串行通信接口课件.ppt

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1、第9章串行通信接口教学重点串行通信的基本概念RS-232C串行接口标准及其用法可编程串行接口芯片8251A的接口技术及程序设计9.1串行传送的基本概念一、串行传送的特点（1）串行传送是在一根传输线上一位一位地传送，这根线既作数据线又作联络线，也就是说要在一根传输线上既传送数据信息，又传送联络控制信息。（2）串行传送数据格式有固定的要求（即固定的数据格式）。（3）串行传送中对信号的逻辑定义与TTL不兼容，因此，需要进行逻辑关系和逻辑电平转换。（4）串行传送信息的速率需要控制，要求双方约定通信传输的波特率。9.1串行传送的基本概

2、念二、串行数据的传送方向在串行通信中，数据通常是在两个站（如终端和微机）之间进行传送，按照数据流的方向可分成3种基本的传送方式：全双工、半双工和单工。1.全双工当数据的发送和接收分流，分别由两根不同的传输线传送时，通信双方都能在同一时刻进行发送和接收操作，这样的传送方式就是全双工（FullDuplex）制。如图9.1所示。2.半双工若使用同一根传输线既作接收又作发送，虽然数据可以在两个方向上传送，但通信双方不能同时收发数据，这样的传送方式就是半双工（HalfDuplex）制，如图9.2所示。采用半双工．通信系统每一端的发送器

3、和接收器，通过收／发开关转接到通信线上，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。3.单工若采用单根传输线只用作发送或只用作接收，进行单向传送，这样的传送方式就是单工（Simplex）制9.1串行传送的基本概念全双工半双工单工发送器接收器A站接收器发送器B站发送器接收器A站接收器发送器B站接收器A站发送器B站9.1串行传送的基本概念三、信号的调制和解调计算机的通信是要求传送数字信号，而在进行远程数据通信时，通信线路往往是借用现存的公用电话网，但是，电话网是为300~3400HZ间的音频模拟

4、信号设计的，这对二进制数据传输不适合。为此，在发送时需要将二进制信号调制成相应的音频信号，以适合在电话网上传输。在接收时，需要对音频信号进行解调还原成数字信号。调制解调器调制（Modulating）把数字信号转换为电话线路传送的模拟信号解调（Demodulating）将电话线路的模拟信号转换为数字信号调制解调器MODEM具有调制和解调功能的器件合制在一个装置9.1串行传送的基本概念四、信息的检错与纠错串行数据在传输过程中，由于干扰而引起误码是难免的，这直接影响通信系统的可靠性，所以，对通信中差错控制能力是衡量一个通信系统的重

5、要指标。我们把如何发现传输中的错误，叫检错。发现错误之后，如何消除错误，叫纠错。在基本通信规程中一般采用奇偶校验或方阵码检错，以反馈重发方式纠错。在高级通信控制规程中一般采用循环冗余码（CRC）检错，以自动纠错方法来纠错9.1串行传送的基本概念五、波特率与发送／接收时钟1.波特率所谓波特率，是指单位时间内传送二进制数据的位数，其单位是位／秒（b/s）。它是衡量串行数据速度快慢的重要指标。有时也用“位周期”来表示传输速率，位周期是波特率的倒数。最常用的标准波特率是110,300,600,1200,24004800,9600和1

6、9200b/s。2.发送/接收时钟3.波特因子所谓波特因子（Factor)是发送／接收1位数据(1个数据位）所需要的时钟脉冲个数，其单位个/位。9.1串行传送的基本概念因此，在实际应用中，可根据所要求的传输波特率及所选择的波特因子来确定发送／接收时钟的频率。发／收时钟脉冲与波特率之间的关系，可用下式表示：Txc=BaudXFactor（9.1)例如：要求传输速率为1200Baud。当选择Factor=1个/位时发／收时钟频率＝（1200位/秒）X（1个／位）=1.2kHz当选择Factor=16个/位时发／收时钟频率＝（12

7、00位／秒）x(16个／位）=19.2kHz当选择Factor=64个／位时发／收时钟频率＝（1200位／秒）x(64个／位）=76.8kHz从关系式（9.1)可以看出，在波特因子选定的情况下，可利用改变发／收时钟频率来控制串行通信的波特率。9.1串行传送的基本概念六、串行通信的基本方式根据在串行通信中，对数据流的分界、定时及同步的方法不同，串行通信可分为异步串行通信方式和同步串行通信方式。异步串行通信的基本特点是：异步串行通信是以字符为信息单位传送的。每个字符作为一个独立的信息单位（1帧数据），可以随机出现在数据流中，即发

8、送端发出的每个字符在数据流中出现的时间是任意的，接收端预先并不知道。同步串行通信的基本特点是：同步串行通信是以数据块（字符块）为信息单位传送，而每帧信息包括成百上千个字符，因此，传送一旦开始，要求每帧信息内部的每一位都要同步，也就是说，同步通信不仅字符内部的位传送是同步的，字符与字符之间的