第7.2讲单片机的串行通信技术ppt课件.ppt

单片机的串行通信技术是微处理器与外部设备或者微处理器之间进行数据交换的一种重要方式，尤其在微型计算机系统和现代测控系统中广泛应用。串行通信相对于并行通信，具有传输线少、长距离传输成本低的优点，适合利用现有的电话网络等基础设施。然而，它的数据传输控制比并行通信更为复杂。 串行通信可以分为异步通信和同步通信。异步通信允许发送和接收设备使用各自的时钟控制数据的发送和接收，不强求双方时钟完全一致，但是每个字符内部的位是同步传输的，字符之间的时间间隔可以任意。这种通信方式通常需要附加起始和停止位，因此传输效率相对较低。而同步通信则要求发送和接收设备的时钟严格同步，数据位之间的间隔是固定的整数倍，整个数据帧之间没有间隔，确保位同步和字符同步，但实现起来较为复杂，通常需要额外的同步机制。 通信的方向性分为三种：单工、半双工和全双工。单工通信只能沿着一个方向传输数据，无法反向传输；半双工可以在两个方向上传输数据，但必须分时进行；全双工则允许数据同时双向传输，如常见的电话通信就是全双工的例子。 信号的调制与解调是串行通信中的关键环节，它用于改变信号的物理特性以便在特定的传输介质上传输。调制可以将数字信号转换为模拟信号，以便在模拟信道如电话线上传输；解调则相反，将接收到的模拟信号还原为数字信号。常见的调制技术包括幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。在单片机应用中，调制和解调通常由专门的硬件模块完成，如UART（通用异步收发传输器）。 80C51单片机是广泛使用的微控制器，其内置的串行口提供了实现串行通信的能力。80C51的串行口可以工作在多种模式，如8位数据传输的模式0、1和2，以及9位数据传输的模式3。这些模式可以支持异步通信和同步通信，通过编程配置相应的寄存器来设置波特率、奇偶校验、停止位等参数，以满足不同通信需求。 80C51的串行口还可以实现多种串行通信协议，如SPI（Serial Peripheral Interface）、I²C（Inter-Integrated Circuit）等，这些协议在嵌入式系统中用于连接各种外围设备，如传感器、显示屏、存储器等。在实际应用中，根据系统需求选择合适的通信模式和协议，配置好单片机的串行口，就可以实现高效、可靠的串行通信功能。 单片机的串行通信技术涉及了通信的基础概念、异步和同步通信的原理、数据传输方向、信号调制解调等多个方面，理解并掌握这些知识点对于进行单片机系统设计和开发至关重要。通过80C51等单片机的学习，我们可以深入理解串行通信的工作原理，并能应用于各种实际的嵌入式系统中。