單片微型計算機(jī)原理與接口技術(shù)第二版第章C單片微機(jī)的串行口原理及應(yīng)用

匯報人：添加副標(biāo)題單片微型計算機(jī)原理與接口技術(shù)第二版第章C單片微機(jī)的串行口原理及應(yīng)用目錄PARTOne添加目錄標(biāo)題PARTTwo單片微機(jī)概述PARTThree單片微機(jī)的串行口原理PARTFour單片微機(jī)的串行口應(yīng)用PARTFive單片微機(jī)的串行口編程PARTSix單片微機(jī)的串行口擴(kuò)展技術(shù)PARTONE單擊添加章節(jié)標(biāo)題PARTTWO單片微機(jī)概述單片微機(jī)的定義和特點(diǎn)定義：單片微機(jī)是一種將微處理器、存儲器、輸入/輸出接口等集成在一個芯片上的微型計算機(jī)。特點(diǎn)：體積小、重量輕、功耗低、可靠性高、易于擴(kuò)展、編程方便、應(yīng)用廣泛。單片微機(jī)的發(fā)展歷程1993年，Intel公司推出Pentium微處理器，成為第四代單片機(jī)的代表052000年以后，單片機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展，出現(xiàn)了各種新型單片機(jī)，如ARM、DSP等061980年，Intel公司推出8051微處理器，成為第二代單片機(jī)的代表031984年，Intel公司推出80386微處理器，成為第三代單片機(jī)的代表041971年，Intel公司推出4004微處理器，標(biāo)志著單片機(jī)的誕生011976年，Intel公司推出8080微處理器，成為第一代單片機(jī)的代表02單片微機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域03汽車電子：如汽車電子控制系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)等01工業(yè)控制：如自動化生產(chǎn)線、機(jī)器人等02家用電器：如洗衣機(jī)、冰箱、空調(diào)等07軍事領(lǐng)域：如武器裝備、雷達(dá)等05通信設(shè)備：如手機(jī)、路由器等06航空航天：如衛(wèi)星、航天器等04醫(yī)療設(shè)備：如醫(yī)療儀器、醫(yī)療電子設(shè)備等PARTTHREE單片微機(jī)的串行口原理串行口的結(jié)構(gòu)和工作原理串行口結(jié)構(gòu)：包括發(fā)送器、接收器、控制寄存器和狀態(tài)寄存器單擊此處添加標(biāo)題發(fā)送器：將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)，并輸出到數(shù)據(jù)線單擊此處添加標(biāo)題接收器：將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)，并輸出到數(shù)據(jù)線單擊此處添加標(biāo)題控制寄存器：設(shè)置串行口的工作模式、波特率等參數(shù)單擊此處添加標(biāo)題狀態(tài)寄存器：記錄串行口的工作狀態(tài)，如發(fā)送完成、接收完成等單擊此處添加標(biāo)題工作原理：通過控制寄存器設(shè)置串行口的工作模式、波特率等參數(shù)，然后發(fā)送器將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)，并輸出到數(shù)據(jù)線，接收器將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)，并輸出到數(shù)據(jù)線，狀態(tài)寄存器記錄串行口的工作狀態(tài)，如發(fā)送完成、接收完成等。單擊此處添加標(biāo)題SCON：串行口控制寄存器，用于設(shè)置串行口的工作方式、接收/發(fā)送狀態(tài)等SBUF：串行口數(shù)據(jù)緩沖寄存器，用于暫存接收/發(fā)送的數(shù)據(jù)SCON.7：接收中斷標(biāo)志位，當(dāng)接收數(shù)據(jù)時置1SCON.6：發(fā)送中斷標(biāo)志位，當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)時置1SCON.5：發(fā)送/接收數(shù)據(jù)選擇位，為0時發(fā)送數(shù)據(jù)，為1時接收數(shù)據(jù)SCON.4：多機(jī)通信控制位，為0時單機(jī)通信，為1時多機(jī)通信SCON.3：數(shù)據(jù)發(fā)送模式選擇位，為0時8位發(fā)送，為1時9位發(fā)送SCON.2：接收數(shù)據(jù)模式選擇位，為0時8位接收，為1時9位接收SCON.1：發(fā)送/接收使能位