串行接口与串行通信技术

第9章串行接口及串行通信技术

U 难点

?串行通信的四种工作方式

要求

掌握：

?串行通信的控制寄存器

?串行通信的工作方式0和方式1

了解：

?串行通信的基础知识

?串行通信的工作方式2和方式3

9.1 串行通信的基础知识

9.2 MCS-51单片机串行通信的控制寄存器

9.3 MCS-51单片机串行通信工作方式

9.1 串行通信的基础知识

串行数据通信要解决两个关键技术问题，一个是数据传送，另一个是数据转换。所谓数据传送就是指数据以什么形式进行传送。所谓数据转换就是指单片机在接受数据时，如何把接收到的串行数据转化为并行数据，单片机在发送数据时，如何把并行数据转换为串行数据进行发送。

9.1.1 数据传送

单片机的串行通信使用的是异步串行通信，所谓异步就是指发送端和接收端使用的不是同一个时钟。异步串行通信通常以字符（或者字节）为单位组成字符帧传送。字符帧由发送端一帧一帧地传送，接收端通过传输线一帧一帧地接收。

1. 字符帧的帧格式

字符帧由四部分组成，分别是起始位、数据位、奇偶校验位、停止位。如图9.1所示：

1）起始位：位于字符帧的开头，只占一位，始终位逻辑低电平，表示发送端开始发送一帧数据。

2）数据位：紧跟起始位后，可取5、6、7、8位，低位在前，高位在后。

3）奇偶校验位：占一位，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，共有三种可能，即奇偶校验、偶校验和无校验，由用户根据需要选定。

4）停止位：末尾，为逻辑“1”高电平，可取1、1.5、2位，表示一帧字符传送完毕。

图9.1 字符帧格式

异步串行通信的字符帧可以是连续的，也可以是断续的。连续的异步串行通信，是在一个字符格式的停止位之后立即发送下一个字符的起始位，开始一个新的字符的传送，即帧与帧之间是连续的。而断续的异步串行通信，则是在一帧结束之后不一定接着传送下一个字符，不传送时维持数据线的高电平状态，使数据线处于空闲。其后，新的字符传送可在任何时候开始，并不要求整倍数的位时间。

2. 传送的速率

串行通信的速率用波特率来表示，所谓波特率就是指一秒钟传送数据位的个数。每秒钟传送一个数据位就是1波特。即：1波特＝1bps（位/秒）

在串行通信中，数据位的发送和接收分别由发送时钟脉冲和接收时钟脉冲进行定时控制。时钟频率高，则波特率高，通信速度就快；反之，时钟频率低，波特率就低，通信速度就慢。

9.1.2 数据转换

MCS-51单片机只能处理8位的并行数据，所以在进行串行数据的发送时，要把并行数据转换为串行数据。而在接收数据时，只有把接收的串行数据转换成并行数据，单片机才能进行处理。

能实现这种转换的设备，称为通用异步接收发送器（Universal Asynchronous Receiver /Transmitter）。这种设备已集成到单片机部，称为串行接口电路。串行接口电路为用户提供了两个串行口缓冲寄存器（SBUF），一个称为发送缓存器，它的用途是接收片总线送来的数据，即发送缓冲器只能写不能读。发送缓冲器中的数据通过TXD引脚向外传送。另一个称为接收缓冲器，它的用途是向片总线发送数据，即接收缓冲器只能读不能写。接收缓冲器通过RXD引脚接收数据。因为这两个缓冲器一个只能写，一个只能读，所以共用一个地址99H。串行接口电路如图9.2所示。

图9.2 MCS-51串行口寄存器结构

9.2 MCS-51单片机串行通信的控制寄存器

1. 串行口控制寄存器（SCON）

SCON是MCS-51单片机的一个可位寻址的专用寄存器，用于串行数据通信的控制。单元地址为98H

位地址9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H

位符号SM0SM1SM2REN TB8RB8TI RI

各位的说明如下：

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

0 1 方式1

10 方式2

1 1 方式3

2）SM2——允许方式2、3的多机通信控制位

在方式2和3中，若SM2＝1且接收到的第九位数据（RB8）为1，才将接收到的前8位数据送入接收SBUF中，并置位RI产生中断请求；否则丢弃前8位数据。若SM2＝0，则不论第九位数据（RB8）为1还是为0,都将前8位送入接收SBUF中，并产生中断请求。

方式0时，SM2必须置0。

3）REN——允许接收位

REN＝0 禁止接收数据

REN＝1 允许接收数据

4）TB8——发送数据位8

在方式2、3时，TB8的容是要发送的第9位数据，其值由用户通过软件来设置。

5）RB8——接收数据位8

在方式2、3时，RB8是接收的第9位数据。

在方式1时，RB8是接收的停止位

在方式0时，不使用RB8

6）TI——发送中断标志位

在方式0时，发送完第8位数据后，该位由硬件置位。

在其它方式下，于发送停止位之前，由硬件置位。

因此，TI＝1表示帧发送结束，其状态既可供软件查询使用，也可请求中断。

TI由软件清“0”。

7）RI——接收中断标志位

在方式0时，接收完第8位数据后，该位由硬件置位。

在其它方式下，于接收到停止位之前，该位由硬件置位。

因此，RI＝1表示帧接收结束，其状态既可供软件查询使用，也可请求中断。

RI由软件清“0”。

2. 电源控制寄存器（PCON）

PCON不可位寻址，字节地址为87H。它主要是为CHMOS型单片机80C51的电源控制而设置的专用寄存器。其容如下：

与串行通Array

信有关的只有D7位

（SMOD），该位为波特率倍增位，当SMOD=1时，串行口波特率增加一倍，当SMOD=0时，串行口波特率为设定值。当系统复位时，SMOD=0。

3. 中断允许控制寄存器（IE）

此寄存器在第六章已经介绍过，在此不作赘述。

9.3 MCS-51单片机串行通信工作方式

串行口的工作方式由SM0和SM1确定，编码和功能如表8-1所示。

表8-1 串行口工作方式

方式0T1的溢出率决定。

9.3.1 串行工作方式0

串行口工作在方式0时，串行口作同步移位寄存器使用。以RXD（P3.0）端作为数据的输入或输出端，而TXD（P3.1）提供移位的时钟脉冲。外接移位寄存器，实现数据并行输入或输出。工作在方式0时，波特率为fosc/12，即一个机器周期移位一次。

1. 数据输出（发送）

当数据写入SBUF后，数据从RXD端在移位脉冲（TXD）的控制下，逐位移入74LS164，74LS164能完成数据的串并转换。当8位数据全部移出后，TI由硬件置位，发生中断请求。若CPU响应中断，则从0023H单元开始执行串行口中断服务程序，数据由74LS164并行输出。其接口逻辑如图9.3所示。由逻辑图可知，通过外接74LS164，串行口能够实现数据的并行输出。

