串行口工作方式ppt课件
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《串行口的应》课件
串行口的硬件接口参数
接口类型： RS-232、 RS-422、 RS-485等
传输速率： 9600bps、 19200bps、 38400bps
等
数据格式： ASCII、二进
制等
信号电平： TTL、EIA-
485等
连接方式： 直连、交叉
连接等
传输距离： 短距离、中 距离、长距
离等
串行口的硬件接口连接方式
串行口的工作原理
串行口是一种通信接口，用于在两个设备之间传输数据 串行口的工作原理是将数据一位一位地传输，而不是同时传输多位数据 串行口的传输速度较慢，但传输距离较远 串行口的传输方式包括同步传输和异步传数据传输速度较快，但需要额外的时钟信号
异步串行口：数据传输速度较慢，但无需额外的时钟信号
检查串行 口的驱动 程序和固 件版本： 确保串行 口的驱动 程序和固 件版本是 最新的， 并且与设 备兼容
串行口的软件编程语言
C语言：广泛 应用于嵌入 式系统，具 有强大的硬 件控制能力
Python：简 单易学，适 合初学者， 具有丰富的
库和工具
Java：面向 对象，跨平 台，适合大
型项目
C++：高效， 灵活，适合 高性能计算 和系统编程
关闭串行口：在通信结束后，关闭串行口，释放资源
串行口的数据传输协议类型
同步传输协议：如SPI、I2C等，特点是速度快、实时性好 异步传输协议：如UART、RS-232等，特点是简单、成本低 半同步传输协议：如CAN、LIN等，特点是实时性好、抗干扰能力强 混合传输协议：如USB、PCI等，特点是速度快、兼容性好
Rust：安全， 高效，适合 系统编程和 嵌入式系统
Go：简单， 高效，适合 网络编程和
第8章串行口及其应用优秀PPT
11
3 11位异步收发，波特率可变(T1溢出率/n，
n=32或16)
(2) SM2：多机通信控制器位
位地址 9F 9E 9D 9C 9B 9A 99 98 HHHHHHHH
SCO SM SM SM RE TB RB TI RI N 0 1 2N8 8
在方式0中，SM2必须设成0。
在方式1中，当处于接收状态时，若SM2=1，则只有接收 到有效的停止位“1”时，RI才能被激活成“1”(产生中断 请求)。
(3) REN：串行允许接受控制位。该位由软件置位或复位。 当REN=1，允许接收；当REN=0，禁止接收。
REN=0，禁止接收。
位地址 9F 9E 9D 9C 9B 9A 99 98 HHHHHHHH
SCO SM SM SM RE TB RB TI RI N 0 1 2N8 8
(4) TB8：方式2和方式3中要发送的第9位数据。该位由软件置 位或复位。在方式2和方式3时，TB8是发送的第9位数 据。在多机通信中，以TB8位的状态表示主机发送的 是地址还是数据：TB8=1表示地址，TB8=0表示数据。 TB8还可用作奇偶校验位。
同步 数 据 数 据 … 数据字 数 据 校 验 (校验
字符 字符1 字符2
符n-1 字符n 字 符 字符)
图3 同步通信数据传送格式
2. 异步通信(Asynchronous Communication)
在异步传输中，传输的数据如会被:
1个start bit 0和1个stop bit 打包, 新的数据称为1帧.
(2) 数据接收 REN=1，RI=0时，启动接收
①若SM2=0，接收到的8位数据送SBUF，第9位数 据送RB8。
② 若SM2=1，接收到的第9位数据为0，数据不送 SBUF；接收到的第9位数据为1，数据送SBUF，第9 位送RB8。
第十章 串行通信接口技术PPT课件
51单片机的串行口为可编程的，用SM0、SM1设置串行口的工作方式。
1．方式0
串行口作同步移位寄存器用，波特率固定为fOSC/12 。 数据8位/帧，低位在前，无起始位、奇偶位及停止位。
数据由RXD(P3.0)端输入/输出，同步移位脉冲由TXD(P3.1)端输出。
多用于外接移位寄存器以扩展I/O端口
＝1。当上述两条的任一条不满足时，数据丢失。
SM2＝0，则不受第9数据位限制，不用于多机通信，第9数据位可作 为奇偶校验位。也可不用第9数据位，即不理睬第9数据位的值，当方式1 一样使用，为点对点通信，但要注意帧数据格式与方式1不同，不是10位 而是11位。
0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 1
发送过程： MOV SBUF，A
CPU将数据写到SBUF，启动发送，数据从TXD 端输出。发完一帧， 硬件自动置TI=1。
接收过程： MOV A，SBUF
数据从RXD输入。必须先设置REN=1，允许接收。如REN＝0，禁止接收。 ① RI＝0； ② SM2＝0或接收到的停止位＝1，则将8位数据装入SBUF， 停止位1装入RB8，RI置1。否则数据丢失。在方式1下，通常设置SM2＝0。 方式1下的波特率是可变的．取决于定时器TI 的溢出率
传送适用于近距离、传送速度高的场合。