，為0時禁止發(fā)送/接收，為1時允許發(fā)送/接收SCON.0：串行口工作方式選擇位，為0時方式0，為1時方式1串行口的控制寄存器串行口的通信協(xié)議串行口的工作原理：通過串行數(shù)據(jù)線傳輸數(shù)據(jù)串行口的通信協(xié)議：包括起始位、數(shù)據(jù)位、校驗位、停止位等串行口的數(shù)據(jù)傳輸速率：由波特率決定串行口的數(shù)據(jù)傳輸方式：包括全雙工、半雙工、單工等串行口的應(yīng)用：包括數(shù)據(jù)傳輸、控制信號傳輸?shù)却锌诘耐ㄐ欧绞酵酵ㄐ牛簲?shù)據(jù)傳輸與接收同步進(jìn)行，需要時鐘信號異步通信：數(shù)據(jù)傳輸與接收異步進(jìn)行，不需要時鐘信號半同步通信：結(jié)合同步和異步通信的優(yōu)點(diǎn)，提高傳輸效率并行通信：多個數(shù)據(jù)位同時傳輸，速度快，但需要更多的硬件資源串行通信：數(shù)據(jù)一位一位地傳輸，速度較慢，但只需要一根數(shù)據(jù)線混合通信：結(jié)合并行和串行通信的優(yōu)點(diǎn)，提高傳輸效率和靈活性PARTFOUR單片微機(jī)的串行口應(yīng)用串行口在數(shù)據(jù)通信中的應(yīng)用串行口是單片微機(jī)與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的重要接口串行口可以傳輸數(shù)據(jù)、控制信號和狀態(tài)信息串行口可以連接各種類型的外部設(shè)備，如鍵盤、顯示器、打印機(jī)等串行口可以支持多種通信協(xié)議，如RS-232、RS-485等串行口可以應(yīng)用于各種數(shù)據(jù)通信場景，如遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)采集、工業(yè)自動化等串行口在設(shè)備控制中的應(yīng)用串行口可以控制設(shè)備的工作狀態(tài)，如啟動、停止、暫停等串行口在設(shè)備控制中的應(yīng)用廣泛，如打印機(jī)、掃描儀、鼠標(biāo)等設(shè)備串行口可以傳輸數(shù)據(jù)，如字符、數(shù)字、圖像等串行口可以接收設(shè)備的反饋信息，如狀態(tài)、錯誤等串行口在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用數(shù)據(jù)采集：串行口可以接收來自傳感器的數(shù)據(jù)，并將其傳輸?shù)接嬎銠C(jī)進(jìn)行處理數(shù)據(jù)傳輸：串行口可以將數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡渌O(shè)備，如打印機(jī)、顯示器等數(shù)據(jù)處理：串行口可以將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C(jī)進(jìn)行處理，如數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)存儲等數(shù)據(jù)顯示：串行口可以將數(shù)據(jù)傳輸?shù)斤@示器，如LED顯示屏、LCD顯示屏等，用于顯示數(shù)據(jù)信息串行口在智能儀表中的應(yīng)用數(shù)據(jù)傳輸：串行口用于智能儀表的數(shù)據(jù)傳輸，提高數(shù)據(jù)傳輸速度控制功能：串行口用于智能儀表的控制功能，實現(xiàn)對設(shè)備的遠(yuǎn)程控制通信協(xié)議：串行口用于智能儀表的通信協(xié)議，實現(xiàn)設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換故障診斷：串行口用于智能儀表的故障診斷，及時發(fā)現(xiàn)并處理設(shè)備故障PARTFIVE單片微機(jī)的串行口編程串行口的初始化編程初始化步驟：設(shè)置波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、校驗位等參數(shù)波特率：設(shè)置串行口的傳輸速率，如9600、19200等數(shù)據(jù)位：設(shè)置串行口的數(shù)據(jù)位長度，如8位、9位等停止位：設(shè)置串行口的停止位長度，如1位、2位等校驗位：設(shè)置串行口的校驗位類型，如偶校驗、奇校驗等初始化函數(shù)：調(diào)用串行口的初始化函數(shù)，如voiduart_init(void)等串行口的發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的編程串行口的應(yīng)用：如與外部設(shè)備通信、數(shù)據(jù)傳輸?shù)却锌诘闹袛嗵幚恚涸O(shè)置中斷服務(