图9.3 外接移位寄存器输出

2. 数据输入（接收）

要实现接收数据，必须首先把SCON中的允许接收位REN设置为1。当REN设置为1时，数据就在移位脉冲的控制下，从RXD端输入。当接收到8位数据时，置位接收中断标志位RI，发生中断请求。其接口逻辑如图9.4所示。由逻辑图可知，通过外接74LS165，串行口能够实现数据的并行输入。

图9.4 外接移位寄存器输入

【例8-1】使用74LS164的并行输出端接8支发光二极管，利用它的串入并出功能，把发光二极管从左到右依次点亮，并反复循环。假定发光二极管为共阴极接法。

图9.5 电路设计

解：电路如图9.5。软件部分如下：

ORG0000H

LJMP MAIN

ORG1000H

MAIN：MOV SCON，#00H；串行口工作在方式0

CLR ES；禁止串行中断

MOV A， #80H；发光二极管从左边亮起

DELR：CLR P1.0；关闭并行输出

MOV SBUF， A；串行输出

WAINT：JNB TI， WAIT；状态查询

SETB P1.0；开启并行输出

ACALL DELAY；调用延时子程序

CLR TI；清发送中断标志

RR A；发光右移

AJMP DELR；继续

EDN

9.3.2 串行工作方式1

方式1为10位为一帧的异步串行通信方式。其帧格式为1个起始位、8个数据位和1个停止位。如图9.6所示。

图9.6 方式1的帧格式

1. 数据输出（发送）

数据写入SBUF后，开始发送，此时由硬件加入起始位和停止位，构成一帧数据，由TXD 串行输出。输出一帧数据后，TXD保持在高电平状态下，并将TI置位，通知CPU可以进行下一个字符的发送。

2. 数据输入（接收）

当REN=1且接收到起始位后，在移位脉冲的控制下，把接收到的数据移入接收缓冲寄存器（SBUF）中，停止位到来后，把停止位送入RB8中，并置位RI，通知CPU接收到一个字符。

3. 波特率的设定

工作在方式1时，其波特率是可变的，波特率的计算公式为：

其中，SMOD为PCON寄存器最高位的值，其值为1或0。

当定时器1作波特率发生器使用时，选用工作方式2（即自动加载定时初值方式）。选择方式2可以避免通过程序反复装入定时初值所引起的定时误差，使波特率更加稳定。假定计数初值为X，则计数溢出周期为：

溢出率为溢出周期的倒数。则波特率的计算公式为：

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。

4. 应用举例（用方式1实现双机串行通信）

（1）通信双方的硬件连接

作为应用系统首先要研究通信双方如何连接。一种办法是把两片8051的串行口直接相连，一片8051的TXD与另一片的RXD相连，RXD与另一片的TXD相连，地与地连通。由于8051串行口的输出是TTL电平，两片相连所允许的距离极短。

（2）通信双方的软件约定

通信双方除了在硬件上进行连接外，在软件还必须作如下约定：

作为发送方，必须知道什么时候发送信息，发什么，对方是否收到，收到的容有没有错误，要不要重发，怎样通知对方结束。

作为接收一方，必须知道对方是否发送了信息，发的是什么，收到的信息是否有错误，如果有错误怎样通知对方重发，怎样判断结束等等。

这些规定必须在编程之前确定下来。为实现双机通信，我们规定如下：

假定A机为发送机，B机为接收机。

当A机发送时，先送一个“AA”信号，B机收到后回答一个“BB”信号，表示同意接收。

当A机接收到“BB”后，开始发送数据，每发送一次求一次“检查和”，假定

数据块长16个字节，起始地址为30H，一个数据块发送完后再发出“检查和”。

B机接收的数据并转存到数据区，起始地址也为30H，同时每接收一次也计算一次“检查和”，当一个数据块收齐后，再接收A机发来的“检查和”，并将它与B 机的“检查和”进行比较。若两者相等，说明接收正确，B机回答一个00；若两者不相等，说明接收不正确，B机回答一个FF，请求重发。

A机收到00的答复后，结束发送。若收到的答复非0，则重新将数据发送一次。

双方均以1200波特的速率传送。假设晶振频率为6MHz ，计算定时器1的计数初值：

为使波特率不倍增，设定PCON寄存器的SMOD=0，则PCON＝00H

（3）基本的通信程序

设计程序框图如图9.7所示。

串口和并口的区别

并口、串口、COM口区别 并行接口，简称并口。并口采用的是25针D形接头。所谓“并行”，是指8位数据同时通过并行线进行传送，这样数据传送速度大大提高，但并行传送的线路长度受到限制，因为长度增加，干扰就会增加，数据也就容易出错，目前，并行接口主要作为打印机端口等。 并口的工作模式： 1：SPP（Standard Parallel Port）称为标准并口，它是最早出现的并口工作模式，几乎所有使用并口 的外设都支持该模式。 2：EPP（Enhanced Parallel Port）称为增强型高速并口，它是在SPP 的基础上发展起来的新型工作模式，也是现在应用最多的并口工作模式，目前市面上的大多数打印机、扫描仪都支持EPP 模式。 3：ECP（ExtendedCapability Port）即扩充功能并口，它是目前比较先进的并口工作模式，但兼容性问题也比较多，除非您的外设支持ECP 模式，否则不要选择该模式。 串口叫做串行接口，也称串行通信接口，即COM口。按电气标准及协议来分包括RS-232-C、RS-422、RS485、USB等。RS-232-C、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定，不涉及接插件、电缆或协议。USB是近几年发展起来的新型接口标准，主要应用于高速数据传输领域。 RS-232-C：也称标准串口，是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”。传统的RS-232-C接口标准有22根线，采用标准25芯D型插头座。后来的PC上使用简化了的9芯D型插座。现在应用中25芯插头座已很少采用。现在的电脑一般有两个串行口：COM1和COM2，你到计算机后面能看到9针D形接口就是了。现在有很多手机数据线或者物流接收器都采用COM口与计算机相连。

