可编程串行通信接口

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1、第十章串行通信与可编程接口芯片82511、串行通信的基本概念数据在单条1位宽的传输线上按时间先后一位一位地传送优点：节省传输线；缺点：数据传输率较低主要适用于长距离、低速率的通信中。11.2串行通信的方式异步方式（Asynchronous）：也称“起止同步式”。串行异步传输数据格式：1/00011…15-8位数据位1/0停止位或空闲位1…1起始位奇偶校验位停止位或、22111第n个字符空闲位第n+1个字符低位高位异步方式与同步方式00101101011LSBMSB数据=5AH(先发送低位)奇校验:字符数据中为1的位数与校验位相加，结果应为奇数。2同步方式（Synchronous）面向

2、字符型的数据结构(串行同步通信信息格式)同步字符（SYN1)数据字节1CRC1CRC1数据（DATA)…数据字节N单同步信息格式同步字符（SYN1)同步字符（SYN2)数据（DATA)…CRC1CRC1双同步信息格式数据字节1数据字节2CRC1CRC1…数据字节N外同步信息格式外同步：用一条专门的控制线来传送同步字符CRC:循环控制码传输控制字符3面向比特（位）型的数据格式特点:没有采用传输控制字符,而是采用某些位组合.信息长度可变(位的组合)SDLC/HDLC帧格式：标志01111110地址8位控制8位CRC8位CRC8位标志01111110数据场(0-n位)开始标志地址场控制场4

3、协议开销例：SDLC/HDLC帧格式：假定数据长度为2048位，通信效率为：2048/（2048＋48）＝97%协议开销仅为3％一般公式：SDLC/HDLC协议开销＝1.0－N/(N+48)，其中N为发送数据的比特数。标志01111110地址8位控制8位CRC8位CRC8位标志01111110数据场开始标志地址场控制场51.3串行通信中的数据传送方向按传送方向分为：单工、半双工和全双工单工（Simplex)特点：仅能进行一个方向的数据传送设备A发送器设备B接收器Dataflow6半双工（HalfDuplex）特点：数据可以在两个方向上进行传送，但是这种传送绝不能同时进行。【双向，但不

4、同时】设备A发送器/接收器设备B接收器/发送器Dataflow7全双工（FullDuplex）特点：能够在两个方向同时进行数据传送。【双向，同时】设备A发送器/接收器设备B接收器/发送器81.4波特率（数据传输率）每秒传输的二进制位数，单位为bps（bitpersecond）也称比特率。波特率―――每秒传输的“符号”（也称离散状态）的个数。【例如，每秒传送1个符号，则波特率为1波特】在计算机中，一个“符号”的含义为高、低两种电平，分别代表逻辑值“1”和“0”，所以每个符号的信息量为1比特，此时波特率与比特率刚好一致。9发送时钟和接收时钟数据输入寄存器输入移位寄存器÷1，÷16，÷32

5、数据输出寄存器输出移位寄存器÷1，÷16，÷32CLK(主时钟)（串行数据输入）输入移位脉冲（串行数据输出）输出移位脉冲接收时钟发送时钟10波特率因子F（时钟频率）＝波特率因子＊波特率波特率因子：数据传输率（波特率）与时钟频率之间的比例系数给定时钟频率，选择不同的波特率因子可得到不同的波特率。例：f=19.2kHz，若选波特率因子为16，则波特率为1200bps。若选定波特率因子和波特率，则相应的确定了对时钟频率的要求。若外部时钟电路的频率F＝1Mhz，需用8253分频，试计算分频系数（8253的计数初值）计算时钟频率1200＊16＝19200（时钟频率）计数初值N=1000000/

6、19200=52计数初值＝时钟频率／（波特率＊波特率因子）118251外部的时钟电路CLK8253OUT÷1，＝16，…1MHzN分频19.2KHz移位脉冲121.5差错校验1、奇偶校验（ParityCheck）发送时检查要传送字符中“1”的个数，自动在奇偶校验位上添加“0”或“1”接收时UART检查收到每个字符的“1”的个数,并与奇偶校验位比较，不同校验错2、帧错误-------CRC校验（CyclicRedundancyCheck–循环冗余校验）接收到的字符格式不符合规定（如缺少停止位等）。3、丢失（溢出）错误接收时，串行数据变为并行数据后，存储在接收寄存器中。当接收寄存器中的数

7、据没有被取走，UART又接收到另一个新的字符存入接收寄存器，于是第一个数据丢失，UART产生丢失（溢出）错误13在模拟通信系统（如电话网）。为传送数字信号（话音信息），必须经过调制和解调。实现调制和解调两个过程的设备称为“调制解调器”（ModulatorDemodulator－Modem）方法：选取某一频率的正（余）弦模拟信号作为载波，用以运载所要传送的数字信号。要用传送的数字信号改变载波信号的幅值、频率或相位，使之在信道上传送；到达信道另一端，再将数字信