串并行通讯与常用接口电路

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1、9.1通信的概念9.2可编程并行通信接口8255A9.3可编程串行通信接口8251A9.4可编程计数器／定时器82532021/10/4第页9.1通信的概念CPU与外部设备之间常常要进行信息交换，计算机和计算机之间也需要进行信息交换，所有这些信息交换均称为“通信”。1.并行通信是指数据的各位同时进行传送的方式，特点是传输速度快。9.1.1通信的一般概念例如，CPU将数据通过并口送给打印机等都属于并行通信。通信的基本方式分为并行通信和串行通信两种。当距离较远、位数又多时，则导致了通信线路复杂且成本高。2021/10/4第页2.串行通信是指数

2、据的各位一位一位地进行传送,特点是通信线路简单，只需要一对传输线。节省传输线（优点）；数据传输率较低（缺点）主要适用于长距离、低速率的通信中。9.1.2并行通信并行通信就是把一个字符各位用几条线同时进行传输。和串行通信相比，并行通信的信息实际传输速度快，信息传输率高。远距离成本高。2021/10/4第页9.1.3串行通信有三种情况：即单工通信方式、半双工通信方式和全双工通信方式。1．串行通信中的一般概念⑴单工和双工通信方式发送器接收器单工发送器/接收器发送器/接收器半双工发送器/接收器发送器/接收器全双工2021/10/4第页⑵同步方式和

3、异步方式①异步通信：每个字符的前面要有一位起始位，起始位后面紧跟的是字符(数据字)，最后是停止位，两个字符间的传输间隔是任意的。标准的异步通信数据格式MARK111111第n个字符第n个字符第n+1个字符5～8位数据位0起始位校验位1位终止位1,1.5或2位先送低位2021/10/4第页波特率的概念：单位时间内传送的二进制数据的位数，以位/秒（b/s）表示，也称为数据位率。它是衡量串行通信速率的重要指标。波特率因子的概念：通信时，发送端和接收端都要用时钟来测定每1位对应的时间长度，它们称做发送时钟和接收时钟，这两个时钟的频率应该相等，它可

4、以是信息位传输的16倍、32倍或者64倍。这个倍数称为波特率因子。波特率因子=n×波特率一般n取1,16,32和64等。对于异步通信，常采用n=162021/10/4第页当n=16时，数据传输监测示意图如下：能完成上述功能的部件为通用异步收发器(UART——UniversalAsynchronousReceiverandTransmitter)。2021/10/4第页③同步通信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。同步字符1同步字符2数据信息图9-

5、1-3同步通信数据格式2．有关串行通信的物理标准⑴字符格式：通信双方要约好字符的编码形式、奇偶校验形式以及起始位和停止位的规定。2021/10/4第页⑵波特率(Baudrate)：波特率或传输率就是指每秒传输信息的位数，它是衡量数据传送速率的指标，要求发送端和接收端都要以相同的数据传送速率工作。例1：每个字符对应1个起始位，7个信息位，1个校验位，1个停止位，波特率为1200位/秒(波特)，则每秒传输的字符数为：1200/10=120个。每一位的传送时间Td就是波特率的倒数，如1200波特率，则：Td=1/1200=0.833ms2021

6、/10/4第页答：1）波特率是(7位数据位+1位起始位+1位校验位+1位停止位)×240=2400b/s2）有效数据位传输位是：7×240=1680b/s3）传输效率是：1680/2400=70%例2：异步传输7位ASCII码，如果需要数据传输速率为240字符/秒，用1位奇偶校验位和1位停止位，则：1）波特率应该是多少？2）有效数据位传输位是多少？3）传输效率是多少？常用的标准波特率为：110，300，600，1200，1800，2400，4800，9600，19200，……。2021/10/4第页3．远程串行通信在进行远程串行通信时必须

7、采用模拟载波传输方式。如在采用有形介质（如电话线）进行串行通信时，通信双方必须各接入一个专门设备——调制解调器，将数字信号调制成模拟信号在电话线上传输，并在接收端将模拟信号解调，还原成数字信号。电话线2021/10/4第页9.3可编程串行通信接口8251A串行通信是数据一位一位地顺序传输。串行通信接口通过系统总线与主机连接，接收读/写信号和地址信号，进行数据的传输。9.3.1串行通信接口8251A的功能与工作原理1．8251A的基本功能⑴两种工作方式：通过编程，可以工作在同步方式，也可以工作在异步方式。同步方式下，波特率为0～64K，异步

8、方式下，波特率为0～19.2K。⑵同步方式下的格式：在同步方式时，每个字符可以用5、6、7或8位来表示，并且内部能自动检测同步字符，从而实现同步。2021/10/4第页⑶异步方式下的格式：每个