第九章并行接口与串行接口习题选解

9.4写出下列两种情况下8,}55A的工作方式控制字(包括I/O方式控制字和必要的按位置位/复位控制字)。 (1) 8255A用做键盘和终端地址接口，如图9 ..4所示。. (2)8255A用做基本软盘接日，如图9.5所示。 解:(1)由图9.4可知:A口工作在方式1输人，采用中断读键盘，C口的PC4 , PC5为A口方式1输人提供固定的握手联络信号，而PC6,PC7用于输出“LT忙”和“测试LT"，所以C口高4位工作在方式。输出，B口用于输人终端地址，所以B口应工作在方式。输人。由此分析可知，8255A的初始化包括设置工作方式和开中断操作，其控制字为: 工作方式控制字:1011001 x B 按位置位/复位控制字(开放中断INTEA=1，即PC4置位):00001001B (2) A口工作在方式2中断方式输人/输出，B口和C口低4位工作在方式0输出，所以8255A的初始化也包括设置工作方式和开中断操作，其控制字为: 工作方式控制字:11 x x x 000B 开放输人中断按位置位/复位控制字，即PC4置位:0000l001B 开放输出中断按位置位/复位控制字，即PC6置位:00001101B 9.5设8255A的端口A,B,C和控制寄存器的地址为F4H,F5H,F6H,F7H，要使A口工作于方式0输出，B口工作于方式1输人.C口上半部输人，下半部输出，且要求初始化时使PC6=0.试设计82SSA与PC系列机的接A电路，并编写初始化程序。 解:82SSA与FC系列机的接口电路如图9.5所示。初始化程序如下:· MO V A L , 10001110F3 ;方式字 OUT 0F7H, AL MOV AL,00000110B ;PC6=0 OUT 0F7H, AL MOV AL,00000101 ;开中断 OUT 0F7H,AL 9.6在PC系列微机系统中，用8255A做某快速启停电容式纸带机接口的硬件连接如图9.7

串行通信技术

实验6.串行通信技术 一、实验目的 1.了解异步串行通信原理； 2. 2.掌握MSP430异步串行通信模块及其编程方法。 二、实验任务 1.PC机上的串行通信接口及其控制程序的使用 参看讲义，了解PC机的标准异步串行接口协议，用孔孔交叉线连接两台PC机的串口，利用“串口调试助手程序”控制PC机串口，实现两台PC机之间字符串的传送。 2.掌握单片机与PC机串行通信的硬件连接 参看附录A实验板原理图，了解MSP430F1XX串口模块相关引脚和实验板串口接线（插座S3：P3.4-UTXD0，P3.5-URXD0，P3.6-UTXD1，P3.7-URXD1），及其经RS-232电平转换后的信号（插针P7：TXD0，RXD0）。 思考：设计单片与PC机进行串行通信时，硬件设计有哪些需要注意的事项？ (1)注意进行电平转换 (2)注意USART0与电脑进行串行通信时要将2、3与电脑串口的2、3进行交叉连接 3.查询方式控制串行通信的收发，在实验板上设计接线，编程实现接收PC机的串口发送来的字符串，字符串以字符@结尾，MCU将接收到的字符串保存在RAM中，接收到字符@后，MCU开始将接收到的字符串发给PC机，PC机侧用串口助手程序接收并显示收到的字符串。（建议单片机串口时钟选择ACLK=32.768KHz，波特率9600bps）. 用USART0与电脑串口进行通信时的程序如下： #include "io430.h" char string[]; //声明一个没有长度的数组变量 int i,j; //声明两个全局整型变量 void USART0_int() { U0CTL_bit.SWRST=1; //设置SWRST=1 P3SEL_bit.P4=1; //设置P3.4为UTXD0 P3SEL_bit.P5=1; //设置P3.5为URXD0 U0CTL|=PENA+PEV+SPB+CHAR; //设置异步串行通信方式的协议为数据8位、偶 校验、2位停止位 U0TCTL_bit.SSEL0=1; //波特率发生器时钟来源选择为ACLK U0TCTL_bit.SSEL1=0; U0RCTL_bit.URXEIE=1; //接收到数据无论对错，都存入U0RXBUF，并置位URXIFGx U0BR0=0X03; //波特率设置 U0BR1=0; U0MCTL=0X91; ME1_bit.UTXE0=1; //使能发送模块

第7章PIC单片机串行口及串行通信技术.pdf

第7章PIC18FXX2串行口及串行通信技术 ?教学目标 串行通信基本知识 串行口及应用 PIC18FXX2与PC机间通信软件的设计

本章知识点概要 ? 1.什么是串行通信，串行通信有什么优点？ ? 2.串行通信协议 ? 3.什么是波特率？ ? 4.PIC18FXX2中的串行口工作方式及应用 ? 5.PIC18FXX2点对点通信 ?针对PIC18FXX2串行口而言，概括为以下问题： 1、波特率设计，初始化SPBRG 2、设定通信协议（工作方式选择，SYNC） 3、如何启动PIC18FXX2接收、发送数据？ 4、如何检查数据是否接收或发送完毕？

7.1 7.1 串行通信基本知识串行通信基本知识 ?在实际工作中，计算机的CPU 与外部设备之间常常要进行信息交换，一台计算机与其他计算机之间也要交换信息，所有这些信息交换均可称为通信。 ?通信方式有两种，即并行通信和串行通信。 ?采用哪种通信方式?----通常根据信息传送的距离决定例如，PC 机与外部设备（如打印机等）通信时，如果距离小于30 m ，可采用并行通信方式；当距离大于30 m 时，则要采用串行通信方式。PIC18FXX2单片机具有并行和串行二种基本通信方式。

并行通信 ?并行通信是指数据的各 位同时进行传送（发送 或接收）的通信方式。 ?优点：传送速度快； ?缺点：数据有多少位， 就需要多少根传送线。 ?例如，右图PIC18FXX2 单片机与外部设备之间 的数据传送就属于并行 通信。

串行通信 ?串行通信是指数据一位(bit)一位按顺序传送的通信方式。?优点：只需一对传输线（利用电话线就可作为传输线），大大降低了传送成本，特别适用于远距离通信； ?缺点：传送速度较低。假设并行传送N位数据所需时间为T，那么串行传送的时间至少为N*T，实际上总是大于N*T。 接收设备发送设备 D2 D1 D0 D3 D7 D6 D5 D4

