《初学者C51自学笔记》之串口

并行通信:

通常是将数据字节的各位用多条数据线同时进行传送 。

控制简单、传输速度快；由于传输线较多，长距离传送时成本高且接收方的各位同时接收存在困难。

串行通信：

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。

传输线少，长距离传送时成本低，且可以利用电话网等现成的设备，但数据的传送控制比并行通信复杂。

异步通信：

指通信的发送与接收设备使用各自的时钟控制 数据的发送和接收过程。为使双方的收发协调，要求发送和接 收设备的时钟尽可能一致。

特点：不要求收发双方时钟的严格一 致，实现容易，设备开销较小，但每个字符要附加2～ 3位用于起止位，各帧之间还有间隔，因此传输效率不高。

异步通信是以字符（构成的帧）为单位进行传输，字符与字符之间的间隙（时间间隔）是任意的，但每个字符中的各位是以固定的时间传送的，即字符之间不一定有“位间隔”的整数倍的关系，但同一字符内的各位之间的距离均为“位间隔”的整数倍。（白框里面的各位时间间隔是固定的）

传输方式：

　　单工是指数据传输仅能沿一个方向，不能实现反向传输。

　　半双工是指数据传输可以沿两个方向，但需要分时进行。

　　全双工是指数据可以同时进行双向传输。

通信校验：

奇偶校验 ：      

　　在发送数据时，数据位尾随的1位为奇偶校验位（1或0）。奇校验时，数据 中“1”的个数与校验位“1”的个数之和应为奇数；偶校验时，数据中“1”的个数 与校验位“1”的个数之和应为偶数。接收字符时，对“1”的个数进行校验，若发 现不一致，则说明传输数据过程中出现了差错。（以奇校验为例，传输的数据是10101010,里面有４个１，也就是偶数个１，它要在末尾在加１变为有奇数个１，101010101；偶校验同理）。 

代码和校验 ：      

　　代码和校验是发送方将所发数据块求和（或各字节异或），产生一个字节 的校验字符（校验和）附加到数据块末尾。接收方接收数据同时对数据块（除 校验字节外）求和（或各字节异或），将所得的结果与发送方的“校验和”进行比较，相符则无差错，否则即认为传送过程中出现了差错。（就是说，加入你发的数据是11Ｂ（比特）会在后面加１Ｂ，这个１Ｂ是你前面的11个比特相加的尾数，也就是９＋８＋７＝２４，把４加在末尾）。

循环冗余校验（ＣＲＣ校验）：

      这种校验是通过某种数学运算实现有效信息与校验位之间的循环校验，常 用于对磁盘信息的传输、存储区的完整性校验等。这种校验方法纠错能力强， 广泛应用于同步通信中。

比特率是每秒钟传输二进制代码的位数，单位是： 位／秒（bps）。

串行接口或终端直接传送串行信息位流的最大距离与传输速率及传输线的电气特性有关。当传输线使用每0.3m（约1英尺）有50PF电容的非平衡屏蔽双绞线时，传输距离随传输速率的增加而减小。

RS-422A接口：

　　RS-422A输出驱动器为双端平衡驱动器。如果其中一条线为逻辑“1”状态，另一条线就为逻辑“0”，比采用单端不平衡驱动对电压的放大倍数大一倍。差分电路能从地线干扰中拾取有效信号，差分接收器可以分辨200mV以上电位差。若传输过程中混入了干扰和噪声，由于差分放大器的作用，可使干扰和噪声相互抵消。因此可以避免或大大减弱地线干扰和电磁干扰的影响 。

RS-485接口：

　　RS-485的信号传输采用两线间的电压来表示逻辑1和逻辑0。由于发送方需要两根传输线，接收方也需要两根传输线。传输线采用差动信道，所以它的干扰抑制性极好，又因为它的阻抗低，无接地问题，所以传输距离可达1200米，传输速率可达1Mbps。（半双工）

80C51串行口的结构：

SM2，多机通信控制位，主要用于方式2和方式3。

当SM2=1时可以利用收到的RB8来控制是否激活RI（RB8＝0时不激活RI，收到的信息丢弃；RB8＝1时收到的数据进入SBUF，并激活RI，进而在中断服务中将数据从SBUF读走）。

当SM2=0时，不论收到的RB8为0和1，均可以使收到的数据进入SBUF，并激活RI。

在方式0时，SM2必须是0。在方式1时，如果SM2=1，则只有接收到有效停止位时，RI才置1。

REN，允许串行接收位。由软件置REN=1，则启动串行口接收数据；若软件置REN=0，则禁止接收。

TＩ，发送中断标志位。在方式0时，当串行发送第8位数据结束时，或在其它方式，串行发送停止位的开始时，由内部硬件使TI置1，向CPU发中断申请。在中断服务程序中，必须用软件将其清0，取消此中断申请。

RＩ，接收中断标志位。在方式0时，当串行接收第8位数据结束时，或在其它方式，串行接收停止位的中间时，由内部硬件使RI置1，向CPU发中断申请。也必须在中断服务程序中，用软件将其清0，取消此中断申请。 

SMOD（PCON.7）  波特率倍增位。在串行口方式1、方式2、方式3时，波特率与SMOD有关，当SMOD=1时，波特率提高一倍。复位时，SMOD=0。

方式1：  

方式1是10位数据的异步通信口。TXD为数据发送引脚，RXD为数据接收引脚，传送一帧数据的格式如图所示。其中1位起始位，8位数据位，1位停止位。

输出： 

输入： 

当RI=0，且SM2=0（或接收到的停止位为1）时，将接收到的9位数据的前8位数据装入接收SBUF，第9位（停止位）进入RB8，并置RI=1，向CPU请求中断。

#include

unsigned char a;

unsigned char flag;

void main()

{

TMOD=0x20; //设置定时器1为方式2

TH1=0xfd;    //装入初值

TL1=0xfd;

TR1=1;    //启动定时器1

SM0=0;

SM1=1; //设置串口为方式1

REN=1;       //接受使能

EA=1;        //打开总中断开关

ES=1;        //打开串口中断开关

while(1)

{

if(flag==1)

{

ES=0;

flag=0;

SBUF=a;

while(!TI);   //等待数据发送结束

TI=0;

ES=1;

}

}

}

void serial() interrupt 4

{

a=SBUF;

P1=a;

RI=0;

flag=1; //标志位

}