第六章 串行通信

第六章串行通信技术

总学时 6学时

教学目的：（1）了解通信的概念，熟悉串行通信和并行通信原理；

（2）掌握串行通信的标准；

（3）掌握80C51串行口的通信原理和通信方法；

教学重点：（1）串行通信的原理和数据帧格式；

（2）80C51串行口的通信方式设置及波特率设置方法；

教学难点：（1）串行通信协议

（2）80C51单片机间的通信和单片机与PC机的通信程序设计方法；教学手段：教授法

教学过程：

第六章串行通信技术

一、概述

1、通信：计算机与计算机之间，计算机与外设之间的数据交换称为通信。

2、并行通信：信息的各位数据被同时传送的通信方法称为并行通信。

并行通信依靠并行I/O接口实现。在并行通信中，数据有多少位就需要多少条信号传输线，这种通信方式的速度快，但由于传输线数较多，成本高，仅适合近距离通信，通常传送距离小于30米。

3、串行通信：串行通信是指信息的各位数据被逐位顺序传输的通信方式。这种通信方式较之并行通信而言，具有：传输距离长，可达数千公路；抗干扰能力强，串行通信信号间的相互干扰可以忽略不计；通信成本低；对于单片机来说，其所占用的引脚资源少等优点。

4、异步串行通信和同步串行通信：

串行通信中根据信息传送的格式分为：异步串行通信和同步串行通信。

同步串行通信：顾名思义，“同步通信”的通信双方必须先建立同步，即双方的收发时钟要调整到同一个频率。在收发时钟频率相同的基础上，同步串行通信是按软件识别同步字符来实现数据的传送。同步通信在数据开始处用一两个同步字符来指示发送的开始，由同一频率的时钟脉冲来实现发送和接收的同步。在同步通信中，在发送时要插入同步字符，接收端在检测到同步字符后，就开始接收任意的串行数据，这就是说，“同步”是指发送和接收方应具有相同的频率，并不是指在某一时刻收发双方必须同时进行。

异步串行通信：异步通信是指发送和接收设备使用各自的时钟控制数据的传送的通信。是以字符（或字节）为单位组成的字符帧进行数据传送的。字符帧由发送端逐帧发送，通过传输线被接收设备逐帧接收。发送端和接收端可以由各自的时钟来控制数据的发送和接收，这两个时钟源彼此独立，互不同步。字符与字符之间的间隙（时间间隔）任意，但每个字符中的各位是以固定时间传送的，即字符之间是异步的（各帧之间不一定由“位间隔”的整数倍的关系），但同一字符内的各位是同步的（各位之间均为“位间隔的整数倍”）。

异步通信是一种利用字符的再同步技术的通信方式，为使收发双方协调，要求发送和接收设备的时钟频率尽可能的一致（误差在允许的范围内）。

5、字符帧格式

串口通信的接线方法

目前较为常用的串口有9针串口（DB9）和25针串口（DB25），通信距离较近时（<12m），可以用电缆线直接连接标准RS232端口（RS422、RS485较远），若距离较远，需附加调制解调器（MODEM）。最为简单且常用的是三线制接法，即地、接收数据和发送数据三脚相连，本文只涉及到最为基本的接法，且直接用RS232相连。 1、DB9和DB25的常用信号脚说明 2、RS232C串口通信接线方法（三线制） 首先，串口传输数据只要有接收数据针脚和发送针脚就能实现：同一个串口的接收脚和发送脚直接用线相连，两个串口相连或一个串口和多个串口相连同一个串口的接收脚和发送脚直接用线相连对9针串口和25针串口，均是2与3直接相连； 两个不同串口（不论是同一台计算机的两个串口或分别是不同计算机的串口） 图2 上面表格是对微机标准串行口而言的，还有许多非标准设备，如接收GPS数据或电子罗盘数据，只要记住一个原则：接收数据针脚（或线）与发送数据针脚（或线）相连，彼些交叉，信号地对应相接，就能百战百胜。 3、串口调试中要注意的几点： 不同编码机制不能混接，如RS232C不能直接与RS422接口相连，市面上专门的各种转换器卖，必须通过转换器才能连接； 线路焊接要牢固，不然程序没问题，却因为接线问题误事；

串口调试时，准备一个好用的调试工具，如串口调试助手、串口精灵等，有事半功倍之效果； 强烈建议不要带电插拨串口，插拨时至少有一端是断电的，否则串口易损坏。 RS232C标准串口接线方法 （第二版） 检验仪器与微机的通讯主要是以RS232C标准接口为主，而串口的接线方法也有一定的标准，在此谈谈几种常用的串口接法，仅作参考： 一、标准接法 1、9对9（包括9针对9孔，9孔对9孔，9针对9针）： 说明：以下的孔、针指串口线两端的串口，不过2、3有可能不交换 2-------------3 3-------------2 4-------------6 5-------------5 6-------------4 7-------------8 8-------------7 2、9对25（包括9孔对25孔，9孔对25针） 2-------------3 （备注：2、3有可能不交换） 3-------------2 4-------------6 5-------------7 6-------------20 7-------------5 8-------------4

8251串行通讯实验

安徽师范大学数计学院实验报告 专业名称11计科 课程微机原理 实验名称串行通信实验姓名 学号110704012

8251 可编程串行口与PC 机通讯实验 一、实验目的 (1) 掌握8251 芯片的结构和编程，掌握微机通讯的编制。 (2) 学习有关串行通讯的知识。 (3) 学习PC 机串口的操作方法。 二、实验说明 1、8251 信号线 8251 是CPU 与外设或Mode 之间的接口芯片，所以它的信号线分为两组：一组是用于与CPU 接口 的信号线，另一组用于与外设或Mode 接口。 （1）与CPU 相连的信号线： 除了双向三态数据总线（D7~D0）、读（RD）、写（WR）、片选（CS）之外，还有： RESET：复位。通常与系统复位相连。 CLK：时钟。由外部时钟发生器提供。 C/D：控制/数据引脚。 TxRDY：发送器准备好，高电平有效。