wù)程序，處理發(fā)送和接收中斷接收數(shù)據(jù)：讀取接收寄存器，判斷是否接收到數(shù)據(jù)錯誤處理：處理發(fā)送和接收過程中的錯誤，如超時、數(shù)據(jù)丟失等串行口的初始化：設(shè)置波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、校驗位等參數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)：將數(shù)據(jù)寫入發(fā)送寄存器，等待發(fā)送完成串行口的波特率設(shè)置和校驗位編程波特率設(shè)置：通過設(shè)置寄存器，控制串行口的傳輸速度校驗位編程：通過設(shè)置寄存器，控制串行口的校驗位類型波特率設(shè)置和校驗位編程的注意事項：注意波特率設(shè)置和校驗位編程的順序和步驟，避免出現(xiàn)錯誤波特率設(shè)置和校驗位編程的應(yīng)用：在單片微機(jī)的串行口編程中，波特率設(shè)置和校驗位編程是必不可少的步驟，可以保證串行口的正常工作。串行口的錯誤處理和中斷處理編程錯誤處理：檢測并處理串行口通信過程中的錯誤，如數(shù)據(jù)丟失、超時等中斷處理：設(shè)置串行口中斷，以便在發(fā)生錯誤或接收到數(shù)據(jù)時及時響應(yīng)和處理編程方法：編寫串行口錯誤處理和中斷處理程序，包括錯誤檢測、中斷響應(yīng)、錯誤處理等部分應(yīng)用實例：給出串行口錯誤處理和中斷處理編程的應(yīng)用實例，如串行口通信、數(shù)據(jù)傳輸?shù)萈ARTSIX單片微機(jī)的串行口擴(kuò)展技術(shù)串行口的硬件擴(kuò)展技術(shù)串行口的擴(kuò)展方法：通過增加外部接口電路，實現(xiàn)串行口的擴(kuò)展串行口的應(yīng)用：在通信、數(shù)據(jù)傳輸、控制等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用串行口的基本結(jié)構(gòu)：包括發(fā)送器、接收器、控制電路等串行口的工作原理：通過串行數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送串行口的軟件擴(kuò)展技術(shù)串行口的軟件擴(kuò)展技術(shù)主要包括中斷服務(wù)程序、波特率設(shè)置、數(shù)據(jù)發(fā)送和接收等。中斷服務(wù)程序是串行口擴(kuò)展技術(shù)的核心，它負(fù)責(zé)處理串行口的中斷請求，并執(zhí)行相應(yīng)的處理程序。波特率設(shè)置是串行口擴(kuò)展技術(shù)的重要組成部分，它決定了串行口的傳輸速率。數(shù)據(jù)發(fā)送和接收是串行口擴(kuò)展技術(shù)的基本操作，它包括發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)兩個過程。串行口的軟件擴(kuò)展技術(shù)還可以包括其他功能，如數(shù)據(jù)校驗、錯誤處理等。串行口的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展技術(shù)串行口的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展技術(shù)是指通過串行口將單片機(jī)連接到網(wǎng)絡(luò)中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和共享。串行口的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展技術(shù)主要包括RS-232、RS-485、USB等接口。RS-232接口是最常用的串行口網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展技術(shù)，可以實現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸。RS-485接口是一種多節(jié)點(diǎn)、遠(yuǎn)距離的串行口網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展技術(shù)，可以實現(xiàn)多點(diǎn)對多點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸。USB接口是一種高速、多功能的串行口網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展技術(shù)，可以實現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)傳輸和設(shè)備連接。串行