实验四：串行接口输入输出实验

实验四串行接口输入输出实验 一、实验目的 1、学习TEC-2000教学计算机I/O接口扩展的方法； 2、学习串行通信的基本知识，掌握串行通信接口的设置和使用方法。 二、实验说明 1、TEC－2000教学机配置了两个串行接口COM1和COM2，其中COM1口是系统默认的串行接口，上电复位后，监控程序对其进行初始化，并通过COM1与PC机终端相连，监控程序负责对COM1进行管理。COM2口预留给实验者扩展使用，监控程序不对COM2进行任何处理，实验者需要对COM2进行初始化、使用和管理。 2、实验前查阅有关资料，了解可编程串行通信接口芯片8251的工作原理，了解8251复位、初始化、数据传输过程控制等方面的知识。注意，①每次对8251复位后（即按了“RESET”键），都需要对其进行初始化，然后再进行正常的数据传输；②每次复位后，只能对8251进行1次初始化，多次初始化将导致串口工作不正常。 3、在使用COM2口时，需要将两片8251芯片之间的跳线短接（缺省状态），以便为COM2正常工作提供所需的控制信号和数据；此外，还需要为其分配端口地址。教学机已将COM2口的C/（/D）与地址总线的最低位A0相连，但片选信号/CS未连，只引出1个插孔，实验时，应将该插孔与标有“I/O /CS”的7个插孔中的1个相连。 三、实验内容 1、为扩展I/O口选择一个地址，即将8251的/CS与标有I/O /CS的一排插孔中的一个相连。 2、将COM2口与终端或另一台运行有PCEC16的PC机的串口相连。 3、用监控程序的A命令，编写一段小程序，先初始化COM2口，再向COM2口发送一些字符，也可从COM2口接收一些字符，或实现两个串口的通信。 四、实验要求 应了解监控程序的A命令只支持基本指令，扩展指令应用E命令将指令代码写入到相应的存储单元中。 五、实验步骤 1、为扩展I/O接口选择一个地址，将8251的/CS与标有I/O /CS的插孔中地址为90~9F的插孔相连； 2、将教学机COM1口与微机PC1相连，在PC1上运行PCEC16.EXE，进入联机状态后保持PCEC的运行状态； 3、断开教学机COM1与PC1的串口线，将其连接到另一台微机PC2的串口上，在PC2上运行PCEC16.EXE联机； 4、用另一条串口线将PC1与教学机的COM2接口相连。 5、与COM1相连的PC2作为主PC，在主PC2上输入程序，和COM2连接的从PC1只作数据输入输出； 6、在主PC上用A、E命令编程对实验机的COM2口进行操作。 1）程序1：初始化COM2口 主PCEC在命令行提示符状态下输入： A 2000 从2000H单元开始输入下面的程序： 2000：MVRD R0，004E ；给R0赋值004E（8251模式寄存器参数） 2002：OUT 91 ；将R0的值输出到COM2口中8251的模式寄存器（地址为0091H） 2003：MVRD R0，0037 ；给R0赋值0037（8251控制寄存器参数） 2005：OUT 91 ；将R0的值输出到COM2口中8251的控制寄存器（地址同为0091H） 2006：RET 在命令行提示符状态下输入G 2000运行初始化程序，完成对COM2口的初始化。注意：每次按“RESET”按键后，在对COM2进行读写操作之前，都应运行该程序。注意，按一次“RESET”按键后，只能对COM2口进行一次初始化操作。 2）程序2：从与COM2口相连的PC输入字符串，在与COM1口相连的PC上显示该字符串。 主PCEC在命令行提示符状态下输入：

串行并行接口差别

串口与并口的区别 传输方式 串口形容一下就是一条车道，而并口就是有8个车道同一时刻能传送8位（一个位元组）数据。但是并不是并口快，由于8位通道之间的互相干扰。传输时速度就受到了限制。而且当传输出错时，要同时重新传8个位的数据。串口没有干扰，传输出错后重发一位就可以了。所以要比并口快。串口硬盘就是这样被人们重视的。从原理上讲，串行传输是按位传输方式，只利用一条信号线进行传输，例如：要传送一个字节（8位）数据，是按照该字节中从最高位逐位传输，直至最低位。 而并行传输是一次将所有一字节中8位信号一并传送出去。自然最少需要8根信号线。 如果按每次传送的数据流量来看，并行传输要远快于串口，在电脑发展初期，由于数据传输速率不是很高，并行传输还是很快的。 发展趋势 并口传输的发展主要存在以下两个问题： 1、干扰问题。 干扰产生的根本原因是由于传输速率太快，一般达到100M以上，信号线上传递的频率将超过100MHz。想想看，调频收音机的频率也不过 88~108MHz，也就是说，若用并行传输的话，是8根天线放在一起来传输信号，不发生干扰才怪。但如果加强屏蔽，减小信号线间的耦合电容，是可以继续增大传输速率的，不过这将变得不现实，因为这必然导致信号线将耗用更多金属，截面积更大。但这并不是不能解决的问题。 2、同步问题（最主要问题） 并行传输时，发送器是同时将8位信号电平加在信号线上，电信号虽然是以光速传输的，但仍有延迟，因此8位信号不是严格同时到达接受端，速率小时，由于每一字节在信号线上的持续时间较长，这种到达时间上的不同步并不严重，随着传输速率的增加，与8位信号到达时间的差异相比，每一字节的持续时间显得越来越短，最终导致前一字节的某几位与后一字节的几位同时到达接受端，这就造成了传输失败，而且随着信号线的加长这种现象还会越发严重，直至无法使用。——这是并口传输的致命缺点。 串行传输由于只有一位信号在信号线上，没有位同步问题，因此传送频率可以继续提高，当前传输速率已经达到1Gb/s（1000Mb）以上，而且还在提高，而并行传输在100Mb/s左右就停滞不前了，可以预见，串行传输

串口和并口及引脚定义(精)

串口和并口的区别悬赏分：0 - 解决时间：2006-10-19 10:01 电脑25针和9针的口哪个是串口哪个是并口有什么区别啊提问者： gr_honey - 三级最佳答案RS-232串行接口定义计算机侧为25针公插: 设备侧为25针母插: 引脚定义 Pin Name ITU-T Dir Description 1 GND 101 Shield Ground 2 TXD 103 Transmit Data 3 RXD 104 Receive Data 4 RTS 105 Request to Send 5 CTS 106 Clear to Send 6 DSR 107 Data Set Ready 7 GND 102 System Ground 8 CD 109 Carrier Detect 9 - - RESERVED 10 - - RESERVED 11 STF 126 Select Transmit Channel 12 S.CD ? Secondary Carrier Detect 13 S.CTS ? Secondary Clear to Send 14 S.TXD ? Secondary Transmit Data 15 TCK 114 Transmission Signal Element Timing 16 S.RXD ? Secondary Receive Data 17 RCK 115 Receiver Signal Element Timing 18 LL 141 Local Loop Control 19 S.RTS ? Secondary Request to Send 20 DTR 108 Data Terminal Ready 21 RL 140 Remote Loop Control 22 RI 125 Ring Indicator 23 DSR 111 Data Signal Rate Selector 24 XCK 113 Transmit Signal Element Timing 25 TI 142 Test Indicator PC/AT 机上的串行口是 9 针公插座，引脚定义为： Pin Name Dir Description 1 CD Carrier Detect 2 RXD Receive Data 3 TXD Transmit Data 4 DTR Data Terminal Ready 5 GND System Ground 6 DSR Data Set Ready 7 RTS Request to Send 8 CTS Clear to Send 9 RI Ring Indicator PC/XT 机上的串行口是 25 针公插座，引脚定义为： Pin Name Dir Description 1 SHIELD - Shield Ground 2 TXD Transmit Data 3 RXD Receive Data 4 RTS Request to Send 5 CTS Clear to Send 6 DSR Data Set Ready 7 GND - System Ground 8 CD Carrier Detect 9 n/c - 10 n/c - 11 n/c - 12 n/c - 13 n/c - 14 n/c - 15 n/c - 16 n/c - 17 n/c - 18 n/c - 19 n/c - 20 DTR Data Terminal Ready 21 n/c - 22 RI Ring Indicator 23 n/c - 24 n/c - 25 n/c - PC 并行接口定义 PC 并行接口外观是 25 针母插座： Pin Name Dir Description 1 /STROBE Strobe 2 D0 Data Bit 0 3 D1 Data Bit 1 4 D2 Data Bit 2 5 D3 Data Bit 3 6 D4 Data Bit 4 7 D5 Data Bit 5 8 D6 Data Bit 6 9 D7 Data Bit 7 10 /ACK Acknowledge 11 BUSY Busy 12 PE Paper End 13 SEL Select 14 /AUTOFD Autofeed 15 /ERROR Error 16 /INIT Initialize 17 /SELIN Select In 18 GND Signal Ground 19 GND Signal Ground 20 GND Signal Ground 21 GND Signal Ground 22 GND Signal Ground 23 GND Signal