TxE：发送器空，高电平有效。 RxRDY：接收器准备好，高电平有效。 SYNDET/BRKDET：同步/中止检测，双功能引脚。 （2）与外设或Mode 相连的信号线： DTR：数据终端准备好，输出，低电平有效。 DSR：数据装置准备好，输入，低电平有效。 RTS：请求发送，输出，低电平有效。 CTS：准许传送，输入，低电平有效。 TxD：发送数据线。 RxD：接收数据线。 TxC：发送时钟，控制发送数据的速率。 RxC：接收时钟，控制接收数据的速率。 2、8251 的初始化编程和状态字 8251 是一个可编程的多功能串行通信接口芯片，在使用前必须对它进行初始化编程。初始化编 程包括CPU 写方式控制字和操作命令字到8251 同一控制口，在初始化编程时必须按一定的顺序。如 下面的流程图：

串口通信实验讲解

课程名称：Zigbee技术及应用实验项目：串口通信实验指导教师： 专业班级：姓名：学号：成绩： 一、实验目的： （1）认识串口通信的概念； （2）学习单片机串口通信的开发过程； （3）编写程序，使单片机与PC通过串口进行通信。 二、实验过程： （1）根据实验目的分析实验原理； （2）根据实验原理编写C程序； （3）编译下载C程序，并在实验箱上观察实验结果。 三、实验原理： 串行通信是将数据字节分成一位一位的形式在一条传输线上逐个地传送，此时只需要一条数据线，外加一条公共信号地线和若干条控制信号线。因为一次只能传送一位，所以对于一个字节的数据，至少要分8位才能传送完毕，如图3-1所示。 图2-1串行通信过程 串行通信制式： （1）单工制式 这种制式是指甲乙双方通信时只能单向传送数据，发送方和接收方固定。 （2）半双工制式 这种制式是指通信双方都具有发送器和接收器，即可发送也可接收，但不能同时接收和发送，发送时不能接收，接收时不能发送。

（3）全双工制式 这种制式是指通信双方均设有发送器和接收器，并且信道划分为发送信道和接收信道，因此全双工制式可实现甲乙双方同时发送和接收数据，发送时能接收，接收时能发送。 三种制式分别如图3-2所示 图3-2串行通信制式 3.1硬件设计原理 CC2530有两个串行通信接口USART0和USART1，两个USART具有同样的功能，可已分别运行于UART模式和同步SPI模式。 CC2530的两个串行通信接口引脚图分布如表3-1所示 表3-1 CC2530串行通信口引脚图分布 本实验CC2530模块使用的是USART1的位置2，P1_6和P1_7。

串口通信实验

实验报告（附页） 一、实验内容 1、串口通信设置： 波特率为115200bps, 数据位为8位，停止位为1位； 2、按键传输数据到串口助手显示； （1）按1，串口显示：“This is Key 1”; D5亮 （2）按2，串口显示：“This is Key 2”; D6亮 （3）按3，串口显示：“This is Key 3”; D7亮 （4）按4，串口显示：“This is Key 4”; D8亮 （5）按“*”Key ,串口显示“All LEDs is Closed” ; 灯全灭； （6）按其它Key，串口显示：”Wrong Key” 3、通过串口小肋手，向实验设备发送信息： 发送字符：”D5”、”D6”、”D7”、”D8” ，则对应的D5、D6、D7、D8亮；若发送“5”、“6”、“7”、“8”则对应的D5、D6、D7、D8灭，如发送其它字符，则在串口助手中显示：“Error Code”; 二、实验方法 （1）利用参考代码构建工程。 （2）编写实验要求的实现实验要求的功能。 （3）连接实验箱，写入程序，测试代码。 三、实验步骤 1）正确连接JLINK 仿真器到PC 机和stm32 板，用串口线一端连接STM32 开发板，另一端连接PC 机串口。 2）用IAR 开发环境打开实验例程：在文件夹05-实验例程\第2 章\2.3-uart 下双击打开工程uart.eww，Project->Rebuild All 重新编译工程。 3）将连接好的硬件平台通电（STM32 电源开关必须拨到“ ON”），接下来选择Project->Download and debug 将程序下载到STM32 开发板中。4）下载完后可以点击“Debug”->“Go”程序全速运行；也可以将STM32 开发板重新上电或者按下复位按钮让刚才下载的程序重新运行。 5）通过串口小助手检验实验结果 四、实验结果 Main函数 #include"stm32f10x.h"

串行同步通信

串行接口同步通信协议 [摘要]：接口在微型计算机系统的设计和应用中占有极为重要的地位。在微型计算机系统中，CPU要与存储器和输入/输出设备之间交换信息，这些信息的交换要借助接口来实现。接口是沟通微处理机和外部设备之间的桥梁，它减轻了CPU的负担，使CPU能够充分的发挥任务管理和逻辑判断作用，使CPU和外部设备能更加协调的完成输入/输出工作，从而提高整机的工作效率和系统功能。串行接口是使用串行方式进行数据传输的输入/输出接口，根据在串行通信中数据的定时的不同，串行通信可分为同步通信和异步通信。同步通信中为保证通信的正确，发送装置和接收装置事先必须有一个双方共同遵守的协议，这就是串行接口同步通信协议。 [关键词]：输入/输出接口，串行接口，同步通信，协议，SDLC/HDLC 规程 一、串行接口 在计算机领域内，有两种数据传送方式：串行传送和并行传送。并行数据传送中，数据在多条并行1比特宽的传输线上同时由源传送到目的，这种传送方式也称为比特并行或字节串行。串行数据传送中，数据在单条1比特宽的传输线上，1比特1比特

