89C51串行接口详解:串行通信技术与波特率
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更新于2024-08-22
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本文主要介绍了单片机串行接口中的接收程序查询方式,以及89C51串行通信的基本概念和技术。
在单片机系统中,串行接口是实现数据通信的重要途径,特别是对于资源有限的微控制器,它通过一对线路就能实现数据的收发。接收程序通常采用查询方式,即不断检测串行接口状态,判断是否接收到新的数据。如文中所示的接收程序,首先设置程序的起始地址,然后通过MOV指令配置TMOD寄存器以选择定时器1工作在模式2,用于波特率发生器;接着设置TH1和TL1的初值以确定波特率,开启定时器1。PCON用于设置电源控制,SCON则用来配置串行口的工作模式和状态,这里设置为允许接收。R7和R0用于暂存数据。
串行通信相较于并行通信,其特点是数据按顺序一位一位地传输,占用的硬件资源较少,适合远距离通信,但传输速度相对较慢。通信方式可以分为同步和异步两种。同步通信要求发送和接收设备的时钟完全同步,数据以连续的位流形式传输。而异步通信则不要求时钟同步,数据以字符帧的形式发送,每个帧包括起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。
串行通信的数据传送方向有三种:单工、半双工和全双工。单工通信只允许数据单向传输,如广播电台和收音机之间的通信。半双工允许数据双向传输,但不能同时收发,比如对讲机。全双工则支持同时双向传输,如电话机。
波特率是衡量串行通信速率的指标,表示单位时间内传输的有效二进制位数。在异步通信中,波特率等于除起始位和停止位之外的数据位的传输速率。例如,如果一帧信息包含1个起始位、8个数据位和1个停止位,每秒传输240个字符,那么波特率就是2400波特。
串行通信的接口标准如RS-232C定义了逻辑电平和电气特性,逻辑"1"对应负电压,逻辑"0"对应正电压。实际应用中,如MAX232芯片用于电平转换。此外,还有RS-422A和RS-485等接口标准,它们在电气特性和传输距离上有所不同。
在MCS-51单片机中,串行接口(UART)是一个全双工的通用异步接收/发送器,它支持四种工作方式,波特率可编程设置,并能触发中断。该接口的配置和控制主要通过一系列寄存器,如SMOD、SCON、SBUF、TH1、TL1等完成,其中SCON寄存器用于设置串行口的工作模式、接收和发送标志等。
单片机的串行接口是实现串行通信的关键部分,通过精心配置和编程,可以实现高效可靠的串行数据传输。了解串行通信的基本概念和技术,以及单片机串行接口的工作原理,对于进行嵌入式系统设计和开发至关重要。
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