串口和并口的区别

很多朋友想知道串口和并口的区别吧下面来简单附图说明下先来张并口的图也称IDE接口 再来张串口的也称STAT接口 目前新的硬盘刻录机等设备都采用这种串口的了 串口比并口能传输速度快貌似

下面附篇文章: 估计都看不懂不如我上面的通俗易懂嘿嘿 PS2、USB、DB-9、网卡、串口、并口、VGA针脚定义及接口定义图 以下为仅为主板各接口的针脚定义，外接出来的设备接口则应与主板对应接口针脚定义相反，如鼠标的主板接口定义为6——数据，4——VCC，3——GND，1——时钟，鼠标线的接口定义则与之相反为5——数据，3——VCC，4——GND，2——时钟；其他外接设备与此相同。 首先是ATX 20-Pin电源接口电源接口，根据下图你可方便判断和分辨。现在为提高CPU的供电，从P4主板开始，都有个4P接口，单独为CPU供电，在此也已经标出。

鼠标和键盘绝大多数采用PS/2接口，鼠标和键盘的PS/2接口的物理外观完全相同，初学者往往容易插错，以至于业界不得不在PC'99规范中用两种不同的颜色来将其区别开，而事实上它们在工作原理上是完全相同的，从下面的PS/2接口针脚定义我们就可以看出来。

上图的分别为A T键盘（既常说的大口键盘），和PS2键盘（即小口键盘），如今市场上PS2键盘的数量越来越多了，而A T键盘已经要沦为昨日黄花了。因为键盘的定义相似，所以两者有共同的地方，各针脚定义如下： 1、DA TA数据信号 2、空 3、GND 地端 4、＋5V 5、CLOCK 时钟 6 空（仅限PS2键盘） USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口是由Compaq、IBM、Microsoft等多家公司于1994年底联合提出的接口标准，其目的是用于取代逐渐不适应外设需求的传统串、并口。1996年业界正式通过了USB1.0标准，但由于未获当时主流的Win95支持(直到Win95 OSR2才通过外挂模块提供对USB1.0的支持)而未得到普及，直到1998年USB1.1标准确立和Win98内核正式提供对USB接口的直接支持之后，USB才真正开始普及，到今天已经发展到USB2.0标准。 USB接口的连接线有两种形式，通常我们将其与电脑接口连接的一端称为“A”连接头，而将连接外设的接头称为“B”连接头(通常的外设都是内建USB数据线而仅仅包含与电脑相连的“A”连接头)。 USB接口是一种越来越流行的接口方式了，因为USB接口的特点很突出：速度快、兼容性好、不占中断、可以串接、支持热插拨等等，所以如今有许多打印机、扫描仪、数字摄像头、数码相机、MP3播放器、MODEM等都开始使用USB做为接口模式，USB接口定义也很简单： 1 ＋5V 2 DA TA－数据－ 3 DA TA＋数据＋ 4 GND 地 主板一般都集成两个串口，可Windows却最多可提供8个串口资源供硬件设置使用(编号COM1到COM8)，虽然其I/O地址不相同，但是总共只占据两个IRQ(1、3、5、7共享IRQ4，

串行通信技术基础知识

串行通信技术基础 在串行通信中，参与通信的两台或多台设备通常共享一条物理通路。发送者依次逐位发送一串数据信号，按一定的约定规则为接收者所接收。由于串行端口通常只是定义了物理层的接口规范，所以为确保每次传送的数据报文能准确到达目的地，使每一个接收者能够接收到所有发向它的数据，必须在通信连接上采取相应的措施。 由于借助串行通信端口所连接的设备在功能、型号上往往互不相同，其中大多数设备出了等待接收数据之外还会有其他的任务，例如，一个数据采集单元需要周期性地收集和存储数据；一个控制器需要负责控制计算机或向其他设备发送报文；一台设备可能会在接收方正在进行其他任务时向它发送信息。因此，必须有能应对多种不同工作状态的一系列规则来保证通信的有效性。这里所讲的保证串行通信的有效性的方法包括：使用轮询或者中断来检测、接收信息；设置通信帧的起始、停止位；建立连接握手；实行对接收数据的确认、数据缓存以及错误检查等。 一、串行通信基本概念 1、连接握手 通信帧的起始位可以引起接收方的注意，但发送方并不知道，也不能确定接收方是否已经做好了接收数据的准备。利用连接握手可以使收发双方确认已经建立了连接关系，接收方已经做好准备，可以进入数据收发状态。 连接握手过程是指发送者在发送一个数据块之前使用一个特定的握手信号来引起接收者的注意，表明要发送数据，接收者则通过握手信号回应发送者，说明它已经做好了接收数据的准备。 连接握手可以通过软件，也可以通过硬件来实现。在软件连接握手中，发送者通过发送一个字节表明它想要发送数据；接收者看到这个字节的时候，也发送一个编码来声明自己可以接收数据；当发送者看到这个信息时，便知道它可以发送数据了。接收者还可以通过另一个编码来告诉发送者停止发送。 在普通的硬件握手中，接收者在准备好了接收数据的时候将相应的握手信号线变为高电平，然后开始全神贯注地监视它的串行输入端口的允许发送端。这个允许发送端与接收者已准备好接收数据的信号端相连，发送者在发送数据之前一直在等待这个信号变化。一旦得到信号说明接收者已处于准备好接收数据的状态，便开始发送数据。接收者可以在任意时候将握手信号变为低电平，即便是在接收一个数据块的过程中间也可以把这根导线带入到低电平。当发送者检测到这个低电平信号时，就应该停止发送。而在完成本次传输之前，发送者还会继续等待握手信号线在此变为高电平，以继续被中止的数据传输。 2、确认 接收者为表明数据已经收到而向发送者回复信息的过程称为确认。有的传输过程可能会收到报文而不需要向相关节点回复确认信息。但是在许多情况下，需要通过确认告之发送者数据已经收到。有的发送者需要根据是否收到信息来采取相应的措施，因而确认对某些通信过程是必需的和有用的。即便接收者没有其他信息要告诉发送者，也要为此单独发一个数据确认已经收到的信息。 确认报文可以是一个特别定义过的字节，例如一个标识接收者的数值。发送者收到确认报文就可以认为数据传输过程正常结束。如果发送者没有收到所希望回复的确认报文，它就认为通信出现了问题，然后将采取重发或者其它行动。 3、中断 中断是一个信号，它通知CPU有需要立即响应的任务。每个中断请求对应一个连接到中断源和中断控制器的信号。通过自动检测端口事件发现中断并转入中断处理。 许多串行端口采用硬件中断。在串口发生硬件中断，或者一个软件缓存的计数器到达一个触发值时，表明某个事件已经发生，需要执行相应的中断响应程序，并对该事件做出及时的反应。这种过程也称为事件驱动。