的按顺序分时传送。 串行通信一般使用在计算机与计算机之间、计算机和远程终端之间、终端与终端之间的通信中，传输距离通常从几米到数千公里。与典型设备相关的串行接口，数据传输的速率每秒在0～2百万比特的范围内。串行传输的速率和距离成反比，数据传输速率和距离的关系如图所示。 串行通信接口的信号电平常采用RS-232-C信号电平或20mA 电流环路操作方法。 串行数据的发送由发送时钟控制。数据发送过程：把并行的数据序列送入移位寄存器，然后通过移位寄存器由发送时钟触发进行移位输出，数据位的时间间隔可由发送时钟周期来划分。发送时钟、待发送的二进制数据和出现在传输线上的信号波形三者的关系如图所示。

单片机串行通信实验

单片机实验报告 实验名称：串行通信实验 姓名：高知明 学号：110404320 班级：通信3 实验时间：2014-6-11 南京理工大学紫金学院电光系

一、实验目的（四号+黑体） 1、理解单片机串行口的工作原理； 2、学习使用单片机的TXD\RXD口； 3、了解MAX232芯片的作用； 二、实验原理 MCS-51单片机内部集成有一个UART，用于全双工方式的串行通信，可以发送、接收数据。他有两个相互独立的接收、发送缓冲器，这两个缓冲器同名（SBUF），共用一个地址号（99H）。发送缓冲器只能写入，不能读出，接受缓冲器只能读出，不能写入。要发送的字节数据直接写入发送缓冲器。SBUF=a；当UART接收到数据后，CPU从接收缓冲器中读取数据，a=SBUF；串行口内部有两个移位寄存器，一个用于串行发送，一个用于串行接收。定时器T1作为波特率发生器，波特率发生器的溢出信号昨接受或发送移位寄存器的位移时钟。TI与RI分别为发送完数据的中断标志，用来想CPU发中断请求。 三、实验内容 1、发送信号 1）C51程序： #include void main(void) { SCON=0X40; //设置串口为接受,REN=0 PCON=0; //波特率不倍频 REN=1; TMOD=0X20; //启动定时器1的方式2 TH1=0XFD; TL1=0XFD; //初值：0XFD TR1=1; //启动定时器1 while(1) {SBUF='U'; while(!TI); TI=0; //发送中断清0 }} 2）硬件图：

2、接受装置： 1）C51程序： #include char s[32]; void main(void) { char a,b=0; SCON=0X40; //设置串口为接受,REN=0 PCON=0; //波特率不倍频 REN=1; TMOD=0X20; //启动定时器1的方式2 TH1=0XFD; TL1=0XFD; //初值：0XFD TR1=1; //启动定时器1 a=32; for(;b

OLED同步串行通信

1. OLED只能写入，不能读出。4线串行模式：D0——串行时钟线CLK，D1——串行数据线DA TA，P/S——模式选择、高为并行、低为串行。 并行模式需要使用全部数据及控制脚，串行模式只需要CLK、DA TA、RES、DC、CS共5个控制脚（WR、RD不用了）。 2.最常用配置方式： 3.同步串行通讯：时钟线、数据线，通过时钟保持数据同步。异步串行通讯：只有一根数据线，通过波特率保证数据同步。无线通信一般均为异步串行通信（一根天线）。 4.串行总线分三类：单总线（1—Wire）、SPI总线、I2C总线。单总线：用一根线数据收发和时钟信号，可以提供电源。SPI总线3根或4根线组成，数据收发，器件选择，时钟信号。I2C总线，两根线，数据收发，时钟信号。单总线特点：一、单总线芯片通过一根信号线传递控制信号、地址信号、数据信号。二、每个单总线芯片都有全球唯一序列号，当多个单总线芯片挂在一根总线上，根据不同序列号选择访问。三、单总线芯片在总线上可以获得电源。SPI：同步串行外设接口。SPI总线一般使用4条线：串行时钟线（SCK）、主机输入/从机输出数据线（MISO）、主机输出/从机输入数据线（MOSI）、低电平有效的从机选择线SS。系统主机与从设备串行方式，高位在前，低位在后。SPI从设备MISO与系统主机MOSI相连，SPI从设备MOSI与系统主机MISO相连。SPI从设备用独立的片选信号控制信号使能端。片选无效时输出高阻态以不影响其他SPI设备工作。 1.OLED串行通信SPI 4—wire：CS低电平，同步时钟上升沿有效，传送8位数据。SPI 3 —wire：CS低电平，同步时钟上升沿有效，传送D/C共9位数据。 2.OLED4线串行SPI方式。一、使用的信号线有：CS（OLED片选信号）、RET（硬件复 位OLED）、DC（命令/数据标志（0：读写命令，1：读写数据））、SCLK（串行时钟线，D0信号线作为串行时钟线）、SDIN（串行数据线，D1信号线作为串行数据线）。二、模块的D2需要悬空，其他引脚可以接到GND。三、在此模式下，只能往模块写数据而不能读数据。四、在此模式下，每个数据长度均为8位，在SCLK的上升沿，数据从SDIN 移入到SSD1306，并且高位在前。DC线还是用作命令或数据的标志线。写操作时序：