2．串行通信 串行通信时，传送数据的各位按顺序一位一位地传送。 其优点是传输线少，传送通道费用低，故适合长距离数据传送。缺
点是传送速度较低。
PC机与外部设备（如打印机等）通信时，如果距离小于30m，采用 并行通信方式；当距离大于30m时，则采用串行通信方式。51单片机具 有并行和串行二种基本通信方式。
3．方式2和方式3
为11位异步通信接口。由TXD发送，RXD接收。 一帧信息由ll位组成，l位起始位0，8位数据位，1位可编程位(第9数 据位D8)和1位停止位1。
《串行口通信技术》PPT课件
方式3同方式2几乎完全一样，只不过方式3的波特率是可 变的，其波特率的确定同方式1，由用户来确定。
19
例1 已知8051的串行口采用方式1进行通信，晶振频率为
11.0592MHz，选用定时器T1作为波特率发生器，T1工作于方 式2，要求通信的波特率为9600，计算T1的初值。 设Smod=0, 计算T1的初值如下：
WAIT:JBC TI, CONT ；判发送完标志 SJMP WAIT
CONT:INC R0 DJNZ R2, LOOP ；发送16个数据
22
12 (256 X ) fosc
溢出率为溢出周期的倒数。则波特率的计算公式为：
波特率＝ 2SMOD
fosc
32 12 (256 X)
实际使用中，波特率是已知的。因此需要根据波特率的计算 公式求定时初值X。用户只需要把定时初值设置到定时器1，就 能得到所要求的波特率。
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串行口工作方式2
方式2为11位为一帧的异步串行通信方式。其帧格式为1个起 始位、9个数据位和1个停止位。如下图所示。
位地址 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H
位符号 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
6
SCON中各位说明如下：
1） SM0 、SM1——串行口工作方式选择
位 其状态组合和对应工作方式为：
SM0 SM1
工作方式
00
方式0
01
方式1
10
方式2
11
方式3
TRS: MOV SCON, #80H ；设置串行口工作方式2 MOV PCON, #80H ；波特率为fosc/32 MOV R0, #40H ；设置片内数据指针 MOV R2, #10H ；数据长度送R2
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例1 已知8051的串行口采用方式1进行通信，晶振频率为
11.0592MHz，选用定时器T1作为波特率发生器，T1工作于方 式2，要求通信的波特率为9600，计算T1的初值。 设Smod=0, 计算T1的初值如下：
WAIT:JBC TI, CONT ；判发送完标志 SJMP WAIT
CONT:INC R0 DJNZ R2, LOOP ；发送16个数据
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12 (256 X ) fosc
溢出率为溢出周期的倒数。则波特率的计算公式为：
波特率＝ 2SMOD
fosc
32 12 (256 X)
实际使用中，波特率是已知的。因此需要根据波特率的计算 公式求定时初值X。用户只需要把定时初值设置到定时器1，就 能得到所要求的波特率。
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串行口工作方式2
方式2为11位为一帧的异步串行通信方式。其帧格式为1个起 始位、9个数据位和1个停止位。如下图所示。
位地址 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H
位符号 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
6
SCON中各位说明如下：
1） SM0 、SM1——串行口工作方式选择
位 其状态组合和对应工作方式为：
SM0 SM1
工作方式
00
方式0
01
方式1
10
方式2
11
方式3
TRS: MOV SCON, #80H ；设置串行口工作方式2 MOV PCON, #80H ；波特率为fosc/32 MOV R0, #40H ；设置片内数据指针 MOV R2, #10H ；数据长度送R2
串行口ppt课件
XRST=1，串口发送器使能。
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③ McBSP的引脚控制寄存器PCR
位 名称 15~14 保留 保留
功能
发送通用I/O模式位，只有SPCR[1,2]中的XRST=0时才有效。
13 XIOEN XIOEN=0，DX、FSX、CLKX配置为串口引脚，不作通用I/O引脚； XIOEN=1，DX配置为通用输出引脚，FSX，CLKX引脚配置为通 用I/O。此时，这些引脚不能用于串口操作。