串行接口及串行通信技术

第9章串行接口及串行通信技术 难点 ?串行通信的四种工作方式 要求 掌握： ?串行通信的控制寄存器 ?串行通信的工作方式0和方式1 了解： ?串行通信的基础知识 ?串行通信的工作方式2和方式3 9.1 串行通信的基础知识 9.2 MCS-51单片机串行通信的控制寄存器 9.3 MCS-51单片机串行通信工作方式 9.1 串行通信的基础知识 串行数据通信要解决两个关键技术问题，一个是数据传送，另一个是数据转换。所谓数据传送就是指数据以什么形式进行传送。所谓数据转换就是指单片机在接受数据时，如何把接收到的串行数据转化为并行数据，单片机在发送数据时，如何把并行数据转换为串行数据进行发送。 9.1.1 数据传送 单片机的串行通信使用的是异步串行通信，所谓异步就是指发送端和接收端使用的不是同一个时钟。异步串行通信通常以字符（或者字节）为单位组成字符帧传送。字符帧由发送端一帧一帧地传送，接收端通过传输线一帧一帧地接收。 1. 字符帧的帧格式 字符帧由四部分组成，分别是起始位、数据位、奇偶校验位、停止位。如图9.1所示： 1）起始位：位于字符帧的开头，只占一位，始终位逻辑低电平，表示发送端开始发送一帧数据。 2）数据位：紧跟起始位后，可取5、6、7、8位，低位在前，高位在后。 3）奇偶校验位：占一位，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，共有三种可能，即奇偶校验、偶校验和无校验，由用户根据需要选定。 4）停止位：末尾，为逻辑“1”高电平，可取1、1.5、2位，表示一帧字符传送完毕。 图9.1 字符帧格式

异步串行通信的字符帧可以是连续的，也可以是断续的。连续的异步串行通信，是在一个字符格式的停止位之后立即发送下一个字符的起始位，开始一个新的字符的传送，即帧与帧之间是连续的。而断续的异步串行通信，则是在一帧结束之后不一定接着传送下一个字符，不传送时维持数据线的高电平状态，使数据线处于空闲。其后，新的字符传送可在任何时候开始，并不要求整倍数的位时间。 2. 传送的速率 串行通信的速率用波特率来表示，所谓波特率就是指一秒钟传送数据位的个数。每秒钟传送一个数据位就是1波特。即：1波特＝1bps（位/秒） 在串行通信中，数据位的发送和接收分别由发送时钟脉冲和接收时钟脉冲进行定时控制。时钟频率高，则波特率高，通信速度就快；反之，时钟频率低，波特率就低，通信速度就慢。 9.1.2 数据转换 MCS-51单片机只能处理8位的并行数据，所以在进行串行数据的发送时，要把并行数据转换为串行数据。而在接收数据时，只有把接收的串行数据转换成并行数据，单片机才能进行处理。 能实现这种转换的设备，称为通用异步接收发送器（Universal Asynchronous Receiver /Transmitter）。这种设备已集成到单片机内部，称为串行接口电路。串行接口电路为用户提供了两个串行口缓冲寄存器（SBUF），一个称为发送缓存器，它的用途是接收片内总线送来的数据，即发送缓冲器只能写不能读。发送缓冲器中的数据通过TXD引脚向外传送。另一个称为接收缓冲器，它的用途是向片内总线发送数据，即接收缓冲器只能读不能写。接收缓冲器通过RXD引脚接收数据。因为这两个缓冲器一个只能写，一个只能读，所以共用一个地址99H。串行接口电路如图9.2所示。 图9.2 MCS-51串行口寄存器结构 9.2 MCS-51单片机串行通信的控制寄存器 1. 串行口控制寄存器（SCON） SCON是MCS-51单片机的一个可位寻址的专用寄存器，用于串行数据通信的控制。单元地址为 位地 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H 址 位符 SM0SM1SM2REN TB8RB8TI RI 号 各位的说明如下： 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：

实验五：串行接口输入输出实验

实验五串行接口输入/输出实验 一、实验目的 1、学习TEC－XP+教学计算机I/O接口扩展的方法； 2、学习串行通信的基本知识，掌握串行通信接口芯片的设置和使用方法。 二、实验说明 1、TEC-XP+教学计算机的I/O结构 TEC-XP+教学计算机配置有COM1和COM2两个串行接口，其中COM1是TEC-XP+默认的标准接口，与PC终端相连接，监控程序负责对COM1进行初始化和使用管理。COM2预留给用户扩展使用，监控程序不能识别COM2，也不对COM2进行任何操作，用户需要对COM2进行初始化和使用管理。COM1和COM2均由可编程串行通信接口芯片intel8251芯片构成。 2、Intel8251的组成及控制和使用方法 可编程串行通信接口芯片Intel8251支持同步和异步两种通信方式。在异步方式下，波特率为0~19.2Kbps，数据位可为5、6、7或8位，可设1个奇偶校验位，1个起始位，1个、1.5个或2个停止位。Intel8251内部有7个功能模块负责实现与CPU的数据交换以及与I/O设备的数据通信功能，内部有6个寄存器，其中与异步通信方式的有关的寄存器有5个，即模式寄存器、控制寄存器、状态寄存器、数据发送寄存器和数据接收寄存器。 模式寄存器的功能是设定intel8251的工作模式，控制寄存器的功能是控制intel8251的数据发送和接收等工作过程，状态寄存器的功能是反映intel8251数据发送和接收等工作的状态，各寄存器的格式如图5-1、图5-2和图5-3所示。当CPU把需发送的数据写入数据发送寄存器后，intel8251将自动把数据组成帧并逐位发送出去。Intel8251能自动完成数据接收操作，并把接收到的数据存放在数据接收寄存器中，CPU 从中读取即可。 图5-1模式寄存器格式图5-2 控制寄存器格式 图5-3 状态寄存器格式 CPU对模式寄存器、控制寄存器和数据发送寄存器只能写入，不能读出。对状态寄存器和数据接收寄存器只能读出，不能写入。Intel8251使用2个地址来访问内部的寄存器，其中用偶地址访问数据发送寄存