串行和并行通信的区别

串行通信和并行通信图文解释： 并行通信传输中有多个数据位，同时在两个设备之间传输。发送设备将这些数据位通过 对应的数据线传送给接收设备，还可附加一位数据校验位。接收设备可同时接收到这些数据，不需要做任何变换就可直接使用。并行方式主要用于近距离通信。计算 机内的总线结构就是并行通信的例子。这种方法的优点是传输速度快，处理简单。 串行数据传输时，数据是一位一位地在通信线上传输的，先由具有几位总线的计算机内的发送设备，将几位并行数据经并--串转换硬件转换成串行方式，再逐位经 传输线到达接收站的设备中，并在接收端将数据从串行方式重新转换成并行方式，以供接收方使用。串行数据传输的速度要比并行传输慢得多，但对于覆盖面极其广 阔的公用电话系统来说具有更大的现实意义。 串行数据通信的方向性结构有三种，即单工、半双工和全双工。

串行传输和并行传输的区别： 从技术发展的情况来看，串行传输方式大有彻底取代并行传输方式的势头，USB 取代IEEE 1284，SATA取代PATA，PCI Express取代PCI……从原理来看，并行传输方式其实优于串行传输方式。通俗地讲，并行传输的通路犹如一条多车道的宽阔大道，而串行传输则是仅能允 许一辆汽车通过的乡间公路。以古老而又典型的标准并行口(Standard Parallel Port)和串行口(俗称COM口)为例，并行接口有8根数据线，数据传输率高；而串行接口只有1根数据线，数据传输速度低。在串行口传送1位的时间内， 并行口可以传送一个字节。当并行口完成单词“advanced”的传送任务时，串行口中仅传送了这个单词的首字母“a”。 根据组成字符的各个二进制位是否同时传输，字符编码在信源/信宿之间的传输分为并行传输和串行传输两种方式。 1、并行传输： 字符编码的各位（比特）同时传输。 特点： （1）传输速度快:一位（比特）时间内可传输一个字符； （2）通信成本高:每位传输要求一个单独的信道支持；因此如果一个字符包含8个二进制位，则并行传输要求8个独立的信道的支持； （3）不支持长距离传输:由于信道之间的电容感应，远距离传输时，可靠性较低。 2、串行传输： 将组成字符的各位串行地发往线路。 特点： （1）传输速度较低，一次一位； （2）通信成本也较低，只需一个信道。 （3）支持长距离传输，目前计算机网络中所用的传输方式均为串行传输。 方式： 串行传输有两种传输方式： 1、同步传输 2、异步传输 硬盘接口模式的区别，SATA的优点 PATA(IDE)， SATA接口的区别以及SATA的优势

串行口通信实验 单片机实验报告

实验六串行口通信实验 一、实验内容 实验板上有RS-232接口，将该接口与PC机的串口连接，可以实现单片机与PC机的串行通信，进行双向数据传输。本实验要求当PC机向实验板发送的数字在实验板上显示,按实验板键盘输入的数字在PC机上显示，并用串口助手工具软件进行调试。 二、实验目的 掌握单片机串行口工作原理，单片机串行口与PC机的通信工作原理及编程方法。 三、实验原理 51单片机有一个全双工的串行通讯口，所以单片机和电脑之间可以方便地进行串口通信。进行串行通讯信要满足一定的条件，比如电脑的串口是RS232电平(-5～-15V为1，+5～+15V为0)，而单片机的串口是TTL电平(大于+2.4V为1，小于- 0.7V为0)，两者之间必须有一个电平转换电路实现RS232电平与TTL电平的相互转换。 为了能够在PC机上看到单片机发出的数据，我们必须借助一个Windows软件进行观察，这里我们可以使用免费的串口调试程序SSCOM32或Windows的超级终端。 单片机串行接口有两个控制寄存器：SCON和PCON。串行口工作在方式0时，可通过外接移位寄存器实现串并行转换。在这种方式下，数据为8位，只能从RXD端输入输出，TXD端用于输出移位同步时钟信号，其波特率固定为振荡频率的1/12。由软件置位串行控制寄存器(SCON)的REN位后才能启动，串行接收，在CPU将数据写入SBUF寄存器后，立即启动发送。待8位数据输完后，硬件将SCON寄存器的T1位置1，必须由软件清零。 单片机与PC机通信时，其硬件接口技术主要是电平转换、控制接口设计和远近通信接口的不同处理技术。在DOS操作环境下，要实现单片机与微机的通信，只要直接对微机接口的通信芯片8250进行口地址操作即可。WINDOWS的环境下，由于系统硬件的无关性，不再允许用户直接操作串口地址。如果用户要进行串行通信，可以调用WINDOWS的API 应用程序接口函数，但其使用较为复杂，可以使用KEILC的通信控件解决这一问题。 四、实验电路 [参考学习板说明书P27]

单片机串口通讯实验报告

实验十单片机串行口与PC机通讯实验报告 ㈠实验目的 1.掌握串行口工作方式的程序设计，掌握单片机通讯的编制； 2.了解实现串行通讯的硬环境，数据格式的协议，数据交换的协议； 3.了解PC机通讯的基本要求。 ㈡实验器材 1.G6W仿真器一台 2.MCS—51实验板一台 3.PC机一台 ㈢实验内容及要求 利用8051单片机串行口，实现与PC机通讯。 本实验实现以下功能，将从实验板键盘上键入的字符或数字显示到PC 机显示器上，再将PC机所接收的字符发送回单片机，并在实验板的LED上显示出来。 ㈣实验步骤 1.编写单片机发送和接收程序，并进行汇编调试。 2.运行PC机通讯软件“commtest.exe”，将单片机和PC机的波特率均设定 为1200。 3.运行单片机发送程序，按下不同按键（每个按键都定义成不同的字符）， 检查PC机所接收的字符是否与发送的字符相同。 4.将PC机所接收的字符发送给单片机，与此同时运行单片机接受程序，检 查实验板LED数码管所显示的字符是否与PC机发送的字符相同。

