单片微机原理及应用课件第10章串行通信及其接口.ppt

【串行通信】是计算机通信的一种重要方式，它与并行通信相对，指的是数据的各位按照顺序一位一位地传输。这种通信方式适用于长距离通信，比如计算机之间或计算机与外部设备之间的连接。串行通信有两种主要类型：【同步通信】和【异步通信】。 【同步通信】中，数据块在传输时会先发送一个或两个同步字符来确保发送和接收方的同步。这种方式不需要在数据位之间插入起始位和停止位，但要求收发双方的时钟完全一致，这在实际应用中比较少见。 【异步通信】更为常见，它允许数据以字符（或字节）为单位组成字符帧传输，每个帧包括起始位（通常是逻辑低电平的“0”）、数据位（低位到高位）、奇偶校验位（可选）和停止位（逻辑高电平的“1”）。在异步通信中，收发双方无需严格同步时钟，但需要预先约定字符帧的格式和传输速率。 【波特率】是衡量串行通信速度的参数，表示一秒钟内传输的数据位数。例如，1200波特率意味着每秒传输1200位。数据位的发送和接收由各自的时钟脉冲控制，时钟频率越高，波特率越高，通信速度越快。 串行通信的数据传送方向分为【单工】、【半双工】和【全双工】三种模式： 1. **单工**：数据只能单向传输。 2. **半双工**：一根线用于双向传输，但不能同时发送和接收。 3. **全双工**：两根线分别用于发送和接收，可以同时进行。 【单片机】，如MCS-51，集成了一个【全双工串行通信接口电路】，处理串行和并行数据的转换。这种接口通常包含一个【通用异步接收发送器（UART）】，其功能包括数据的串化和反串化，插入和删除格式信息（如起始位、校验位和停止位），以及错误检测。 MCS-51的串行接口电路允许用户配置波特率，并通过控制寄存器设置通信参数，实现与外部设备的串行通信。它通过串行输入时钟和并行输入时钟控制数据传输，而并行输出则连接到数据总线上，以便CPU可以处理并行数据。UART在接收数据时，将串行数据转换为并行，而在发送数据时，将并行数据转换为串行。这种转换使得单片机能够灵活地处理串行通信任务，满足不同应用场景的需求。