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

第7章 AT89S51串行口及串行通信技术

第7章 AT89S51串行口及串行通信技术 前几章所涉及的数据传送方式都是并行传送，如AT89S51和外接8位数据的并行传送。这时外设和单片机间的距离都很短，若很长的话，要实行并行的形式显然要用很多的电缆线，这在布线和经济上都不是适合的。因此，本章引入串行传送方式，只用一根数据线传送数据的位信号，同时加上一些通信控制信号线，以满足远距离数据传送的需要，如因特网终端和客户端之间的数据通信。在相同条件下，串行传送速度比并行慢，串行是在牺牲速度的基础上节省成本的。本章的知识点如下： 1．了解数据通信中的并行/串行、同步/异步、单工/双工以及波特率的概念。 2．掌握为什么双机通信时要有通信协议以及通信协议的主要内容。 3．了解AT89S51串行接口的基本结构。 4．理解串行接口控制寄存器SCON 各个位的含义。 5．掌握串行接口的4种工作方式及其实际应用，掌握不同工作方式下的波特率计算方法。 6．理解串行接口中断的概念。 7．了解AT89S51与PC 机间的硬件系统及设计。 重点： 1．不同工作方式下的波特率计算。 2．串口收/发数据的协议及流程。 3．串口4种工作方式的应用。 难点： 1．AT89S51串行接口的基本结构。 2．MAX232和PC 机的通信。 7.1 串行通信基本知识 本节介绍串行通信的基本介绍，同时介绍通信中常用到的“波特率”的概念，为以下各节学习作基础。 7.1.1 数据通信 1. 通信：计算机的CPU 与外设间的信息交换，计算机与计算机间的信息交换。 2. 分类及各方式的特点 (1) 并行通信 定义：数据的各位同时进行传送（发送或接收）的通信方式。 特点：优点——传送速度快；缺点——数据多少位就要多少根传送线，对于位数多，传送远的通信不合适。 (2) 串行通信 定义：数据是一位一位按顺序传送的通信方式。 特点：优点——只需一对传输线（如电话线），大大降低了传送成本，适合于远距离通信；缺点——传送速度相对较慢。 闽江学院电子系 薛小铃

习题11-串行接口

习题十一串行接口 11.1 为什么串行接口部件中的4个寄存器可以只用1位地址来进行区分？ 【答】复位后第一次用奇地址端口写入的值送模式寄存器；然后写入同步字符；然后写控制字。 读奇地址则读状态寄存器。所以奇地址对应模式、控制、状态寄存器，通过读写信号和时序来区分。偶地址对应数据输入、输出缓冲器，通过读写信号来区分。 11.2在数据通信系统中，什么情况下可以采用全双工方式，什么情况下可用半双工方式？【答】如果一个数据通信系统中，有两个信道可以采用全双工方式，只有一个信道只能采用半双工方式。 11.3 什么叫同步通信方式？什么叫异步通信方式？它们各有什么优缺点？ 【答】串行通信以同步信息封装的帧为单位传输。 同步通信，一帧可包含多个字符，要求收发双方传输速率严格一致，帧之间填充同步信息以保证发收双方随时同步，通信效率高。 异步通信，一帧只包含一个字符，帧之间为空闲位，每一帧都同步一次，由于帧小，发收双方传输速率允许有一定误差，但通信效率低。 11.4 什么叫波特率因子？什么叫波特率？设波特率因子为64，波特率为1200，那么时钟频率为 多少？ 【答】波特率指码元（波形）传输速率——单位时间内传输的码元个数，单位是Baud。 波特率因子是发送/接收时钟频率与波特率的比值。 时钟频率＝64×1200＝76800Hz 11.5 标准波特率系列指什么？ 【答】标准波特率系列为110，300，600，1200，1800，2400，9600，19200 11.6 设异步传输时，每个字符对应1个超始位、7个信息位、1个奇/偶校验位和1个停止位， 如果波特率为9600，刚每秒能传输的最大字符数为多少个？ 【答】即9600/10=960个 11.7 在RS-232-C标准中，信号电平与TTL电平不兼容，问RS-232-C标准的1和0分别对应什 么电平？RS-232-C的电平和TTL电平之间通常用什么器件进行转换？ 【答】 RS-232-C将-5V—-15V规定为“1”，将+5V—+15V规定为“0”。将TTL电平转换成RS-232-C电平时，中间要用到MC1488器件，反过来，用MC1489器件，将RS232-C电平转换成TTL电平。 11.8 从8251A的编程结构中，可以看到8251A有几个寄存器和外部电路有关？一共要几个端口 地址？为什么 【答】数据发送寄存器、数据接收寄存器，状态寄存器和命令寄存器。一共2个端口地址。数据发送寄存器（只写）和接收寄存器（只读）共用一个端口地址。命令寄存器（只写）和状态寄存器（只读）共用一个端口地址。 11.9 8251A内部有哪些功能模块？其中读/写控制逻辑电路的主要功能是什么？ 【答】8251A有一个数据输入缓冲寄存器和一个数据输出缓冲寄存器，一个发送移位寄存器和一个接收移位寄存器，一个控制寄存器和一个状态寄存器，一个模式寄存器和两个同步字符寄存器等功能模块。读/写控制逻辑电路用来配合数据总线缓冲器工作。其主要功能有：1）接收写信号WR，并将来自数据总线的数据和控制字写入8251A；2）接收读信号RD，并将数据或状态字从8251A送往数据总线；3）接收控制/数据信号C/D，将此信号和读/写信号合起来通知8251A，当前读/写的是数据还是控制字、状态字；4）接收时钟信号CLK，完成8251A的内部定时；5）接收复位信号RESET，使8251A处于空闲状态。 11.10 什么叫异步工作方式？画出异步工作方式时8251A的TxD和RxD线上的数据格式。【答】串行工作方式分为两种类型，一种叫同步方式，另一种叫异步方式。异步工作方式时，两个字符之间的传输间隔是任意的，所以，每个字符的前后都要用一些数位来作同步。在