㈤ 实验框图

源程序代码： ORG 0000H AJMP START ORG 0023H AJMP SERVE ORG 0050H START: MOV 41H,#0H ;对几个存放地址进行初始化 MOV 42H,#0H MOV 43H,#0H MOV 44H,#0H MOV SCON,#00H ;初始化串行口控制寄存器，设置其为方式0 LCALL DISPLAY ;初始化显示 MOV TMOD,#20H ;设置为定时器0，模式选用2 MOV TL1, #0E6H ;设置1200的波特率 MOV TH1, #0E6H SETB TR1 ;开定时器 MOV SCON,#50H ;选用方式1，允许接收控制 SETB ES SETB EA ;开中断 LOOP: ACALL SOUT ;键盘扫描并发送，等待中断 SJMP LOOP SERVE JNB RI,SEND ;判断是发送中断还是接收中断，若为发送中 断则调用 ACALL S IN ;发送子程序，否则调用接收子程序 RETI SEND: CLR TI ;发送子程序 RETI SIN: CLR RI ;接受子程序 MOV SCON, #00H MOV A, SBUF ;接收数据 LCALL XS ;调用显示子程序 RETI 子程序： SOUT: CLR TI ;清发送中断标志位 LCALL KEY ;调用判断按键是否按下子程序 MOV A,R0 ;将按键对应的数字存入A MOV SBUF,A ;输出按键数字给锁存 RET KEY: MOV P1,#0FFH ;将P1设置为输入口 MOV A, P1 CPL A ;将A内值取反

单片机实验报告-串口通信

单片机实验报告 姓名___ _ 学号___ 一、实验项目单片机串行口通讯实验 二、实验要求 利用单片机串行口，实现两个实验台之间的串行通讯。其中一个实验台作为发送方，另一侧为接收方。发送方读入按键值，并发送给接收方，接收方收到数据后在LED上显示。 三、实验目的 1．掌握单片机串行口工作方式的程序设计，及简易三线式通讯的方法。 2．了解实现串行通讯的硬环境、数据格式的协议、数据交换的协议。 3．学习串口通讯的中断方式的程序编写方法。 四、实验说明 1、8051、80C196 的RXD、TXD接线柱在POD51/96 仿真板上，8088/86的TXD、RXD在POD8086仿真板上的8251芯片旁边。 2、通讯双方的RXD、TXD信号本应经过电平转换后再行交叉连接，本实验中为减少连线可将电平转换电路略去，而将双方的RXD、TXD直接交叉连接。也可以将本机的TXD接到RXD上，这样按下的键，就会在本机LED上显示出来。 3、若想与标准的RS232设备通信，就要做电平转换，输出时要将TTL电平换成RS232电平，输入时要将RS232电平换成TTL电平。可以将仿真板上的RXD、TXD信号接到实验板上的“用户串口接线”的相应RXD和TXD端，经过电平转换，通过“用户串口”接到外部的RS232设备。可以用实验仪上的逻辑分析仪采样串口通信的波形 五、程序框图

六、源程序 发射程序： org 0000h ljmp main org 0023h ljmp com_in ;串行口中断服务子程序入口 org 1000h main: mov sp,#50h ;设置堆栈指针 mov dptr,#7f00h ;81c55初始化 mov a,#03h movx @dptr,a mov tmod,#20h ;设置定时器T1工作方式为方式2 mov th1,#0f4h ;设置定时器T1计数初值 mov tl1,#0f4h mov pcon,#80h ;波特率加倍 setb tr1 ;打开定时器 mov scon,#40h ;设置串行口工作方式为方式1,8位异步收发，波特率可变 mov ie,#90h ;打开中断允许寄存器，采用中断方式发送数据 clr ti ;关闭发送中断标志位T1 loop: acall key1 ;调用读取键值子程序 mov r0,a ;键值存入R0 setb ti ;开发送中断标志位T1 ljmp loop com_in: clr ti ;关闭发送中断标志位T1 mov sbuf,r0 ;发送数据 reti key1: acall ks1 ;调用判定有无键闭合子程序 jnz lk1 ;有键闭合，跳转lk1 acall dir ;无键闭合，调用显示子程序 ajmp key1 lk1: acall dir ;可能有键闭合，延时24ms acall dir acall ks1 ;调用判定有无键闭合 jnz lk2 ;经去抖动，判断有键闭合跳转lk2 acall dir ;无键闭合，调用延时子程序 ajmp key1 lk2: mov r2,#0feh ;列选码送到R2 mov r4,#00h ;r4为列号计数器 lk4: mov dptr,#7f01h ;列选码送到PA口 mov a,r2 movx @dptr,a mov dptr,#7f03H movx a,@dptr ;读PC口

串行通信的同步传输与异步传输

------分隔线---------------------------- 这里所讲的同步传输和异步传输不同于VC 串口编程时的同步和异步，这里只讲串口硬件层传输的两种模式，有关VC 串口编程的同步模式和异步模式我将另外写一篇文章。 这里所讲的同步和异步是从硬件层级来讲的。首先要知道什么串行传输，串行传输是指数据的二进制代码在一条物理信道上以位为单位按时间顺序逐位传输的方式。串行传输时，发送端逐位发送，接收端逐位接受，同时，还要对所接受的字符进行确认，所以收发双方要采取同步措施（即判断什么时候有数据，数据是什么，什么时候结束传输）。 同步措施有两种，一种在传输的每个（帧）数据前（数据可能是5~8位）加一个起始位，后面加一位校验位及一位或两位的停止位组成一帧数据，这各方式称为异步传输；另一种是在一次传输（可能是多个字节）前加同步字节，可能不止一个字节，最后加校验字节或代表结束标志的字节，这种方式称为同步传输方式。 异步传输 异步传输将比特分成小组进行传送，小组可以是8位的1个字符或更长。发送方可以在任何时刻发送这些比特组，而接收方从不知道它

