關于串行通信原理與應用什么是通信兩個設備之間交換數據的過程我們稱之為通信單工雙工AB第2頁,共34頁，2024年2月25日，星期天通信的方式從同時傳輸的數據位數來分為：1、并行通信(Parrel)2、串行通信(Serial)第3頁,共34頁，2024年2月25日，星期天串并行方式各自特點速度價格距離并行串行相對快相對慢短遠貴廉價第4頁,共34頁，2024年2月25日，星期天如何并行通信（有時間再講）DB0-DB7WRRDCSALE信號等舉例：內存的寫數據過程（兩部分）。通過時序圖讓學生明白CLKA[15:0]ALEWRPhase2Phase1AddressD[7:0]Data第5頁,共34頁，2024年2月25日，星期天如何串行通信就用極少的數據線就能實現數據通信，那么是如何實現的呢？楨的概念：起始位，數據位，速率(波特率)，應答位或停止位。舉例說明第6頁,共34頁，2024年2月25日，星期天串行通信楨格式第7頁,共34頁，2024年2月25日，星期天常見的串行通信協議

名稱特點USARTUSBI2CCAN用途PC與MCUPC與MCUMCU之間MCU之間特點簡單快，

可靠簡單復雜，可靠USARTPC與MCU簡單第8頁,共34頁，2024年2月25日，星期天USART特點支持同步串行通信和異步串行通信支持全雙工楨格式可編程第9頁,共34頁，2024年2月25日，星期天串行輸出原理第10頁,共34頁，2024年2月25日，星期天串行輸入原理第11頁,共34頁，2024年2月25日，星期天PIC的USART結構起始位數據停止位接收發送起始位停止位起始位TXEN0111TXIF接收緩沖寄存器波特率發生器RCIF88SPEN10波特率發生器SPEN發送緩沖寄存器1發送移位寄存器01接收移位寄存器0停止位（教材89頁）圖3-9USART異步傳送模式結構原理及時序圖第12頁,共34頁，2024年2月25日，星期天串行通信時必須要考慮的問題硬件如何連接？

傳輸速度是多少？

通信格式是什么樣的？

要發送或接收的數據放在哪里？

如何判斷發送或接收完畢？第13頁,共34頁，2024年2月25日，星期天MCU通過UART與PC連接圖＋5V代表10V代表0+12V代表1－12V代表0TXPCMAX232電平轉換器＋12V/-12V+5V/0VRX第14頁,共34頁，2024年2月25日，星期天寄存器設置PORTC<6>:TXDTransmitterPORTC<7>:RXDReceiverRXSTA<SPEN>:1b7b6b5b4B3b2b1b0SPENRX9SRENCRENADDENFERROERRRX9Db7SPEN第15頁,共34頁，2024年2月25日，星期天考慮傳輸速率問題可能出現設備之間的主頻不同的情況，為了解決這個問題，兩個設備之間必須協商通信速率。對于UART而言，傳輸速率是兩個設備之間預先協商好的，通過設置相應寄存器來實現。第16頁,共34頁，2024年2月25日，星期天傳輸速率相關寄存器及標志位波特率發生寄存器：SPBPG（99H）高波特率標志位：BRGH@TXSTA<2>同步收發標志位：SYNC@TXSTA<4>常用SPBPG的值：當主頻是4Mhz時，

速度希望采用9600bps進行異步通信則SPBRG=25，BRGH＝1，SYNC＝0第17頁,共34頁，2024年2月25日，星期天串行通信格式圖相關寄存器有兩個：TXSTA：發送控制寄存器RCSTA：接收控制寄存器第18頁,共34頁，2024年2月25日，星期天TXSTA(98H):發送控制寄存器765432100TX9TXENSYNC0BRGH0TX9D功能：

控制UART發送數據的格式第19頁,共34頁，2024年2月25日，星期天TXSTA(98H):發送控制寄存器765432100TX9TXENSYNC0BRGH0TX9D9位發送使能發送使能同步模式使能高波特率使能發送位第9位無用位，清0第20頁,共34頁，2024年2月25日，星期天TXSTA(98H):發送控制寄存器7bit6bit5bit43bit2bit1bit0CSRCTX9TXENSYNC-BRGHTRMTTX9D思考題：我想讓PIC的USART模塊采用8位數據位發送數據，異步方式，高速狀態，請問TXSTA該設定何值？TXSTA=0b00100100;第21頁,共34頁，2024年2月25日，星期天RCSTA：接收控制寄存器bit7654SPENRX9SRENCREN3bit2bit1bit0ADDENFERROERRRX9D功能：

控制UART接收數據的格式和狀態第22頁,共34頁，2024年2月25日，星期天RCSTA：接收控制寄存器bit76543bit2bit1bit0SPENRX90CREN0FERROERRRX9D串口使能9位使能連續接收使能楨格式錯溢出錯接收的第9位未用，置0思考題：我想讓PIC的USART模塊在異步方式下采用8位數據位接收數據，請問RCSTA該設定何值？RCSTA=0b10010000;第23頁,共34頁，2024年2月25日，星期天要發送或接收的數據放在哪里？要發送的數據放在TXREG里

收到的數據放在RCREG里

TXREG和RCREG都在0體中TXREG=‘A’;charvar=RCREG;第24頁,共34頁，2024年2月25日，星期天如何判斷發送成功？對于發送而言，當一個字節發送完畢后PIR1的TXIF標志位會被自動置1，通過判斷此位就可得知數據發送是否完畢，當TXREG被賦值后，TXIF自動被清空。思考題：如何用程序判斷是否發送成功？76543210TXIFPIR1:

if((PIR1&0b00010000)!=0){//TXIF=1，本次發送成功

//發下一個數據或結束發送

}第25頁,共34頁，2024年2月25日，星期天如何判斷接收完畢？對于接收而言，當接收到一個字節后PIR1的RCIF標志位會置1，通過判斷此位可得知是否收到一個數據，當RCREG被讀取后，RCIF自動被清空。思考題：如何用程序判斷是否接收完畢？76543210RCIFPIR1:

if((PIR1&0b00100000)!=0){//RCIF=1,說明收到一個數據

//把收到的數據讀走。

}第26頁,共34頁，2024年2月25日，星期天例題1電路圖如上圖

通過PIC16F877向PC的COM1不停的發送字符’A’,要求波特率為9600bps

8位數據位，無奇偶校驗位，一位停止位，無數據流控，請編程實現。第27頁,共34頁，2024年2月25日，星期天流程圖初始化串行口TXREG‘A’PIR1的TXIF位＝＝1TXREG‘A’TRUEFALSE第28頁,共34頁，2024年2月25日，星期天程序源代碼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//發送字符‘A’//發送使能，高波特率//發送完畢嗎？//再發送一個字符‘A’//死循環，循環發送第29頁,共34頁，2024年2月25日，星期天例題2電路圖如上圖

用超級終端軟件通過PC的COM1向PIC發送一個字符(由鍵盤輸入),MCU收到后把此字符加一后回傳給PC。要求波特率為9600bps，8位數據位，無奇偶校驗位，一位停止位，無數據流控，請編程實現。第30頁,共34頁，2024年2月25日，星期天流程圖初始化串行口PIR1的RXIF位＝＝1TXREG=RCREG＋1;第31頁,共34頁，2024年2月25日，星期天程序源代碼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//發送使能，高波特率//接收完畢嗎？//把收到的字符＋1后發送//死循環，循環發送第32頁,共34頁，2024年2月25日，星期天作業PIC1