❖ 数据的发送通过两级缓冲完成，通过设置SPCR2寄 存器的XINTM=00b，可由XRDY驱动产生发送中断 信号XINT，TMS320C54xx CPU响应中断，将下一 个发送数据写入DXR中，随后XRDY降为0。
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3. McBSP的控制寄存器
（1）控制寄存器及其映射地址 ❖ 表2列出了McBSP控制寄存器及其映射地址。
在自动缓冲方式下，不需要每传送一个字就发一 次中断，而是每次发送或接收数据的个数达到缓冲区 大小的一半时，产生一次发送或接收中断，从而减少 平繁中断对CPU的影响。不采用自动缓冲方式时，串 口发送或接收也可以在用户程序控制下执行。
6
❖ 缓冲串口中缓冲区的设置 BSP串口发送和接收缓冲区最大允许长度为2K，
4.5 串行口
4.5.1 概述 4.5.2 标准串行口 4.5.3 缓冲串行口BSP 4.5.4 多通道缓冲串行口McBSP 4.5.5 串行口的应用编程
1
4.5.1 概述
❖ 串行口用来与系统中其 它 ’ C54x 器 件 、 编 / 解 码 器 、 串 行 A/D 、 D/A 变 换 器 及 其 它串行设备直接接口。
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与BSP串口有关的存储器映射外围电路控制寄存器 共有6个。
MCS51的串行口PPT
其他工作方式，串行接受到停止位时，该位置“1”。 RI=1，表达一帧数据接受完毕，并申请中断, CPU从 接受SBUF取走数据。该位状态也可软件查询。RI必 须由软件清“0”。
6.1.2 特殊功能寄存器PCON
字节地址为87H，没有位寻址功能。
SMOD：波特率选择位。 例如：方式1旳波特率旳计算公式为： 方式1波特率=（2SMOD/32）×定时器T1旳溢出率
图6-14 流水灯显示电路图
ORG 0000H LJMP MAIN ORG 2023H MAIN： MOV SCON，#00H ；置串行口工作方式0 MOV A，#80H ：最高位灯先亮 CLR P1.1 ；关闭并行输出（避象传播过程中，各 LED旳“暗红”现象） OUT0： MOV SBUF，A ；开始串行输出 OUT1： JNB TI，OUT1 ；输出完否？ CLR TI ;完了，清TI标志，以备下次发送 SETB P1.1 ；打开并行口输出 ACALL DELAY ；延时一段时间 RR A ；循环右移 CLR P1.1；关闭并行输出 SJMP OUT0；循环 DELAY： …………；延时子程序，不再反复
假如SM2=0，则不论第9位数据是“1”还是“0”，都 将 前8位数据送入SBUF中，并置“1” RI，产生 中断祈求。
在方式1时，假如SM2=1，则只有收到停止位时才会激 活RI。
在方式0时，SM2必须为0。
（3）REN——允许串行接受位
由软件置“1”或清“0”。
REN=1 允许串行口接受数据。 REN=0 禁止串行口接受数据。 （4）TB8——发送旳第9位数据 方式2和3时，TB8是要发送旳第9位数据，可作为奇偶 校验位使用，也可作为地址帧或数据帧旳标志。 =1为地址帧, =0为数据帧 （5）RB8——接受到旳第9位数据 方式2和3时，RB8存储接受到旳第9位数据。在方式1 ，假如SM2=0，RB8是接受到旳停止位。在方式0， 不使用RB8。 （6）TI——发送中断标志位
6.1.2 特殊功能寄存器PCON
字节地址为87H，没有位寻址功能。
SMOD：波特率选择位。 例如：方式1旳波特率旳计算公式为： 方式1波特率=（2SMOD/32）×定时器T1旳溢出率
图6-14 流水灯显示电路图
ORG 0000H LJMP MAIN ORG 2023H MAIN： MOV SCON，#00H ；置串行口工作方式0 MOV A，#80H ：最高位灯先亮 CLR P1.1 ；关闭并行输出（避象传播过程中，各 LED旳“暗红”现象） OUT0： MOV SBUF，A ；开始串行输出 OUT1： JNB TI，OUT1 ；输出完否？ CLR TI ;完了，清TI标志，以备下次发送 SETB P1.1 ；打开并行口输出 ACALL DELAY ；延时一段时间 RR A ；循环右移 CLR P1.1；关闭并行输出 SJMP OUT0；循环 DELAY： …………；延时子程序，不再反复
假如SM2=0，则不论第9位数据是“1”还是“0”，都 将 前8位数据送入SBUF中，并置“1” RI，产生 中断祈求。
在方式1时，假如SM2=1，则只有收到停止位时才会激 活RI。
在方式0时，SM2必须为0。
（3）REN——允许串行接受位
由软件置“1”或清“0”。
REN=1 允许串行口接受数据。 REN=0 禁止串行口接受数据。 （4）TB8——发送旳第9位数据 方式2和3时，TB8是要发送旳第9位数据，可作为奇偶 校验位使用，也可作为地址帧或数据帧旳标志。 =1为地址帧, =0为数据帧 （5）RB8——接受到旳第9位数据 方式2和3时，RB8存储接受到旳第9位数据。在方式1 ，假如SM2=0，RB8是接受到旳停止位。在方式0， 不使用RB8。 （6）TI——发送中断标志位
