串行通信协议.doc

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1、串行通信协议串行通信协议:计算机与外设或计算机Z间的通信通常有两种方式：并行通信和串行通信。并行通信指数据的备位同时传送。并行方式传输数据速度快，但占用的通信线多，传输数据的可靠性随距离的增加而下降，只适用于近距离的数据传送。串行通信是指在单根数据线上将数据一位一位地依次传送。发送过程屮，每发送完一个数据，再发送第二个，依此类推。接受数据时，每次从单根数据线上一位一位地依次接受，再把它们拼成一个完整的数据。在远距离数据通信中，一般采用串行通信方式，它具有占用通信线少、成木低等优点。1、串行通信的基木概念(1)同步和异步通信方式串行通信有两种最基木的通信方式：同步串行通信方式和异步串行通

2、信方式。同步串行通信方式是指在相同的数据传送速率下，发送端和接受端的通信频率保持严格同步。由于不需要使用起始位和停止位，可以提高数据的传输速率，但发送器和接受器的成木较高。异步串行通信是指发送端和接受端在相同的波特率下不需耍严格地同步，允许有相对的时间时延，即收、发两端的频率偏羌在1()%以内，就能保证正确实现通信。异步通信在不发送数据时，数据信号线上总是呈现高电平状态，称为空闲状态(又称MARK状态)。当有数据发送时，信号线变成低电平，并持续一位的时间，用于表示发送字符的开始，该位称为起始位,也称SPACE状态。起始位Z后,在信号线上依次出现待发送的每一位字符数据，并且按照先低位麻高

3、位的顺序逐位发送。采用不同的字符编码方案，待发送的每个字符的位数不同，在5、6、7或X位Z间选择。数据位的后面可以加上一位奇偶校验位，也可以不加，由编程指定。最后传送的是停止位，一般选择1位、1.5位或2位。(2)数据传送方式%1单工方式。单工方式采用一根数据传输线，只允许数据按照固定的方向传送。08(a)屮A只能作为发送器，B只能作为接收器，数据只能从A传送到B,不能从B传送到A。%1半双工方式。半双工方式采用一根数据传输线，允许数据分时地在两个方向传送，但不能同时双向传送。图8(b)屮在某一时刻，A为发送器，B为接收器，数据从A传送到B；而在另一个时刻，A可以作为接收器，B作为发送

4、器，数据从B传送到A。%1全双T方式。全双工方式采用两根数据传输线，允许数据同时进行双向传送。图8(c)屮A和B具有独立的发送器和接收器，在同一时刻，既允许A向B发送数据，又允许B向A发送数据。(3)波特率波特率是指每秒内传送二进制数据的位数，以b/s和bps(位/秒)为单位。它是衡量串行数据传送速度快慢的重要指标和参数。计算机通信屮常用的波特率是：110,300,600,1200,2400,4800,9600,19200bps0(4)串行通信的检错和纠错在串行通信过程屮存在不同程度的噪声干扰,这些干扰有时会导致在传输过程屮出现差错。因此在串行通信屮对数据进行校验是非常重要的，也是衡量

5、通信系统质量的重要指标。检错，就是如何发现数据传输过程屮岀现的错谋，而纠错就是衣发现错谋麻，如何采取措施纠正错误。%1误码率误码率是指数据经传输示发生错误的位数与总传输位数Z比。在计算机通信中，一般要求误码率达到10・6数量级。误码率与通信过程屮的线路质量、干扰、波特率等因索有关。%1奇偶校验奇偶校验是常用的一种检错方式。奇偶校验就是在发送数据位最后一位添加一位奇偶校验位(0或1),以保证数据位和奇偶校验位屮1的总和为奇数或偶数。若采用偶校验，则应保证1的总数为偶数；若采用奇校验，则应保证1的总和为奇数。在接受数据时，CPU应检测数据位和奇偶校验位屮1的总数是否符合奇偶校验规则，如果出

6、现误码，则应转去执行相应的错误处理服务程序，进行后续纠错。%1纠错在基木通信规程屮一般采用奇偶校验或方阵码检错，以重发方式进行纠错。在高级通信屮一般采用循环兀余码（CRC）检错，以H动纠错方式来纠错。一般说来，附加的冗余位越多，检测、纠错能力就越强，但通信效率也就越低。2、串行通信接口标准串行通信接口按电气标准及协议来分包括RS・232、RS-422>RS485、USB等。RS-232RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定，不涉及接插件、电缆或协议。USB是近几年发展起来的新型接口标准，主要应用于高速数据传输领域。（1）RS-232串行接口目前RS-232是PC机与通

7、信工业屮应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串行通信屮增加通信距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通信。典型的RS-232信号在正负电平Z间摆动，在发送数据时，发送端驱动器输出正电平在+5〜+15V,负电平在-5--15V电平。当无数据传输时，线上为TTL电平，从开始传送数据到结朿，线上电平从TTL电平到RS-232电平再返

8、叫TTL电平。接收器典型的工作电平在+3〜+12V与・3~・12V。RS-2