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UART、SPI、I2C串口通信专题培训课件
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2.51系列单片机UART通信
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2.51系列单片机UART通信
UART波特率发生器:波特率是衡量数据传输速率的指标,表 示每秒传送数据的字符数,单位为Baud。UART的接收和发 送是按照相同的波特率进行收发的。波特率发生器产生的时钟 频率不是波特率时钟频率,而是波特率时钟频率的16倍,目 的是为在接收时进行精确地采样,以提取出异步的串行数据。 根据给定的晶振时钟和要求的波特率,可以算出波特率分频计 数值。
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51单片机串口的四种方式:
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方式0:方式0时,移位时钟脉冲由56(即第6个状态周 期,第12个节拍)给出,即每个机器周期产生一个移 位时钟,发送或接收一位数据。所以,波特率为振荡 频率的十二分之一,并不受 PCON寄存器中SMOD 的影响,即: 方式0的波特率=fosc/12
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UART的接收数据时序为:当检测到数据的下降沿时 ,表明线路上有数据进行传输,这时计数器CNT开始 计数,当计数器为24=16+8时,采样的值为第0位数 据;当计数器的值为40时,采样的值为第1位数据, 依此类推,进行后面6个数据的采样。如果需要进行 奇偶校验,则当计数器的值152时,采样的值即为奇 偶位;当计数器的值为168时,采样的值为"1"表示停 止位,一帧数据接收完成。
步的容忍程度越大,但是数据传输率同时也越慢。
空闲位:处于逻辑“1”状态,表示当前线路上没有数据传送。
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2.51系列单片机UART通信
UART工作原理: 发送数据过程:空闲状态,线路处于高电位;当收到发送数据
指令后,拉低线路一个数据位的时间T,接着数据按低位到高 位依次发送,数据发送完毕后,接着发送奇偶校验位和停止位 (停止位为高电位),一帧数据发送结束。 接收数据过程:空闲状态,线路处于高电位;当检测到线路的 下降沿(线路电位由高电位变为低电位)时说明线路有数据传 输,按照约定的波特率从低位到高位接收数据,数据接收完毕 后,接着接收并比较奇偶校验位是否正确,如果正确则通知后 续设备准备接收数据或存入缓存。
避免因溢出而引起中断,此时应禁止T1中断。这时,溢出周
期为:
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2.51系列单片机UART通信
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3.C8051F系列单片机UART的使用
UART0的配置步骤: (1)UART0相关寄存器配置如:UART0控制寄存
器SCON0的REN0位(接受允许),定时器控制寄存 器TCON0的TR1位(开定时器1),时钟控制寄存器 CKCON 的TIM位(定时器1时钟选择),定时器方式寄存器 TOMD,最后不要忘记打开UART的交叉开关。 (2)配置波特率:配置串口工作方式1,定时器使用 方式2(自动重装载的8位计数器/定时器)
型的例子打电话。 波特率:波特率是指每秒内传送二进制数据的位数以
b/s和bps(位/秒)为单位。
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1.串行通信和并行通信
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UART作为异步串口通信协议的一种,工作原理是将传输数据的 每个字符一位接一位地传输。
起始位:先发出一个逻辑”0”的信号,表示传输字符的开始。 数据位:紧接着起始位之后。数据位的个数可以是4、5、6、7
串行通信的特点:传输线少,长距离传输成本,但是传 输控制比并行要相对复杂。
数据传输方式:单工、半双工和全双工。
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1.串行通信和并行通信
单工:A只能发信号,B只能收信号,信号单向传输。 半双工:A能发信号给B,B也能发信号给A,但是这两
个 过程不能同时进行。最典型的例子是对讲机。 全双工:A在给B发信号的同时B也能给A发信号。最典
、8等,构成一个字符。通常采用ASCII码。从最低位开始传 送,靠时钟定位。 奇偶校验位:数据位加上这一位后,使得“1”的位数应为偶数( 偶校验)或奇数(奇校验),以此来校验数据传送的正确性
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停止位:它是一个字符数据的结束标志。可以是1位、1.5位、2 位的高电平。由于数据是在传输线上定时的,并且每一个设备 有其自己的时钟,很可能在通信中两台设备间出现了小小的不 同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束,并且提供计算机 校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多,不同时钟同16Leabharlann 2.51系列单片机UART通信
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2.51系列单片机UART通信
方式l和方式3的波特率方式1和方式3的移位时钟脉冲由定时器
T1的溢出率决定,故波特宰由定时器T1的溢出率与SMOD值
同时决定,即: 方式1和方式3的波特率=2SMOD/32·T1溢出 率。其中,溢出率取决于计数速率和定时器的预置值。
两种方式:并行通信和串行通信。 并行通信:是指数据的各位同时传送,每一位数据都需
要一条传输线并且需要若干条控制信号线,这种方式 仅适合于短距离的数据传输。 并行传输的特点是:传输速率快,接口电路简单。
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1.串行通信和并行通信的区别
串行通信:是指数据中的各位分时传送,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。
计数速率与TMOD寄存器中C/T的状态有关。当C/T=0时, 计数速率=fosc/2;当C/T=1时,计数速率取决于外部输 入时钟频率。当定时器Tl作波特率发生器使用时,通常选用可
自动装入初值模式(工作方式2),在 工作方式2中,TLl作为计
数用,而自动装入的初值放在THl中,设计数初值为x,则每
过“256一x”个机器周期,定时器T1就会产生一次溢出。为了
UART、SPI、I2C 串口通信
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UART、SPI、I2C串口通信
一、 UART通信 二、 SPI通信 三、 I2C通信
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一、 UART通信
1.串行通信和并行通信 2.51系列单片机UART通信原理 3.C8051F系列单片机的串口及波特率配置
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1.串行通信和并行通信
数据通信:若干个数据设备之间的信息交换称为 数据通信。