们会在什么时候到达。一个常见的例子是计算机键盘与主机的通信。按下一个字母键、数字键或特殊字符键，就发送一个8比特位的ASCII 代码。键盘可以在任何时刻发送代码，这取决于用户的输入速度，内部的硬件必须能够在任何时刻接收一个键入的字符。 异步传输存在一个潜在的问题，即接收方并不知道数据会在什么时候到达。在它检测到数据并做出响应之前，第一个比特已经过去了。这就像有人出乎意料地从后面走上来跟你说话，而你没来得及反应过来，漏掉了最前面的几个词。因此，每次异步传输的信息都以一个起始位开头，它通知接收方数据已经到达了，这就给了接收方响应、接收和缓存数据比特的时间；在传输结束时，一个停止位表示该次传输信息的终止。按照惯例，空闲（没有传送数据）的线路实际携带着一个代表二进制1的信号，异步传输的开始位使信号变成0，其他的比特位使信号随传输的数据信息而变化。最后，停止位使信号重新变回1，该信号一直保持到下一个开始位到达。例如在键盘上数字“1”，按照8比特位的扩展ASCII编码，将发送“00110001”，同时需要在8比特位的前面加一个起始位，后面一个停止位。 异步传输的实现比较容易，由于每个信息都加上了“同步”信息，因此计时的漂移不会产生大的积累，但却产生了较多的开销。在上面的例子，每8个比特要多传送两个比特，总的传输负载就增加25%。对于数据传输量很小的低速设备来说问题不大，但对于那些数据传输量很大的高速设备来说，25%的负载增值就相当严重了。因此，异步传输常用于低速设备。

串行通讯的基本概念

串行通讯的基本概念：与外界的信息交换称为通讯。基本的通讯方式有并行通讯和串行通讯两种。 一条信息的各位数据被同时传送的通讯方式称为并行通讯。并行通讯的特点是：各数据位同时传送，传送速度快、效率高，但有多少数据位就需多少根数据线，因此传送成本高，且只适用于近距离（相距数米）的通讯。 一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。串行通讯的特点是：数据位传送，传按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成，成本低但送速度慢。串行通讯的距离可以从几米到几千米。 根据信息的传送方向，串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。信息只能单向传送为单工；信息能双向传送但不能同时双向传送称为半双工；信息能够同时双向传送则称为全双工。 串行通讯又分为异步通讯和同步通讯两种方式。在单片机中，主要使用异步通讯方式。 MCS_51单片机有一个全双工串行口。全双工的串行通讯只需要一根输出线和一根输入线。数据的输出又称发送数据（TXD），数据的输入又称接收数据（RXD）。串行通讯中主要有两个技术问题，一个是数据传送、另一个是数据转换。数据传送主要解决传送中的标准、格式及工作方式等问题。数据转换是指数据的串并行转换。具体说，在发送端，要把并行数据转换为串行数据；而在接收端，却要把接收到的串行数据转换为并行数据。 单工、半双工和全双工的定义 如果在通信过程的任意时刻，信息只能由一方A传到另一方B，则称为单工。 如果在任意时刻，信息既可由A传到B，又能由B传A，但只能由一个方向上的传输存在，称为半双工传输。 如果在任意时刻，线路上存在A到B和B到A的双向信号传输，则称为全双工。 电话线就是二线全双工信道。由于采用了回波抵消技术，双向的传输信号不致混淆不清。双工信道有时也将收、发信道分开，采用分离的线路或频带传输相反方向的信号，如回线传输。 --------> <--------> --------> A---------B A----------B A---------B <-------- 单工半双工全双工 串口通讯—全双工和半双工方式 在串行通信中，数据通常是在两个站（如终端和微机）之间进行传送，按照数据流的方向可分成三种基本的传送方式：全双工、半双工、和单工。但单工目前已很少采用，下面仅介绍前两种方式。 1、全双工方式（full duplex）

串口通信实验

计算机科学与技术系 实验报告 专业名称计算机科学与技术专业 课程名称单片机应用设计 项目名称串口通信实验 班级 学号 姓名 同组人员无 实验日期 2016年4月29日

实验六串口通信实验 一、实验目的 掌握单片机串行口的工作原理，掌握串口通信程序设计方法，了解MAX232芯片的工作原理。 二、实验内容 1、利用PC机的串口调试助手(STC-ISP中有集成)通过串口向单片机发送一个数据(0-99)作为单片机倒计时的起始时间(秒)，单片机收到该信号后启动倒计时程序，倒计时时间显示在LED数码管上，当倒计时完成后蜂鸣器响2-5s以起到提示作用，波特率自定。 2、倒计时过程中如果收到串口新数据，应该结束当前倒计时计数，以新数据重新开始计数。 3、同时单片机外部中断0外接一位独立按键，统计独立按键的单击次数，将单击次数显示在数码管上，显示范围为0-99。并每隔一段时间将单击次数发送给PC机，通过串口助手观察结果。 4、可以通过51汇编或C51编程实现。 三原理图 四、连线说明

