1、* 1项目 6 单片机的串行口及其应用u串行口的结构 u串行口控制寄存器 u单片机串行口的设计方法 本章主要内容:本章目录6.1 任务 1 认识串行通信与串行口6.2 任务 2 单片机的双机通信6.3 任务 3 单片机与 PC串行通信6.4 任务 4 远程控制交通灯的设计 * 36.1 任务 1 认识串行通信与串行口 6.1.1 串行通信的概念通信的基本方式分为并行通信和串行通信两种。 u并行通信是构成数据信息的各位同时进行传送的通信方式。 例如 8位数据或 16位数据并行传送。u优点是传输速度快。u缺点是需要多条传输线 ,当距离较远、位数又多时,导致通信线路复杂且成本高。u串行通信是数据一位
2、接一位地顺序传送。u特点是通信线路简单, 只要一对传输线就可以实现通信 (如电话线 ),从而大大地降低了成本,特别适用于远距离通信。u缺点是传送速度慢。串行通信可分为异步传送和同步传送两种基本方式。 1. 串行通信的分类( 1) 异步通信 异步传送的特点 是数据在线路上的传送不连续,在传送时 ,数据是以字符为单位组成字符帧进行传送的。 在异步通信中,接收端是依靠字符帧 (Character Frame)格式来判断发送端是何时开始发送,何时结束发送的。 字符帧格式是异步通信的一个重要指标,是 CPU与外设之间事先的约定。字符帧也叫数据帧,由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位 4个部分组成。 图
3、6-2串行异步传送的字符格帧式在串行通信中,两相邻字符帧之间,可以没有空闲位,也可以有若干空闲位,这由用户来决定。 图 6-2(a)为无空闲位的字符帧,图 6-2(b)表示有 3个空闲位的字符帧格式。 ( 2) 同步通信 同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式, 1次通信只传输一帧信息,即 1次传送 1组数据。 这里的信息帧和异步通信的字符帧不同,通常有若干个数据字符,如图 6-3所示。图 6-3(a)为单同步字符帧结构,图 6-3(b)为双同步字符帧结构 图 6-3 同步通信的字符帧格式 2. 串行通信的制式 在串行通信中数据是在两个站之间进行传送的, 按照数据传送方向,串行通信可分为单工
4、、半双工和全双工三种制式。 ( 1) 单工制式 :在这种制式下,通信线的一端接发送器,另一端接接收器,数据只能按照一个固定的方向传送。( 2) 半双工制式 :数据可实现双向传送,但不能同时进行。( 3) 全双工制式 :全双工通信系统的每端都有发送器和接收器,可以同时发送和接收。3. 串行通信的接口电路 串行接口电路的种类和型号很多。 能够完成异步通信的硬件电路称为 UART,即通用异步接收器 /发送器 ; 能够完成同步通信的硬件电路称为 USRT; 既能够完成异步又能同步通信的硬件电路称为 USART.从本质上说,所有的串行接口电路都是以并行数据形式与 CPU接口,以串行数据形式与外部逻辑接口。它们的基本功能都是从外部逻辑接收串行数据,转换成并行数据后传送给 CPU,或从 CPU接收并行数据,转换成串行数据后输出到外部逻辑。