以同时收发数据。 串口通信特殊功能寄存器 ---SBUF 串行数据缓冲器（SBUF）是串行口的一个专用寄存器，由一个发送缓冲器SBUF和一个接收缓冲器SBUF组成。 两个缓冲器在物理上独立，但共用一个地址（0x99）。 SBUF是用来存放要发送的或已接收的数据。无论何时读SBUF，总是接收缓冲器SBUF的内容； 同样写SBUF，总是操作的发送缓冲器SBUF。 串口通信特殊功能寄存器 ---SCON SM0、SM1：控制串行口的四种工作方式 SM2：允许方式2和方式3进行多机通信控制位。 REN：允许串行接收控制位。REN=1，允许接收。 TB8：是工作在方式2和方式3时要发送的第9位数据，根据需要由软件置位和复位。 RB8：是工作在方式2和方式3时接收到的第9位数据。 TI：发送中断标志位。必须由软件清零。 RI：接收中断标志位。必须由软件清零。 串口通信特殊功能寄存器 ---PCON ·SMOD：波特率倍增位，在串行通信中使用。 ·GF0，GF1：通用标志位，供用户使用。 ·PD：掉电保护位，（PD）=1，进入掉电保护方式。 ·IDL：待机方式位，（IDL）=1，进入待机方式。 MCS51串行通信—工作方式 SM0 SM1 工作方式 功能 波特率 0 0 方式0 8位同步移位寄存器 fosc/12 0 1 方式1 10位UART* 可变 1 0 方式2 11位UART fosc/64或fosc/32 1 1 方式3 11位UART 可变 5.3 RS232和RS485 RS-232C是异步串行通信中应用最广泛的标准总线，是美国EIA（Electronic Industries Association，电子工业联合会）开发公布的通信协议。适合于数据传输速率在0～20kb/s范围内的通信，包括了按位串行传输的电气和机械方面的规定。在微机通信接口中被广泛采用。其特点为： 采取不平衡传输方式，是为点对点（即只用一对收、发设备）通信而设计的。 RS485协议同RS232协议，也是异步串行通信中应用最广泛的标准总线。特点：平衡发送、平衡接收，抗干扰能力强；多达128对收发器；终端需要匹配电阻2×120Ω；信号不需要调制与解调。 5.4应用案例---串口单纯发送 5.4应用案例---串口单纯接收 5.4应用案例---串口收发 5.4应用案例---同步通信 程序由3个函数组成： 1、主函数main()---负责外部中断和串行通信中断的参数初始化； 2、串口通信中断函数ser_isr()---清除引起串口中断的标记位； 3、外部中断0函数构成---则是将按键按下的次数数值通过串口发送出去。 5.4应用案例---IIC通信 AT24C02 5.4应用案例--- SPI通信 习题---判断题 （1）串口中断请求标志必须由软件清除。 （2）由于MCS-51的串行口的数据发送和接收缓冲器都是SBUF，所以其串行口不能同时发送和接收数据 （3）8051单片机串行中断只有一个，但有2个标志位。 （4）TI 是串行口发送中断标志， RI 是串行口接收中断标志。 （5）波特率反映了串行通讯的速率。 （6）8051单片机的5个中断源相应地在芯片上都有中断请求输入引脚。 （7）在中断开启的情况下，任何中断均能立即得到响应。 （8）8051外部中断0的入口地址是0000H。 （9）C51中，特殊功能寄存器一定需要用大写。 （10）只要读取SBUF就可以完成接收串行数据。 � � 开始 初始化 18个字符发送完?� 原地循环� 是 否 可以发送? 发送字符 否 是 � � 入口 是发送中断?� 是接收中断? 清除接收标记 接收是数字?� 显示字符'H’ 否 是 否 是 清除发送标记 否 是 显示相应数字 退出 � � 开始 中断参数初始化 端口初始化 无限循环 否 是 否 是 读键盘 有键值,并允许发送?� 是 否 发送字符'K'，清标记BJ 发送中断置位BJ? 发送字符'E'，清标记BJ 发送中断置位BJ?� 发送字符'Y'，清标记BJ 发送中断置位BJ?� 发送键值字符，清标记BJ 否 是 � � 开始 初始化24C02 无限循环� 是 否 从零开始 结束了? 指向下一个单元 写24C02，读24C02 � � 开始� 初始化 无限循环� 获得当前时间 ,显示 $$