单片机基础(第3版)——第8章

北京航空航天大学出版社 主编李广弟第3版 江西省自学考试工科类指定教材 本电子书共有十二章,其中11章和12章已压缩到第10章(因为百度文库一次最多只能上传10个文件)

第 8章8.1 8.2 8.3 8.4 8.5

80C51单片机串行通信 80C51单片机串行通信

串行通信基础知识 80C51串行口 80C51串行口工作方式 串行通信数据传输速率 串行通信应用

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8.1 串行通信基础知识 8.1.1 异步通信和同步通信计算机的数据传输共有两种方式： 并行数据传输和串行数据传输。 并行数据传输的特点是各数据位同时传输，传输速度快，效率高。 但并行数据传输时有多少数据位就需要有多少根数据线，因此， 传送成本高。并行数据传输的距离通常不能大于30 m,在计算 机内部的数据传送都是并行的。 串行数据传输的特点是数据传输按位顺序进行，只需一根传输线即 可完成，成本低但速度慢，适用于远距离数据传输。常用的 Internet网采用的就是串行数据传输。 串行通信又分为异步传输(Asynchronous Transmission)和同步传输 (Synchronous Transmission)两种方式，一般称为异步串行通 信和同步串行通信。

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1. 异步串行通信 异步串行通信是以字符为单位的间歇传输形式。传送时按字 符进行包装，为此，在数据位之外要增添起始位、奇偶 校验位和停止位，构成一个通信帧。下图为异步通信的 帧格式。

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几点说明： ① 在串行通信中，信息的两种状态分别以mark和space标志。其中mark译 为标号，对应逻辑状态1,在发送器空闲时，数据线应保持在mark状 态；space译为空格，对应逻辑状态0。 ② 起始位。发送器通过发送起始位而开始一个字符的传输。起始位使数据 线处于space状态。 ③ 数据位。起始位之后传送数据位。在数据位中，低位在前(左),高位在 后(右)。由于字符编码方式的不同，数据位可以是5、6、7或8位等多 种形式。 ④ 奇偶校验位。用于对字符传送作正确性检查，因此，奇偶校验位是可选 择的，共有3种可能，即奇校验、偶校验和无校验，由用户根据需要选 定。 所谓偶校验，即数据位和奇偶校验位中逻辑1的个数加起来必须是偶数(全0 也视为偶数个1)。 所谓奇校验，即数据位和奇偶校验位中逻辑1的个数加起来必须是奇数。 ⑤ 停止位。停止位在最后，用于标志一个字符传输的结束，对应于mark状 态。停止位可能是1、1.5或2位，在实际应用中根据需要确定。 ⑥ 位时间。一个格式位的时间宽度。 ⑦ 帧(Frame)。从起始位开始到停止位结束的全部内容称为一帧。 异步串行通信是一帧接一帧进行的，传输可以是连续的，也可以是断续 (间歇)的。

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2. 同步串行通信为提高传送速度，把数据传输按相等的时间间隔分块进行，在数据 块的开始加一些特殊字符，作为发送和接收双方的同步标志。 由于数据块的位数较多，为防止错位，在发送数据时一般同时 给出时钟

信号，以保持接收与发送的同步，这就是同步串行通 信。同步串行通信的数据传送格式如下图所示：

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同步串行通信的数据格式有如下特点和要求： ① 只在数据块传输的开始使用同步字符串，作为发送和 接收双方同步的标志，而在结束时不需要同步标志。 ② 数据字符之间不允许有间隔，当线路空闲或没有数据 可发时，可发送同步字符串。 ③ 数据块内各字符的格式必须相同。 同步串行通信比异步串行通信的传送速度快，但同步串 行通信要求收发双方在整个数据传输过程中始终保持 同步，这将对硬件提出更高的要求，实现起来难度大 一些；而异步串行通信只要求在每帧的短时间内保持 同步即可，实现起来容易得多。所以同步串行通信适 用于数据量大、对速度要求比较高的串行通信场合。

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8.1.2 串行通信线路形式1. 单工形式单工(Simplex)形式的数据传输是单向的。通信双方中一方固定为发送端， 另一方则固定为接收端。单工形式的串行通信只需要一条数据线， 如下图所示。 例如，计算机与打印机之间的串行通信。

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