微机原理与汇编语言程序设计 刘永华 等 第7章 串行通讯技术及应用

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1、第7章串行通信技术及应用学习目标本章主要讲述了串行通信接口技术及应用。通过本章的学习，读者应掌握以下内容：行通信的基本概念，串行通信方式、数据校验方法、传输速率、信号的调制与解调、串行接口的基本结构和基本功能；S-232C串行接口标准，利用RS-232C串行接口如何实现微机互连的方法；行接口芯片INS8250的内部结构及外部特性，掌握INS8250的内部寄存器及编程方法；握利用INS8250实现查询方式和中断方式下的串行通信编程应用。1第7章串行通信技术及应用教学内容7.1串行通信的基本概念7.2EIA—RS—232C串行接口标准7.3IBM—PC/XT机异

2、步通信接口习题与思考题七27.1串行通信的基本概念7.1.1串行通信的特点7.1.2数据通信方式7.1.3串行通信方式7.1.4信息的校验方式7.1.5传输速率与传送距离7.1.6信号的调制与解调7.1.7串行接口的基本结构和基本功能返回目录37.1.1串行通信的特点随着计算机的普及应用和计算机网络的发展，通信功能越来越重要。所谓通信是指计算机与外界之间的信息交换。因此，通信既包括计算机与外部设备之间，也包括计算机和计算机之间的信息交换。通信的基本方式有并行通信和串行通信两种。由于串行通信是在一根传输线上一位一位地传送信息，所用的传输线少，并且可以借助现成的

3、电话网、电缆、光缆等进行信息传送，因此，特别适合于远距离传送。有些外部设备比如显示器、打印机、逻辑分析仪、磁盘等，采用串行方式交换数据也很普遍。在实时控制和管理方面，采用多台微机组成DCS控制系统中，各台微机之间的通信一般采用串行方式。所以串行接口是微机应用系统常用的接口。返回目录47.1.1串行通信的特点串行通信与并行通信相比较，并行通信中传输线数目没有限制，一般除了数据线外还设置通信联络线。例如，在发送前首先询问接收方是否准备就绪（READY）或是否正在工作即“忙”（BUSY）；当接收方接收到数据之后，要向发送方回送数据已经收到的“应答”（ACK）信号。

4、但是，在串行通信中，由于信息在一个方向上传输，只占用一根通信线，因此在这根传输线上既传送数据信息又传送联络控制信息，这就是串行通信的首要特点。那么，如何来识别在一根线上串行传送的信息流中，哪一部分是联络信号，哪一部分是数据信号。为解决这个问题，就引出了串行通信的一系列约定。因此，串行通信的第二个特点是它的信息格式有固定的要求（这一点与并行通信不同），通信方式有异步通信和同步通信两种，通信格式对应分为异步和同步两种信息格式。第三个特点是串行通信中对信息的逻辑定义与TTL不兼容，因此，需要进行逻辑电平转换。返回目录57.1.2数据通信方式串行通信中，数据通常是在

5、两个站（如终端和微机）之间进行传送，按照同一时刻数据流的方向可分成三种基本传送模式，这就是全双工、半双工和单工传送。如图7-1所示。返回目录发送器接受器发送接受器发送接受器发送接受器发送接受器（a）单工传送（b）半双工传送（c）全双工传送图7-1三种传送方式67.1.2数据通信方式1．单工传送（Sinplex）当数据的发送和接收方向固定，采用单工传送方式，即发送方只管发送，接收方只管接收。（a）所示，数据从发送器传送到接收器，为单方向传送。2．半双工传送（HalfDuplex）当使用同一根传输线既作输入又作输出时，虽然数据可以在两个方向上传送，但通信双方不能

6、同时收发数据，这样的传送方式就是半双工制，如图(b)所示，采用半双工时，通信系统每一端的发送器和接收器，通过收/发开关接到通信线上，进行方向的切换，因此，会产生时间延迟。收/发开关实际上是由软件控制的电子开关。返回目录77.1.2数据通信方式目前多数终端和串行接口都为半双工模式提供了换向能力，也为全双工模式提供了两条独立的引脚。在实际使用时，一般并不需要通信双方同时既发送又接收，像打印机这类的单向传送设备，半双工就能胜任，也无需倒向。３．全双工(FullDuplex)当数据的发送和接收分流，分别由两根不同的传输线传输时，通信双方都能同时进行发送和接收操作，此

7、传送方式就是全双工模式，如图（c）所示。在全双工方式下，通信系统的每一端都设置了发送器和接收器，因此，能控制数据同时在两个方向上传送，即向对方发送数据的同时，可以接收对方送来的数据。全双工方式无需进行方向的切换，因此，这对那些不能有时间延误的交互式应用（例如远程监测和控制系统）十分有利。返回目录87.1.3串行通信方式串行通信根据时钟控制方式可分为异步通信方式和同步通信方式。异步通信方式是指通信的发送设备与接收设备使用各自的时钟控制工作，要求双方的时钟尽量一致，但接收端的时钟完全独立于发送端，由自己内部的时钟发生器产生，即使设定在同一频率下工作，由于频率准确

8、度和稳定度总有一定的限度，所以实际频率总是有差异的，