串行通信技术-模拟信号转换接口

微机原理与应用实验报告6 实验9串行通信技术 实验10A模拟信号转换接口 实验报告

实验九串行通信技术 一、实验目的 1. 了解异步串行通信原理； 2. 掌握MSP430异步串行通信模块及其编程方法； 二、实验任务 1. 了解MSP430G2553实验板USB转串口的通信功能，掌握串口助手的使用 （1）利用PC机的串口助手程序控制串口，实现串口的自发自收功能 为实现PC串口的自发自收功能，须现将实验板上的扩展板去下，并将单片机板上的BRXD和BTXD用杜邦线进行短接，连接图如下所示： 由此可以实现PC串口的自收自发功能。 （2）思考题：异步串行通信接口的收/发双方是怎么建立起通信的 首先在异步通信中，要求接收方和发送方具有相同的通信参数，即起始位、停止位、波特率等等。在满足上面条件的情况下，发送方对于每一帧数据按照起始位数据位停止位的顺序进行发送，而接收方则一直处于接受状态，当检测到起始位低电平时，看是采集接下来发送方发送过来的数据，这样一帧数据（即一个字符）传送完毕，然后进行下一帧数据的接受。这样两者之间就建立起了通信。 2. 查询方式控制单片机通过板载USB转串口与PC机实现串行通信 （1）硬件连接图

（2）C语言程序 采用SMCLK=1.0MHz时，程序如下：

其中SMCLK=1MHz，波特率采用的是9600，采用低频波特方式，则N=1000000/9600=104.1666…，故UCA0BR1=0，UCA0BR0=104，UCBRS=1； 当采用外部晶振时，时钟采用默认设置即可，程序如下：

也是采用了低频波特率方式，所以关于波特率设置的相关计算和上面是一样的。 （3）思考：如果在两个单片机之间进行串行通信，应该如何设计连线和编程？ 由于在上面的连线中将单片机上的P1.2和BRXD相连，P1.1和BTXD相连，所以若要在两个单片机之间进行通信，首先应该将两个单片机的P1.2和P1.1交叉相连，并根据上面的程序进行相同的关于端口和波特率相关的设置即可实现两个单片机之间的通信。 3. （提高）利用PC机RS232通信接口与单片机之间完成串行通信 （1）硬件连接图 在实验时，采用了将PC机的串口com1直接连接至MSP430F149的孔型D9连接器上，G2553单片机的输出引脚P1.1和P1.2分别与F149单片机上的URXD1和UTXD1相连接，连接图如下所示：

实验7串行接口输入输出实验

北京林业大学 11学年—12学年第 2 学期计算机组成原理实验任务书 专业名称：计算机科学与技术实验学时： 2 课程名称：计算机组成原理任课教师：张海燕 实验题目：实验七串行接口输入输出实验 实验环境：TEC-XP+教学实验系统、PC机 实验内容 1．串行接口输入输出； 2．串行接口扩展。 实验目的 学习串行口的正确设置与使用。 实验要求 1．实验之前认真预习，明确实验的目的和具体实验内容，做好实验之前的必要准备。 2．想好实验的操作步骤，明确通过实验到底可以学习哪些知识，想一想怎么样有意识地提高教学实验的真正效果； 3．在教学实验过程中，要爱护教学实验设备，记录实验步骤中的数据和运算结果，仔细分析遇到的现象与问题，找出解决问题的办法，有意识地提高自己创新思维能力。 4．实验之后认真写出实验报告，重点在于预习时准备的内容，实验数据，运算结果的分析讨论，实验过程、遇到的现象和解决问题的办法，自己的收获体会，对改进教学实验安排的建议等。善于总结和发现问题，写好实验报告是培养实际工作能力非常重要的一个环节，应给以足够的重视。 必要知识 串行接口是计算机主机和某些设备之间实现通信，硬件造价比较低廉、标准化程度比较高的一种输入输出接口线路，缺点是通信的速度比较低。从在程序中使用串行接口芯片的角度看，接口芯片内有用户可以访问的4个寄存器，分别是接收CPU送来数据的输出数据缓冲

寄存器，向CPU提供数据的输入数据缓冲寄存器，接收CPU发来的控制命令的控制寄存器，向CPU提供接口运行状态的状态寄存器，必须有办法区分这4个寄存器。接口芯片中还有执行数据串行和并行转换的电路，接口识别电路等。 串行接口用于执行数据的输入输出操作。一次输入或输出操作通常需要两个操作步骤完成，第一步是为接口芯片提供入出端口地址，即把指令寄存器低位字节的内容（8位的IO端口地址）经过内部总线和运算器部件写进地址寄存器AR，第二步是执行输入或输出操作，若执行输入指令IN，则应从接口芯片读出一个8位的数据并经过数据总线DB和内部总线IB写进寄存器堆中的R0寄存器，若执行OUT指令，则需要把R0寄存器的内容经过内部总线IB和数据总线DB写入接口芯片。接口芯片与输入输出设备之间的数据传送过程无需另外管理，会自动完成。 教学计算机使用8位的IO端口地址，安排在IN和OUT指令的低位字节，指令的高8位用作指令操作码，16为的指令编码全部占满，已经不能再指定要使用的通用寄存器，最终决定用对IN和OUT指令默认使用运算器中的R0完成输入输出操作。IO地址端口的高4为（最高一位的值一定为1）用于通过译码电路产生接口芯片的8个片选信号，低4位用于选择一个芯片内最多16个寄存器。教学计算机中，只为每个串行口芯片地址分配了两个地址，第一路串行接口的端口地址为80H/81H，第二路串行接口的端口地址可以由用户从90/91~F0/F1这8对中选择，把译码器的一个输出连接到接口芯片的片选信号引脚。两个端口地址如何能够按照选择接口芯片内的4个寄存器呢？请注意，4个寄存器中的两个只用于输入，仅对IN 指令有用，另外两个只用于输出，仅对OUT指令有用。2个端口地址和2条输入输出指令有如下4种组合，分别实现如下4项功能： IN 80：完成从接口芯片输入数据缓冲器读出8位数据并传送到R0寄存器低位字节； OUT 80：完成把R0寄存器低位字节的8位数据写入到接口芯片的输出数据缓冲器； IN 81：完成从接口芯片状态寄存器读出8位接口状态信息并传送到R0寄存器低位字节； OUT 81：完成把R0寄存器低位字节的8位命令信息写入到接口芯片的命令寄存器。 可以看到，偶数地址用于输入输出数据，奇数地址用于输入输出状态或命令信息。 实验说明 1．TEC-XP＋配置了两个串行接口COM1 和COM2，其中COM1 口是系统默认的串行口，加电复位后，监控程序对其进行初始化，并通过该口与PC 机或终端相连；而COM2 口，留给用户扩展用。