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1、第12章 STC单片机串行异步收发器原理及实现 RS-232标准概述 STC单片机串口模块概述 串口1寄存器及工作模式 串口2寄存器及工作模式 串口3寄存器及工作模式 串口4寄存器及工作模式 红外通信设计实现本章主要内容基于通用串行异步收发器的异步串行通信（简称RS-232），是计算机通信中最经典的一个通信方式。RS-232是美国电子工业联盟（ElectronicI Industries Association，EIA）制定的串行数据通信的接口标准，原始编号全称是EIA-RS-232（简称232，RS232）。它被广泛用于计算机串行接口外设连接。RS-232标准概述在RS-232标准中，有下面

2、显著的特点：字符是按一个比特接着另一个比特的方式，使用一根信号线进行传输。这就是我们通常所说的串行方式传输数据.这种传输方式的优点是传输线少，连线简单，传送距离可以较远。对于信源（发送方）来说，需将并行的原始数据，进行封装，然后转换成一位一位的串行比特流数据进行发送；对于信宿（目的方）来说，当接收到串行比特流数据后，对接收到的数据进行解析，从数据中找到原始数据的比特流，将其转换成并行数据RS-232标准概述-RS-232传输特点RS-232标准概述-RS-232传输特点信宿本地时钟信源本地时钟原始字节数据封装后的字节数据去掉封装后的比特流数据恢复后的字节数据串行电缆 在从信源（发送方）发送数据

3、给信宿（目的方）的时候，并不需要传输时钟信号（异步传输的重要特征）。当信宿接收到串行数据的时候，会使用信宿本地的时钟对接收到的数据进行采样和解码，然后将数据恢复出来。通过RS-232在传送数据时，并不需要额外使用一个信号来传送同步信息（异步传输的重要特征）。通过在数据前部和尾部加上识别标志，就能正确的将数据顺利传送到对方。注：在计算机中，将实现RS-232通信功能的专用芯片，典型的8251芯片，称为通用异步接收发送器(Universal Asynchronous Receiver Transmitter，UART)。RS-232标准概述-RS-232传输特点在RS-232中，使用的编码格式是异

4、步起停数据格式RS-232标准概述-RS-232数据传输格式在该数据格式中：一个逻辑0标识的起始位，该位标识新的一帧数据。在起始位后面紧跟7或者8个比特数据 数据比特的开始位对应于原始字节数据的最低位，数据比特的结束位对应于原始字节数据的最高位。数据比特后面跟随可选的奇偶校验比特。可以在发送数据的时候进行设置。最后是以逻辑1标识的12个停止比特位。RS-232标准概述-RS-232数据传输格式 在一个异步起停数据格式中，发送一个8位的字符数据至少需要10个比特位。在协议中，每一个比特位持续的时间和发送时钟有关。一个时钟周期发送一个比特位。将这个时钟称为波特率时钟，用波特率表示，即：每秒中发送比

5、特位的个数。注：在采用RS-232通信协议的信源和信宿，必须采用相同的数据格式，以及波特率时钟。RS-232标准概述-RS-232数据传输格式RS-232标准 分别定义了逻辑1和逻辑0的电压范围。逻辑1的电压范围为153V；逻辑0的电压范围为+3+15V。注：在RS-232中，接近零的电平是无效的。这与传统数字逻辑中，对逻辑1和逻辑0的定义是不同的。需要进行电气标准的转换，将TTL/CMOS电平转换为RS-232电平，以及将RS-232电平转换为TTL/CMOS电平。RS-232标准概述-RS-232电气标准美信公司的MAX232芯片，可以实现TTL/CMOS电平与RS-232电平之间的相互转

6、换。RS-232标准概述-RS-232电气标准目前常用USB-UARTCH340PL2303打开STC-ISP软件，单击串口助手标签。在该标签窗口下，可以设置串口参数。在该界面中，需要设置以下：波特率 奇偶校验 停止位RS-232标准概述-RS-232参数设置 波特率是指每秒钟从一设备发到另一设备的比特位的个数，单位为bps（bits per second，bit/s）。典型地，可选择的波特率有300、1200、2400、9600、19200、115200 等。注：一般通信两端设备都要设为相同的波特率，有些设备也可以设置为自动检测波特率。RS-232参数设置-波特率RS-232参数设置-奇偶校

7、验奇偶校验用来验证接收数据的正确性。一般不使用奇偶校验。若使用，那么既可以选择设置为奇校验或选择设置为偶校验。在偶校验中，要求所有发送数据的比特（包括校验位在内）1的个数是偶数。根据这个校验标准，在校验位置1或者置0；在奇校验中，要求所有发送数据的比特（包括校验位在内）1的个数是奇数。根据这个校验标准，在校验位置1或者置0；停止位是在每个字节传输之后发送的，它用来帮助接受信号方硬件重同步。比如：在传输8位原始数据11001010时，数据的前后就需加入起始位（逻辑低）以及停止位（逻辑高）。注：起始位固定为一个比特，而停止位则可以是1、1.5或者2个比特位。这由使用RS-232的信源与信宿共同确定

8、，并且通过软件进行设置。RS-232参数设置-停止位当需要发送握手信号或数据完整性检测时需要定制其他设置，这就是流量控制。公用的组合有RTS/CTS,DTR/DSR或者XON/XOFF。这种方式称为硬件流量控制。注：通常为了简化连接和控制，不使用硬件流量控制方式。RS-232参数设置-流量控制RS-232指定了20个不同的信号连接，由25个D-sub（微型D类）管脚构成的DB-25连接器。DB-25和DB-9型的连接器在大部分设备上是雌型（母头，即插孔），但并不一定都是这样，有些设备上就是雄型（公头，即插针）。RS-232标准概述-RS-232连接器RS-232串口连接器-母头和公头引脚顺序R

9、S-232串口连接器-母头RS-232标准概述-RS-232连接器DB-9连接器信号定义DB-9连接器信号定义引脚名字序号功能公共接地5地线发送数据（/TXD）3发送数据接受数据（/RXD）2接收数据数据终端准备（DTR）4终端设备通知终端设备通知调制解调器可以进行数据数据传输数据准备好（DSR）6调制解调器通知终端设备通知终端设备准备就绪请求发送（RTS）7终端设备终端设备要求调制解调器将数据提交清除发送（CTS）8调制解调器通知终端设备终端设备可以传数据过来数据载波检测（CD）1调制解调器通知终端设备侦听到载波信号终端设备侦听到载波信号振铃指示（RI）9调制解调器通知终端设备终端设备有电话进来

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