网站建设服务亮点,融资融券配资网站开发,为什么网站打开是空白,淘宝网pc首页51单片机串行口相关知识
串行通信概念
计算机与外部通信方式就两种#xff1a;
并行通信串行通信
两种通信方式的特点以及适用场景#xff1a;
名称特点适用场景并行通信速度快#xff0c;效率高#xff0c;成本高适合短距离高速通信#xff0c;如计算机内部各硬件之…51单片机串行口相关知识
串行通信概念
计算机与外部通信方式就两种
并行通信串行通信
两种通信方式的特点以及适用场景
名称特点适用场景并行通信速度快效率高成本高适合短距离高速通信如计算机内部各硬件之间通信串行通信速度慢效率低成本低适合远距离低速通信如线缆网线
串行通信的三种模式
有三种
单工数据只能从A到B半双工数据可以AB相互传递但是不能同时进行全双工数据可以AB相互传递而且可以同时进行 波特率
用来衡量串行通信的速度具体含义是每秒传送的二进制数码的位数。
单位 bps 位/秒
国际规定的标准波特率系列
110bps300bps600bps1200bps1800bps2400bps4800bps9600bps19200bps 接收端和发送端的波特率分别设置时必须保证两者相同 串行通信的两种方式
有两种
异步通信同步通信
异步通信 将字节为单位组成数据帧的格式进行传输称作异步通信。
一帧数据的组成包括
起始位1位一定为低电平数据位5~8位从低到高依次传送可编程校验位1位可以作为校验位具体内容根据校验方式而定停止位1位数据帧末尾始终为高电平 传输线未开始通信时一直处在高电平状态当接收端检测到传输线上出现低电平时就意味着发送端已经开始发送了之后接收到终止位就知道数据发送完成。 同步通信
在同步通信种数据是以块为单位发送的。 下面是同步通信的理解图注意51单片机种的传输方式与其略有差别 以下是51单片机中的同步通信示意图 可以看出区别51单片机中的同步通信在数据传输的过程中不需要同步信号。 同步通信的要求较为严格需要注意的细节如下
发送端和接收端的设备需要同步一般由硬件实现没有开始信号和终止信号适合传输数据量大效率要求高的场合
51单片机的串行口控制器
串行口内部结构
51单片机的内部有一个全双工的串行通信接口。 这个图可以从最右边看起
有两个接口TXD和RXD一个用于发送一个用于接收
接着是一个寄存器 SCON串行控制寄存器这个寄存器通过其中的位的值去控制发送控制器和接收控制器。
然后是发送控制器观察图片可以发现这个发送控制器的作用受到定时器T1和SCON的控制其作用是将发送SBUF中的并行数据转换为串行数据然后发送出去的在这个过程中还会自动添加起始位校验位停止位发送结束后将SCON中的中断标志位TI标记为1表示发送完毕
然后是接收控制器与发送控制器相反是将接收到的串行数据转换为并行数据然后发送到接收SBUF中在这个过程中会自动取消起始位校验位停止位接收结束后将SCON中的中断标志位RI标记为1表示接收完毕
最后是定时计数器T1定时计数器T1的作用产生用以收发过程中节拍控制的通信时钟方波脉冲实际上就是作为一把尺假如有三个1到来的话那么T1一定会发出三个方波这样一来就可以判断了。 可以看出发送端只有一个寄存器SBUF但是接收端有两个寄存器这样做的好处是当接收数据时接收数据进入SBUF后接收端还可以通过接收移位寄存器接收下一帧数据。这种双缓冲的结构可以避免在第二帧数据到来时未将第一帧数据读走而引起的两帧数据重叠覆盖的错误。 SCON串行口控制寄存器 需要知道的有以下内容
TI、RI串行口中断请求信号当接收完毕或者发送完毕时对应位置就会置1需要软件置0SM0 和 SM1串行工作方式定义位具体内容在后文。RB8 和 TB8用于接收数据的第9位和发送数据的第9位用于多机通信和奇偶校验SM2 多级通信控制位REN 允许接收控制位用于允许或禁止串行口接收数据
串行口工作方式
SM0SM1方式功能说明0008位同步移位寄存器方式01110位数据异步通讯方式10211位数据异步通信方式11311位数据异步通讯方式 上述4种工作方式种只有后三种才属于严格意义上的异步通信方式0属于同步移位寄存器方式主要用于串并转换。 PCON电源控制寄存器
根据芯片手册PCON内容如下 我们只需要关注SMOD位即可当SMOD 1时软件置位使得串行通信方式1、2、3的波特率加倍。当SMOD 0各工作方式的波特率正常。复位时SMOD 0。 SMOD0是帧错误检测有效控制位详细内容不做介绍因为用不上。
通信时钟波特率的计算方式 通信时钟波特率 f O S C 12 ∗ ( 2 n − a ) ⋅ 2 S M O D 32 通信时钟波特率 \frac {f_{OSC}} {12 * (2^{n} - a)} \cdot \frac {2^{SMOD}} {32} 通信时钟波特率12∗(2n−a)fOSC⋅322SMOD 这说明晶振频率f_{OSC}一定后波特率的大小取决于T1的工作方式n和计数初值a还有SMOD