五、演示程序 #include unsigned char code wei[8]={0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01} ; unsigned char code num[]={ 0xc0,/*0*/ 0xF9,/*1*/ 0xA4,/*2*/ 0xB0,/*3*/ 0x99,/*4*/ 0x92,/*5*/ 0x82,/*6*/ 0xF8,/*7*/ 0x80,/*8*/ 0x90,/*9*/ }; unsigned char code shuzi[10]="0123456789"; sbit STCP=P3^7; sbit SHCP=P3^6; sbit DS=P3^5; sbit Bee=P1^0; //蜂鸣器 sbit key=P0^7; int xx; unsigned char dat = 0; //全局变量 DAT int count = 0; //倒计时的计数 int count_bee = 0; int number = 4; int flag=0; void delay(int i) {

SPI同步串行总线原理

三、SPI是英文Serial Peripheral Interface的缩写，中文意思是串行外围设备接口，SPI是Motorola公司推出的一种同步串行通讯方式，是一种三线同步总线，因其硬件功能很强，与SPI有关的软件就相当简单，使CPU有更多的时间处理其他事务。 SPI概述 SPI：高速同步串行口。3～4线接口，收发独立、可同步进行. SPI，是英语Serial Peripheral interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。是Motorola首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的。SPI接口主要应用在EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB 的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片集成了这种通信协议，比如AT91RM9200. SPI总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。外围设置FLASHRAM、网络控制器、LCD显示驱动器、A/D转换器和MCU等。SPI总线系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接接口，该接口一般使用4条线：串行时钟线（SCK）、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOSI 和低电平有效的从机选择线SS(有的SPI接口芯片带有中断信号线INT或INT、有的SPI接口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI)。 SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以（单向传输时）。也是所有基于SPI的设备共有的，它们是SDI（数据输入），SDO（数据输出），SCK（时钟），CS（片选）。 （1）SDO –主设备数据输出，从设备数据输入 （2）SDI –主设备数据输入，从设备数据输出 （3）SCLK –时钟信号，由主设备产生 （4）CS –从设备使能信号，由主设备控制 其中CS是控制芯片是否被选中的，也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时（高电位或低电位），对此芯片的操作才有效。这就允许在同一总线上连接多个SPI设备成为可能。 接下来就负责通讯的3根线了。通讯是通过数据交换完成的，这里先要知道SPI是串行通讯协议，也就是说数据是一位一位的传输的。这就是SCK时钟线存在的原因，由SCK提供时钟脉冲，SDI，SDO则基于此脉冲完成数据传输。数据输出通过SDO 线，数据在时钟上升沿或下降沿时改变，在紧接着的下降沿或上升沿被读取。完成一位数据传输，输入也使用同样原理。这样，在至少8次时钟信号的改变（上沿和下沿为一次），就可以完成8位数据的传输。 要注意的是，SCK信号线只由主设备控制，从设备不能控制信号线。同样，在一个基于SPI的设备中，至少有一个主控设备。这样传输的特点：这样的传输方式有一个优点，与普通的串行通讯不同，普通的串行通讯一次连续传送至少8位数据，而SPI允许数据一位一位的传送，甚至允许暂停，因为SCK时钟线由主控设备控制，当没有时钟跳变时，从设备不采集或传送数据。也就是说，主设备通过对SCK时钟线的控制可以完成对通讯的控制。SPI还是一个数据交换协议：因为SPI的数据输入和输出线独立，所以允许同时完成数据的输入和输出。不同的SPI设备的实现方式不尽相同，主要是数据改变和采集的时间不同，在时钟信号上沿或下沿采集有不同定义，具体请参考相关器件的文档。 在点对点的通信中，SPI接口不需要进行寻址操作，且为全双工通信，显得简单高效。在多个从设备的系统中，每个从设备需要独立的使能信号，硬件上比I2C系统要稍微复杂一些。 最后，SPI接口的一个缺点：没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接收到数据。 AT91RM9200的SPI接口主要由4个引脚构成：SPICLK、MOSI、MISO及/SS，其中SPICLK是整个SPI总线的公用时钟，MOSI、MISO作为主机，从机的输入输出的标志，MOSI是主机的输出，从机的输入，MISO 是主机的输入，从机的输出。/SS是从机的标志管脚，在互相通信的两个SPI总线的器件，/SS管脚的电平低的是从机，相反/SS管脚的电平高的是主机。在一个SPI通信系统中，必须有主机。SPI总线可以配置成单主单从，单主多从，互为主从。 SPI的片选可以扩充选择16个外设,这时PCS输出=NPCS,说NPCS0~3接4-16译码器,这个译码器是需要外接4-16译码器，译码器的输入为NPCS0~3，输出用于16个外设的选择。 [编辑本段] SPI协议举例

