串行通信原理与应用

串行通信原理及应用让计算机相互通信！HOW？1什么是通信两个设备之间交换数据的过程我们称之为通信单工双工AB2通信的方式从同时传输的数据位数来分为：1、并行通信(Parrel)2、串行通信(Serial)3串并行方式各自特点相对快相对慢短远贵廉价4如何并行通信（有时间再讲）DB0-DB7WRRDCSALE信号等举例：内存的写数据过程（两部分）。通过时序图让学生明白CLKA[15:0]ALEWRPhase2Phase1AddressD[7:0]Data5如何串行通信就用极少的数据线就能实现数据通信，那么是如何实现的呢？桢的概念：起始位，数据位，速率(波特率)，应答位或停止位。举例说明6串行通信桢格式7常见的串行通信协议

名称特点USARTUSBI2CCAN用途PC与MCUPC与MCUMCU之间MCU之间特点简单快，

可靠简单复杂，可靠USARTPC与MCU简单8USART特点支持同步串行通信和异步串行通信支持全双工桢格式可编程9串行输出原理10串行输入原理11PIC的USART结构起始位数据停止位接收发送起始位停止位起始位TXEN0111TXIF接收缓冲寄存器波特率发生器RCIF88SPEN10波特率发生器SPEN发送缓冲寄存器1发送移位寄存器01接收移位寄存器0停止位（教材89页）图3-9USART异步传送模式结构原理及时序图12串行通信时必须要考虑的问题硬件如何连接？

传输速度是多少？

通信格式是什么样的？

要发送或接收的数据放在哪里？

如何判断发送或接收完毕？13MCU通过UART与PC连接图＋5V代表10V代表0+12V代表1－12V代表0TXPCMAX232电平转换器＋12V/-12V+5V/0VRX14寄存器设置PORTC<6>:TXDTransmitterPORTC<7>:RXDReceiverRXSTA<SPEN>:1b7b6b5b4B3b2b1b0SPENRX9SRENCRENADDENFERROERRRX9Db7SPEN15考虑传输速率问题可能出现设备之间的主频不同的情况，为了解决这个问题，两个设备之间必须协商通信速率。对于UART而言，传输速率是两个设备之间预先协商好的，通过设置相应寄存器来实现。16传输速率相关寄存器及标志位波特率发生寄存器：SPBPG（99H）高波特率标志位：BRGH@TXSTA<2>同步收发标志位：SYNC@TXSTA<4>常用SPBPG的值：当主频是4Mhz时，

速度希望采用9600bps进行异步通信则SPBRG=25，BRGH＝1，SYNC＝017串行通信格式图相关寄存器有两个：TXSTA：发送控制寄存器RCSTA：接收控制寄存器18TXSTA(98H):发送控制寄存器765432100TX9TXENSYNC0BRGH0TX9D功能：

控制UART发送数据的格式19TXSTA(98H):发送控制寄存器765432100TX9TXENSYNC0BRGH0TX9D9位发送使能发送使能同步模式使能高波特率使能发送位第9位无用位，清020TXSTA(98H):发送控制寄存器7bit6bit5bit43bit2bit1bit0CSRCTX9TXENSYNC-BRGHTRMTTX9D思考题：我想让PIC的USART模块采用8位数据位发送数据，异步方式，高速状态，请问TXSTA该设定何值？TXSTA=0b00100100;21RCSTA：接收控制寄存器bit7654SPENRX9SRENCREN3bit2bit1bit0ADDENFERROERRRX9D功能：

控制UART接收数据的格式和状态22RCSTA：接收控制寄存器bit76543bit2bit1bit0SPENRX90CREN0FERROERRRX9D串口使能9位使能连续接收使能桢格式错溢出错接收的第9位未用，置0思考题：我想让PIC的USART模块在异步方式下采用8位数据位接收数据，请问RCSTA该设定何值？RCSTA=0b10010000;23要发送或接收的数据放在哪里？要发送的数据放在TXREG里

收到的数据放在RCREG里

TXREG和RCREG都在0体中TXREG=‘A’;charvar=RCREG;24如何判断发送成功？对于发送而言，当一个字节发送完毕后PIR1的TXIF标志位会被自动置1，通过判断此位就可得知数据发送是否完毕，当TXREG被赋值后，TXIF自动被清空。思考题：如何用程序判断是否发送成功？PIR1:

if((PIR1&0b00010000)!=0){//TXIF=1，本次发送成功//发下一个数据或结束发送}25如何判断接收完毕？对于接收而言，当接收到一个字节后PIR1的RCIF标志位会置1，通过判断此位可得知是否收到一个数据，当RCREG被读取后，RCIF自动被清空。思考题：如何用程序判断是否接收完毕？PIR1:

if((PIR1&0b00100000)!=0){//RCIF=1,说明收到一个数据//把收到的数据读走。}26例题1电路图如上图

通过PIC16F877向PC的COM1不停的发送字符’A’,要求波特率为9600bps

8位数据位，无奇偶校验位，一位停止位，无数据流控，请编程实现。27流程图初始化串行口TXREG‘A’PIR1的TXIF位＝＝1TXREG‘A’TRUEFALSE28程序源代码MAIN(){ RCSTA=0b10010000;SPBRG=25;TXSTA=0b00100100;TXREG=‘A’;while(1){if((PIR1&0b00010000)!=0){TXREG=‘A’;}}}//串口使能,接收使能//9600bps@4MHz//发送字符‘A’//发送使能，高波特率//发送完毕吗？//再发送一个字符‘A’//死循环，循环发送29例题2电路图如上图

用超级终端软件通过PC的COM1向PIC发送一个字符(由键盘输入),MCU收到后把此字符加一后回传给PC。要求波特率为9600bps，8位数据位，无奇偶校验位，一位停止位，无数据流控，请编程实现。30流程图初始化串行口PIR1的RXIF位＝＝1TXREG=RCREG＋1;31程序源代码MAIN(){ RCSTA=0b10010000;SPBRG=25;TXSTA=0b00100100;

while(1){if((PIR1&0b00100000)!=0){TXREG=RCREG+1;}}}//串口使能,接收使能//9600bps@4MHz//发送使能，高波特率//接收完毕吗？//