串行通信及中的串行端口精选PPT.ppt
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1、串行通信及中的串行端口第1页,此课件共110页哦 80C5180C51的通用的通用 同步同步/异步异步 收收 /发器发器USARTUSART模块模块 9.2串行通信串行通信9.1第2页,此课件共110页哦9.1 串串 行行 通通 信信 9.1.1 9.1.1 概述概述 1 1串行通信的优点串行通信的优点 在并行通信中,数据有多少位就需要在并行通信中,数据有多少位就需要有多少条传送线,而串行通信只需要一条有多少条传送线,而串行通信只需要一条传送线。故串行通信节省传送线,特别是传送线。故串行通信节省传送线,特别是长距离传送时,这个优点就更为突出。但长距离传送时,这个优点就更为突出。但是串行传送的速
2、度慢,若并行传送所需的是串行传送的速度慢,若并行传送所需的时间为时间为T,则串行传送的时间至少为,则串行传送的时间至少为NT(其(其中中N为位数)。为位数)。第3页,此课件共110页哦 2 2同步通信与异步通信同步通信与异步通信 在串行通信中,有两种最基本的通信在串行通信中,有两种最基本的通信方式。方式。第4页,此课件共110页哦(1)非同步(异步)通信)非同步(异步)通信ASYNC(asynchronous data communication)它用起始位表示字符的开始,用停止它用起始位表示字符的开始,用停止位表示字符的结束。如图位表示字符的结束。如图9-1所示。所示。第5页,此课件共110
3、页哦 图图9-1 异步通信的格式异步通信的格式第6页,此课件共110页哦 数据信号传送速率数据信号传送速率 数据信号传送速率的规定,对于数据信号传送速率的规定,对于CPU与外界的通信是很重要的。与外界的通信是很重要的。第7页,此课件共110页哦 假如数据传送的速率是假如数据传送的速率是120字符字符/秒,而秒,而每一字符包含每一字符包含10个数据位,则每秒传送的个数据位,则每秒传送的二进制位数为二进制位数为 10120=1200位位/秒秒=1200bit/s 则每一位的传送时间即为则每一位的传送时间即为 Td=1/1200=0.833ms第8页,此课件共110页哦 波特率(波特率(Baud r
4、ate)第9页,此课件共110页哦 图图9-2 信号传输率与波特率的关系信号传输率与波特率的关系第10页,此课件共110页哦(2 2)同步传送)同步传送 在异步传送中,每一个字符都要用起始在异步传送中,每一个字符都要用起始位和停止位作为字符开始和结束的标志,位和停止位作为字符开始和结束的标志,至少占用了至少占用了1/5的时间,所以,在数据块传的时间,所以,在数据块传送时,为了提高速度,就去掉这些标志,送时,为了提高速度,就去掉这些标志,在数据块开始处用同步字符来指示。如图在数据块开始处用同步字符来指示。如图9-3所示。所示。第11页,此课件共110页哦 图图9-3 同步字符同步字符 第12页,
5、此课件共110页哦 3 3数据传送方向数据传送方向 通常串行通信,数据在两个站之间是双通常串行通信,数据在两个站之间是双向传送的,向传送的,A站可作为发送端,站可作为发送端,B站作为接站作为接收端,也可以将收端,也可以将A站作为接收端,站作为接收端,B站作为站作为发送端,根据要求又可以分为半双工和完发送端,根据要求又可以分为半双工和完全双工两种。全双工两种。第13页,此课件共110页哦(1 1)半双工()半双工(half duplexhalf duplex)半双工传送如图半双工传送如图9-4所示。所示。第14页,此课件共110页哦 图图9-4 半双工示意图半双工示意图第15页,此课件共110页
6、哦(2 2)完全双工()完全双工(full duplexfull duplex)完全双工传送方式如图完全双工传送方式如图9-5所示,即两所示,即两个站同时都能发送。个站同时都能发送。第16页,此课件共110页哦 图图9-5 完全双工示意图完全双工示意图 第17页,此课件共110页哦 4 4信号的调制和解调信号的调制和解调第18页,此课件共110页哦 图图9-6 通信信号示意图通信信号示意图第19页,此课件共110页哦 图图9-7 电话线的频带图电话线的频带图 第20页,此课件共110页哦 图图9-8 数字信号通过电话线传送产生的畸变数字信号通过电话线传送产生的畸变第21页,此课件共110页哦
