微机原理与接口技术朱红第10章8251串行接口

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1、串行通信第10章串行通信的基本概念（1）串行通信的特点并行通信中，传输线数目没有限制，除了数据线之外还应设置有通信联络控制线。但是，当多微机系统中的各台微机相距比较远时，一般不能使用并行通信，其原因是基于以下两点；1.是通信线路费用昂贵；2.容易发生线路干扰、故障，降低了整个通信系统的可靠性。串行通信：传送的信息（数据信息和控制信息）按位逐位传送，我们将这种方式称为串行通信。显然，串行通信的速度要比并行通信慢得多,但在线路上的开销却省得多。一般来说，串行通信有以下一些特点；（1）既传输数据信息又传送控制联络信息，这就需要串行通信中的一系列约定(编码)，

2、从而来识别在一根线上传送的信息流中，哪一部分是联络信号，哪一部分是数据信号。（2）串行通信的信息格式有异步和同步信息格式，与此对应，有异步串行通信和同步串行通信两种方式。（3）串行通信中的信息逻辑定义与TTL（+5V等价于逻辑“1”，0V等价于逻辑“0”）不兼容，故需要逻辑电平转换。（4）利用现有的信道(如电话信道等)，配备以适当的通信接口，便可在任何两点实现串行通信。(2)线路传输方式在串行通信中，数据通常是在两个站（如微机、终端等）之间进行传送，按照数据流的方向及对线路的使用方式可分为如下几种基本传输方式。①单工传输方式在传输线路上，数据只能按一个

3、固定的方向传送。其示意图如图所示。这种单向连接的用途较窄，仅适用于一些简单的通信或数据传送的场合。单工方式②半双工传输方式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，但通信双方不能同时收发数据，这种传输方式就是半双工传输方式，如图所示。通信系统的每一端的发送器和接收器，通过收／发开关接到通信线上，利用收／发切换开关进行通信方向的切换。半双工方式发送器接收器③全双工传输方式当数据的发送和接收分别由两根不同的传输线传输时，通信双方都能在同一时刻进行发送和接收操作，即相当于将两个方向相反的单工传输方式组合在一起，这样的传输方式就是全双

4、工传输方式，如图所示。发送器接收器全双工方式传输速率与传送距离(l)波特率:衡量串行信号传输速率的量度单位1波特=1b/s,是发送到通信线路上的电脉冲速率。注意:在并行通信中，传输速率是以每秒传送多少字节（B／s）来表示。常用的标准波特率是110、300、1200、2400、4800、9600、19200波特等。CRT终端能处理9600波特的传输，而点阵打印机通常以2400波特来接收信号。(2)发送／接收时钟:作用是控制发送／接收数据信号的每一位的时钟在串行通信中，二进制数据系列是以数字信号波形的形式出现的，对这些连续的数字波形的定时发送和接收是在发送

5、／接收时钟的控制下进行的。在发送数据时，发送器在发送时钟的有效沿（下降沿）作用下将移位寄存器的数据按位移位串行输出；在接收数据时，接收器在接收时钟的有效沿（上升沿）作用下对接收数据按位采样，并按位串行移入移位寄存器。而发送／接收时钟的快慢将直接影响通信设备发送／接收数据的速度。发送／接收时钟频率与波特率的关系如下：发送／接收时钟频率＝n×发送／接收波特率发送／接收时钟频率发送／接收波特率＝n表达式中的n=1,16,64。例如，要求传输速率为1200波特，则：当n=l时，发送／接收时钟频率=l.2kHz。当选择n=16时，发送／接收时钟频率=19.2kH

6、z。当选择n=64时，发送／接收时钟频率=76.8kHz。在应用中,可根据所要求传输波特率和所选择的倍数n来确定发送／接收时钟频率。(3)传输距离与传输速率的关系传输距离与速率是反比关系。串行通信协议所谓通信协议是指通信双方的一种约定。在约定中包括了数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等作出统一规定，通信双方必须共同遵守。因此，也叫做通信控制规程，或称传输控制规程，它属于ISO’SOSI（国际标准化组织提出的开放系统互连参考模型）七层参考模型中的数据链路层。目前，采用的串行通信协议有两类：异步通信和同步通信。同步协议又有面

7、向字符、面向比特和面向字节计数三种。由于面向字节计数的同步协议主要用于DEC公司的网络体系结构中，在此不作介绍。异步通信协议(1)特点及传输格式异步传输格式亦称起止式异步协议，其特点是通信双方以一个字符（包括特定附加位）作为数据传输单位，且发送方传送字符的间隔时间是不定的。在传输一个字符时总是以起始位开始，以停止位结束。异步通信传输格式如图所示。异步通信字符传输帧格式止由图可知，一帧传送1个字符。(1)字符格式：1、1个起始位,低电平2、5～8个数据位（如:ASCII码,从低开始传送）3、1个奇偶校验位(用于检错)4、1～2个终止位(停止位)高电平异步

8、通信协议还规定：信号1（低电压状态-3~-15）称为传号（或称为标志状态MARK），信号0（高