串口通信原理及操作流程(已修改)
2025-01-13 15:38 本頁(yè)面
【正文】 主 要 內(nèi) 容 2 3 串行通信總線標(biāo)準(zhǔn)及其接口 51單片機(jī)串口應(yīng)用舉例 4 MCS51的串行接口 串行通信基礎(chǔ)知識(shí) 1 實(shí) 例 1 信息編碼：文字 信息載體：文字、 紙張 信息傳送方式： 郵遞員 實(shí)例 2 第四步 第三步 第二步 第一步 說(shuō)出同學(xué) A的名字或?qū)W號(hào) 提問 說(shuō)出同學(xué) B的名字或?qū)W號(hào) 提問 課堂上老師先讓同學(xué) A、再讓同學(xué) B回答問題的過(guò)程？ 實(shí) 例 3 老師讓學(xué)習(xí)委員來(lái)取作業(yè)本的兩種方式 (1) 老師等著學(xué)習(xí)委員來(lái)取 (2) 將作業(yè)本放在辦公桌上，學(xué)習(xí)委員自己來(lái)取 串行通信基礎(chǔ)知識(shí) 串行通信與并行通信 異步通信與同步通信 串行通信的傳輸方向 信號(hào)的調(diào)制與解調(diào) 串行通信的錯(cuò)誤校驗(yàn) 傳輸速率與傳輸距離 串行通信與并行通信 在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中， CPU和外部通信有兩種通信方式：并行通信和串行通信。 并行通信，即數(shù)據(jù)的各位同時(shí)傳送；串行通信，即數(shù)據(jù)一位一位順序傳送。 計(jì)算機(jī) 1計(jì)算機(jī) 2或外設(shè)G N D G N D計(jì)算機(jī) 1計(jì)算機(jī) 2或外設(shè)G N D G N D發(fā)送接收( a ) ( b )…并行通信 串行通信 異步通信與同步通信 異步通信是指通信的發(fā)送與接收設(shè)備使用各自的時(shí)鐘控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收過(guò)程。為使雙方的收發(fā)協(xié)調(diào)，要求發(fā)送和接收設(shè)備的時(shí)鐘盡可能一致。 1 1 1 0 0 1 1 001 0 1 0 0 1 0 01發(fā)送設(shè)備接收設(shè)備1 0 1 0 0 1 0 00 11 1 1 0 0 1 1 00 1間 隙 任 意： 步通信的數(shù)據(jù)格異式 中斷的概念 停止位數(shù) 據(jù) 位校驗(yàn)位起始位L S B M S B空閑下 一 字 符起 始 位空閑一 個(gè) 字 符 幀異步通信的特點(diǎn)：不要求收發(fā)雙方時(shí)鐘的嚴(yán)格一致， 實(shí)現(xiàn)容易，設(shè)備開銷較小，但每個(gè)字符要附加 2～ 3位 用于起止位，各幀之間還有間隔，因此傳輸效率不高。 建立發(fā)送方時(shí)鐘對(duì)接收方時(shí)鐘的直接控制，使雙方達(dá)到完全同步。此時(shí)，傳輸數(shù)據(jù)的位之間的距離均為“位間隔”的整數(shù)倍，同時(shí)傳送的字符間不留間隙，即保持位同步關(guān)系，也保持字符同步關(guān)系。 計(jì)算機(jī)乙計(jì)算機(jī)甲0 1 1 0 1數(shù) 據(jù)時(shí) 鐘計(jì)算機(jī)乙計(jì)算機(jī)甲0 1 1 0 1數(shù) 據(jù)時(shí) 鐘數(shù) 據(jù) + 時(shí) 鐘外同步 自同步 同步通信 同步通信 S Y N S Y N S O H S T X E T B / E T X塊 校 驗(yàn)標(biāo) 題 數(shù) 據(jù) 塊標(biāo)題： 中包含源地址、目標(biāo)地址和路由指示等信息 SOH（ 01H）：表示標(biāo)題的開始 STX（ 02H），表示傳送的數(shù)據(jù)塊開始 組終字符 ETB（ 17H）或 文終字符 ETX（ 03H）。 校驗(yàn)碼 典型的面向字符的同步規(guī)程 :IBM的二進(jìn)制同步規(guī)程 BSC 面向位的同步格式 ： 8 位 8 位 8 位 8 位1 6 位≥ 0 位0 1 1 1 1 1 1 00 1 1 1 1 1 1 0校 驗(yàn) 場(chǎng)信 息 場(chǎng)控 制 場(chǎng)地 址 場(chǎng)?將數(shù)據(jù)塊看作數(shù)據(jù)流，并用序列 01111110作為開始和結(jié)束標(biāo)志。為了避免在數(shù)據(jù)流中出現(xiàn)序列 01111110時(shí)引起的混亂，發(fā)送方總是在其發(fā)送的數(shù)據(jù)流中每出現(xiàn) 5個(gè)連續(xù)的 1就插入一個(gè)附加的 0；接收方則每檢測(cè)到 5個(gè)連續(xù)的 1并且其后有一個(gè) 0時(shí)，就刪除該 0。 ? 典型的面向位的同步協(xié)議如 ISO的高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程HDLC和 IBM的同步數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程 SDLC。 ? 同步通信的特點(diǎn) 是以特定的位組合“ 01111110”作為幀的開始和結(jié)束標(biāo)志，所傳輸?shù)囊粠瑪?shù)據(jù)可以是任意位。所以傳輸?shù)男瘦^高，但實(shí)現(xiàn)的硬件設(shè)備比異步通信復(fù)雜。 串行通信的傳輸方向 ① 單工 發(fā)送 接收 TXD RXD ② 半雙工 發(fā)送 接收 發(fā)送 接收 TXD / RXD ③ 全雙工 發(fā)送 接收 發(fā)送 接收 TXD TXD RXD RXD 信號(hào)的調(diào)制與解調(diào) v 調(diào)制器（ Modulator）：把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，然后送到通信線路上去。 v 解調(diào)器（ Demodulator）：把從通信線路上收到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。 v 調(diào)制解調(diào)器 MODEM：由于通信是雙向的，調(diào)制器和解調(diào)器合并在一個(gè)裝置中。 D C ED T E電 話
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