串行口ppt课件
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同步串行通信是一种连续的数据传送方式。每 次传送一帧数据，每帧数据由同步字符和若干 个数据及校验字符组成，其格式如下：
同步字符1 同步字符2 N个连续字节数据 校验字节1 校验字节2
在同步串行通信中，发送和接受双方由同一个 同步脉冲控制，数据位的串行移出移入是同步 的，因此称为同步串行通信。同步串行通信速 度较快，适应于大量数据传输场合，需传送同 步脉冲信号。
3
二、异步串行通信和同步串行通信 在异步串行通信中，数据是一帧一帧传 送的，每帧数据包括一位起始位、一个 字节的数据、一位校验位和一位停止位。 每帧数据之间可以插入若干个高电平的 空闲位。其格式如下：
4
异步串行通信要求:
发送数据和接收数据双方约定相同的数据格 式和速率 用启、停位来协同发送与接受过程 接收和发送端采用独立的移位脉冲控制数据 的串行移出与移入,发送移位脉冲与接收移位 脉冲是异步的
溢出速率=计数速率/计数值 其中计数速率为计数器的计数时钟频率， 用内部时钟即为晶体振荡器频率的十二 分之一。
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例如：单片机的系统时钟频率为=11.0592MHz， 需 设 定 串 行 口 的 波 特 率 为 2400bps ， 设 定 SMOD=0，若采用T1的工作方式2，根据串行 口方式1的波特率公式，T1的溢出率为： 溢出率 = 波特率×32 = 76800次/秒 从而决定T1的计数值为：计数值 =（/12）/ 溢 出率 = 12 则定时器T1的定时初值设定为：256-12 = 244 = F4H。
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三、串行口工作方式
1．方式0 工作方式0为移位寄存器输入输出工作方式。
方式0输出时，RXD端输出数据，TXD端输出移位脉冲，发送数 据开始于向SBUF(发送)写入数据的时刻，发送的8位数据为低位 （D0位）在先。8 位数据发送完后，置位TI。 方式0输入时，RXD 为数据输入端，TXD为移位脉冲输出端。方 式0接收过程只有在满足条件：REN=1和RI=0时才进行。在TXD 端的移位时钟的控制下将RXD端的数据移入输入移位寄存器中。 8位数据接收完毕后，置位RI。
同步串行通信是一种连续的数据传送方式。每 次传送一帧数据，每帧数据由同步字符和若干 个数据及校验字符组成，其格式如下：
同步字符1 同步字符2 N个连续字节数据 校验字节1 校验字节2
在同步串行通信中，发送和接受双方由同一个 同步脉冲控制，数据位的串行移出移入是同步 的，因此称为同步串行通信。同步串行通信速 度较快，适应于大量数据传输场合，需传送同 步脉冲信号。
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二、异步串行通信和同步串行通信 在异步串行通信中，数据是一帧一帧传 送的，每帧数据包括一位起始位、一个 字节的数据、一位校验位和一位停止位。 每帧数据之间可以插入若干个高电平的 空闲位。其格式如下：
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异步串行通信要求:
发送数据和接收数据双方约定相同的数据格 式和速率 用启、停位来协同发送与接受过程 接收和发送端采用独立的移位脉冲控制数据 的串行移出与移入,发送移位脉冲与接收移位 脉冲是异步的
溢出速率=计数速率/计数值 其中计数速率为计数器的计数时钟频率， 用内部时钟即为晶体振荡器频率的十二 分之一。
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例如：单片机的系统时钟频率为=11.0592MHz， 需 设 定 串 行 口 的 波 特 率 为 2400bps ， 设 定 SMOD=0，若采用T1的工作方式2，根据串行 口方式1的波特率公式，T1的溢出率为： 溢出率 = 波特率×32 = 76800次/秒 从而决定T1的计数值为：计数值 =（/12）/ 溢 出率 = 12 则定时器T1的定时初值设定为：256-12 = 244 = F4H。
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三、串行口工作方式
1．方式0 工作方式0为移位寄存器输入输出工作方式。
方式0输出时，RXD端输出数据，TXD端输出移位脉冲，发送数 据开始于向SBUF(发送)写入数据的时刻，发送的8位数据为低位 （D0位）在先。8 位数据发送完后，置位TI。 方式0输入时，RXD 为数据输入端，TXD为移位脉冲输出端。方 式0接收过程只有在满足条件：REN=1和RI=0时才进行。在TXD 端的移位时钟的控制下将RXD端的数据移入输入移位寄存器中。 8位数据接收完毕后，置位RI。