7、图图9-9 调制与解调示意图调制与解调示意图第22页,此课件共110页哦 图图9-10 FSK调制法原理图调制法原理图第23页,此课件共110页哦 5 5串行串行I/OI/O的实现的实现 第24页,此课件共110页哦 6 6串行通信的校验方法串行通信的校验方法(1)软件奇偶校验)软件奇偶校验第25页,此课件共110页哦 第26页,此课件共110页哦 9.1.2 9.1.2 串行接口标准串行接口标准EIA RS-232CEIA RS-232C接口接口第27页,此课件共110页哦 图图9-11 RS-232C的引脚图的引脚图第28页,此课件共110页哦 图图9-12 接收器和发送器的具体电路接收器
8、和发送器的具体电路 第29页,此课件共110页哦 图图9-13 计算机与远方终端和当地终端连接示意图计算机与远方终端和当地终端连接示意图 第30页,此课件共110页哦 9.1.3 9.1.3 串行通信组网方式串行通信组网方式第31页,此课件共110页哦 图图9-14 常见的常见的4种网络结构图种网络结构图第32页,此课件共110页哦 1 1双机通信方式双机通信方式2 2多机通信方式多机通信方式3 3多主机通信方式多主机通信方式第33页,此课件共110页哦 图图9-15 一点对多点多机通信方式一点对多点多机通信方式 第34页,此课件共110页哦 图图9-16 多主机通信方式多主机通信方式第35页
9、,此课件共110页哦9.2 80C51中的通用同步中的通用同步/异步收异步收/发器发器USART模块模块 第36页,此课件共110页哦 表表9-1标准标准80C51的的USARI串口支持的通信类型串口支持的通信类型第37页,此课件共110页哦 9.2.2 USART9.2.2 USART模块相关的寄存器模块相关的寄存器第38页,此课件共110页哦 第39页,此课件共110页哦 第40页,此课件共110页哦 续表续表第41页,此课件共110页哦 位位1位位2位位3位位4位位5位位6位位7位位8SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI1 1串口控制寄存器串口控制寄存器SCONSCON第42页,
10、此课件共110页哦 SM0 SM1工工 作作 方方 式式功功 能能 说说 明明波波 特特 率率0 008位数据,同步位数据,同步固定,固定,fosc/120 118位数据,异步(位数据,异步(10位帧)位帧)可变,由可变,由TI提供提供1 139位数据,异步(位数据,异步(11位帧)位帧)1 02半固定,半固定,fosc/64或或fosc/32表表9-3串行口的工作方式串行口的工作方式第43页,此课件共110页哦 2 2电源控制寄存器电源控制寄存器PCONPCON位位1位位2位位3位位4位位5位位6位位7位位8SMODGF1GF0PDIDL第44页,此课件共110页哦 9.2.3 USART9
11、.2.3 USART模块的电路结构模块的电路结构第45页,此课件共110页哦 图图9-17 串口结构方框示意图串口结构方框示意图第46页,此课件共110页哦(1 1)接收部分)接收部分 包含接收控制器、接收缓冲器、接收移包含接收控制器、接收缓冲器、接收移位寄存器和接收引脚等电路。位寄存器和接收引脚等电路。第47页,此课件共110页哦(2 2)发送部分)发送部分 包含发送控制器、发送缓冲器、发送包含发送控制器、发送缓冲器、发送控制门和发送引脚等电路。控制门和发送引脚等电路。第48页,此课件共110页哦(3 3)公用部分)公用部分 包含串口控制寄存器、波特率发生器、包含串口控制寄存器、波特率发生器
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