PLC通信方式

PLC通信方式 默认分类2009-06-08 09:26:38 阅读454 评论0 字号：大中小订阅 当任意两台设备之间有信息交换时，它们之间就产生了通信。PLC通信是指PLC 与PLC、PLC与计算机、PLC与现场设备或远程I/O之间的信息交换。 PLC通信的任务就是将地理位置不同的PLC、计算机、各种现场设备等，通过通信介质连接起来，按照规定的通信协议，以某种特定的通信方式高效率地完成数据的传送、交换和处理。 1．并行通信与串行通信 数据通信主要有并行通信和串行通信两种方式。 并行通信是以字节或字为单位的数据传输方式，除了8根或16根数据线、一根公共线外，还需要数据通信联络用的控制线。并行通信的传送速度快，但是传输线的根数多，成本高，一般用于近距离的数据传送。并行通信一般用于PLC的内部，如PLC内部元件之间、PLC主机与扩展模块之间或近距离智能模块之间的数据通信。 串行通信是以二进制的位（bit）为单位的数据传输方式，每次只传送一位，除了地线外，在一个数据传输方向上只需要一根数据线，这根线既作为数据线又作为通信联络控制线，数据和联络信号在这根线上按位进行传送。串行通信需要的信号线少，最少的只需要两三根线，适用于距离较远的场合。计算机和PLC都备有通用的串行通信接口，工业控制中一般使用串行通信。串行通信多用于PLC 与计算机之间、多台PLC之间的数据通信。 在串行通信中，传输速率常用比特率（每秒传送的二进制位数）来表示，其单位是比特/秒（bit/s）或bps。传输速率是评价通信速度的重要指标。常用的标准传输速率有300、600、1200、2400、4800、9600和19200bps等。不同的串行通信的传输速率差别极大，有的只有数百bps，有的可达100Mbps。 2．单工通信与双工通信 串行通信按信息在设备间的传送方向又分为单工、双工两种方式。 单工通信方式只能沿单一方向发送或接收数据。双工通信方式的信息可沿两个方向传送，每一个站既可以发送数据，也可以接收数据。 双工方式又分为全双工和半双工两种方式。数据的发送和接收分别由两根或两组不同的数据线传送，通信的双方都能在同一时刻接收和发送信息，这种传送方式称为全双工方式；用同一根线或同一组线接收和发送数据，通信的双方在同一时刻只能发送数据或接收数据，这种传送方式称为半双工方式。在PLC通信中常采用半双工和全双工通信。 3．异步通信与同步通信 在串行通信中，通信的速率与时钟脉冲有关，接收方和发送方的传送速率应相同，但是实际的发送速率与接收速率之间总是有一些微小的差别，如果不采取一定的措施，在连续传送大量的信息时，将会因积累误差造成错位，使接收方收到错误的信息。为了解决这一问题，需要使发送和接收同步。按同步方式的不同，可将串行通信分为异步通信和同步通信。 异步通信的信息格式是发送的数据字符由一个起始位、7~8个数据位、l个奇偶校验位（可以没有）和停止位（1位、1.5或2位）组成。通信双方需要对所采用的信息格式和数据的传输速率作相同的约定。接收方检测到停止位和起始位之间的下降沿后，将它作为接收的起始点，在每一位的中点接收信息。由于一个字符中包含的位数不多，即使发送方和接收方的收发频率略有不同，也不会因两台

实验1 串行通信实验

计算机通讯网络 随堂实验报告 学院计算机与电子信息学院 专业电子信息工程班级电信08 -1班 姓名程跃斌学号 08034030117 指导教师左敬龙 实验报告评分：_______

实验一串行通信实验 一．实验目的： 1．认识计算机具有串行通信的功能。 2．理解串行通信中数据位、校验位的关系。 3．能利用软件开发具有串行通信功能的程序。 二．实验原理： 计算机上的 机来说是发送数据，对另一台机就是接收数据，所以收、发数据线要换接。连接方法如下。 9芯对9芯串口 A机B机 2●←→●3 3●←→●2 5●←→●5 三．实验仪器： 计算机两台，串行通信电缆一条。 四．实验步骤： 步骤一：认识计算机上的串口，并将串口通信电缆正确的接在两台计算机上； 步骤二：通过windows已有的程序“超级终端”（打开方法：程序——附件——通信——超级终端）通过串行电缆初步认识计算机具有串行通信的功能； 步骤三：修改连接参数，测试建立的连接是否可以正常通信，如果出现异常，分析产生的原因； 步骤四：自己编程实现串口通信。在任何编程语言平台下都可以实现串口通信。同学们可根据自己熟悉的语言来编制串口通信程序。 实验程序流程图：

五．实验数据与分析： COM1参数设置：在这个对话框中，可以选择通信双方采用的通信速率、数据位的个数、奇偶校验位、停止位和可以使用的流量控制方法。不管设置什么参数，必须保证两台计算机的所有参数相同，而且数据传输速率不能超过115200bit/s。设置参数完毕后，单击“确定”按钮。 图1 COM1参数设置 通信双方可以互相发送一些字符。在缺省情况下，发送端发送的字符在本地不会显示。如果希望使用本地回显功能，则单击“文件”菜单，选择“属性”命令，在打开的窗口中选择“设置”选项卡，并单击“ASCII码设置”，打开如图2所示的对话框；选中“本地显示键 入的字符（E）”复选框，返回到超级终端窗口中，再发送一些字符，观察结果。

串口通信实验报告

实验三双机通信实验 一、实验目的 UART 串行通信接口技术应用 二、实验实现的功能 用两片核心板之间实现串行通信，将按键信息互发到对方数码管显示。 三、系统硬件设计 （１）单片机的最小系统部分 （２）电源部分 （３）人机界面部分

数码管部分按键部分 （４）串口通信部分 四、系统软件设计 #include <> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int void send(); uchar code0[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//0-9的数码管显示 sbit H1=P3^6; sbit H2=P3^7;

sbit L1=P0^5; sbit L2=P0^6; sbit L3=P0^7; uint m=0,i=0,j; uchar temp,prt; /***y延时函数***/ void delay(uint k) { uint i,j; //定义局部变量ij for(i=0;i

{ m=1; //KEY1键按下 return(m); } if(H2==0) { m=4; //KEY4键按下 return(m); } } } if(L2==0) { delay(5); if (L2==0) { L2=0;H1=1;H2=1; if(H1==0) { m=2; //KEY2键按下 return(m); } if(H2==0) { m=5; //KEY5键按下 return(m); } } } if(L3==0) { delay(5); if (L3==0) { L3=0;H1=1;H2=1; if(H1==0) { m=3; //KEY3键按下