微机原理与接口技术(第二版) 教学课件 作者 毛红旗 刘敏 杨洪亮 第11章 串行通信.ppt

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1、第11章串行通信接口11.1串行通信的基本概念11.2可编程串行接口芯片8251A11.2.18251A的基本性能11.2.28251A外部引脚与信号功能11.2.38251A的内部结构11.2.48251A的编程11.3.58251A的初始化11.3.68251A应用举例状态控制D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D7计算机外设或计算机并行通信：数据各bit同时传送串行通信：数据按bit，依次传送TXDTXDRXDRXD计算机外设或计算机计算机的基本通信方式11.1串行通信基础串行通信

2、：将数据分解成二进制位用一条信号线，一位一位顺序传送的方式串行通信的优势：用于通信的线路少，因而在远距离通信时可以极大地降低成本串行通信适合于远距离数据传送，也常用于速度要求不高的近距离数据传送PC系列机上有两个串行异步通信接口、键盘、鼠标器与主机间采用串行数据传送11.1.1串行通信的特点在串行通信中，只用一根通信线在一个方向上传输信息，这根线上既要传送数据信息又要传送联络信息，这是串行通信的首要特点。串行通信的第二个特点是它的信息格式必须事先用协议约定。11.1.2传输制式全双工站A站B站A站B站A站B半双

3、工单工11.1.3信号的调制和解调调制（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三种调制方式根据载波Acos(t+)的三个参数：幅度、频率、相位，产生常用的三种调制技术：幅移键控法Amplitude-ShiftKeying(ASK)频移键控法Frequency-ShiftKeying(FSK)相移键控法Phase-ShiftKeying(PSK)ASK(又称为调幅)

4、用载波信号的不同幅度代表‘1’和‘0’FSK(又称为调频)用载波信号的不同频率代表‘1’和‘0’PSK(又称为调相)用载波信号的相位变化代表‘1’和‘0’（有变化为’1’，无变化为’0’）11.1.4串行通信的接口标准机械特性：连接器的尺寸、引脚分布信号特性：信号电平、通信速率功能特性：引脚功能、控制时序最常见的串行通信标准是RS-232C。1、RS-232C的电气特性232C接口采用EIA电平高电平为＋3V～＋15V低电平为－3V～－15V实际常用±12V或±15V标准TTL电平高电平：＋2.4V～＋5V低电

5、平：0V～0.4V相互转换1.机械特性（1）连接器（Connector）常用二种：①DB-25型，25脚，只用9个信号（2个数据线，6个控制线，1个地址），如图所示。1234DB-25型连接器5678911132522201814DCDGNDDSRCTSRTSRXDTXD②DB-9型9针，9针全用，如下图。123456789DSRRTSCTSRIDCDRXDTXDDTRGNDDB-9型连接器RS-232C标准外形为25针或9针的D型连接器通信速率：波特率Baud(符号数/s)100、300、600、1200、2

6、400、48009600、19.2K、33.6K、56K信号电平：逻辑“1”：-3V～-15V逻辑“0”：+3V～+15VTTL电平与RS232电平转换：TTL→RS232:MC1488RS232→TTL:MC1489主要引脚的功能常用的RS-232C连接1.使用MODEM2.不使用MODEM3.简单连接4.最简单连接（3线连接）11.1.5传送速率与收/发时钟数据传输速率也称比特率（BitRate）每秒传输的二进制位数bps字符中每个二进制位持续的时间长度都一样，为数据传输速率的倒数当进行二进制数码传输，且每

7、位时间长度相等时，比特率还等于波特率（BaudRate）.它是衡量串行通信速率的重要指标过去，串行异步通信的数据传输速率限制在50bps到9600bps之间。现可以达到115200bps或更高1.波特率假如每传送一个8位字符，共有12位格式（其中有1个起始位，8个数据位，1个校验位，2个停止位），如果波特率是1200bps。则每秒钟传送的字符数是1200/12=100个。2.发送/接收时钟在发送数据时，发送器在发送时钟的有效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作用下

8、对接收数据按位采样，并按位串行移入移位寄存器。发送/接收时钟是对数据信号进行同步的，为了提高串行通信的抗干扰能力，往往用多个时钟调制一个二进制数据。发送/接收时钟频率一般是发送/接收波特率的n倍，n称为波特率因子，一般取1、16、32或64。对于异步通信，常采用n=16；对于同步通信，则必须取n=1串行通信主要用于远距离数据传输。问题：干扰、衰减，信号畸变解决方法：差错控制技术——检测