微机原理与接口技术 串行接口.pdf

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1、第7章串行通信和串行接口7.1串行通信基本概念7.2串行接口标准7.3可编程串行接口8251A17.1串行通信基本概念7.1.1并行通信和串行通信比较7.1.2全双工和半双工7.1.3同步与异步方式7.1.4传输率7.1.5信号调制与解调27.1.1并行通信与串行通信比较•并行通信：8位或16位数据通过多条数据线同时传送•串行通信：数据通过一条数据线，一位一位地传输，通常是先传数据的低位，再传高位，每1位数据都占据一个固定的时间长度。计算机计算机计算机计算机或外设或外设并行通信串行通信3串行通信

2、并行通信通信距离远距离（几米到几千公里）近距离（<30米）通信速率长距离通信时速率高短距离通信时速率高抗干扰性强弱转换需要并/串转换和串/并转换不需要转换（通过移位寄存器或软件实现）47.1.2全双工和半双工按照数据流的方向，串行通信分成三种方式：•单工：只能单方向传送信息。如键盘与主机之间。•半双工：可以双向传送信息；由于通过同一个通道传送信息，所以同一时刻只能单向传送；•全双工：采用两条通道，可以同时发送和接收信息。如计算机之间的通信TTTRTRRRRT（a）单工（a）半双工（a）全双工57

3、.1.3同步与异步通信方式•异步通信：传输前为空闲状态“1”，一旦变为“0”状态，则作为起始位。后面为5～8个信息位，由低往高排列，信息位后面是奇数或偶数校验位。最后是为“1”的停止位，两个字符之间的传输间隔是任意的，用空闲位隔开。一个字符有效数据5~8位0/10/10/10/10/10/10/10/101数据流向起始位低位高位奇偶停止位1、校验1.5、2位图7-1异步通信格式6─奇偶校验：●主要用于对1个字符的传送过程进行检验。●发送时（一般是最低位D0先发送），在每个字符最高位之后加入1位“

4、1”（或“0”），使发送的字符中“1”的个数为奇数（奇校验）或偶数（偶校验）●例：字符‘A’（ASCII码为41H）发送时：100000101奇校验D0D1D2D3D4D5D6D7100000100偶校验字符数据位（41H）校验位7•同步通信：将许多字符组成一个信息组（称为帧），字符一个接一个地传输，在每帧的开始处加上同步字符，没有信息传输时，填上空字符，同步传输不允许有间隙。一帧（单同同步字符数据CRC1CRC2步）一帧（双同同步字符同步字符数据CRC1CRC2步）外同步信号一帧（外同数据CR

5、C1CRC2步）一帧01111110地址控制数据CRC1CRC201111110（SDLC/HDLC格式）图7-2同步通信格式8•循环冗余（CRC）校验：主要用于对数据块（即多个字符）的传送过程进行校验。•两设备之间无论采用异步通信还是同步通信，通信双方必须共同遵守一些协定：─发送方和接收方必须具有相同的数据传送格式（同步或异步）、起始标志、结束标志、校验标志、通信速率等。97.1.4传输率•传输率：指数据在线路上每秒传输多少位，传输率也常叫波特率。在计算机中，每秒传输多少位和波特率的含义是完全

6、一致的。•国际上规定的一个标准波特率系列为300、600、1200、1800、2400、4800、9600、19200、38400、57600和115200。•通信双方传输率的选择，与通信距离和环境有关，一般来说，距离近时可将较大的波特率，距离远选择不大的波特率。10例1，异步传输：•设传输7位ASCII字符，1个起始位、1个奇/偶校验位和1个停止位，一个字符需要用10bit来传输；•如果波特率为1200，那么，每秒钟能传输的最大字符数为：1200/10＝120个例2，同步传输：•设用2位ASC

7、II码作同步字符，2位作校验和，1200波特；那么，传输100个ASCII字符所用的时间为：7×（100＋4）/1200＝0.6067s，•这就是说，每秒钟能传输的字符数可达到：100/0.6067＝165个•可见，在同样的传输率下，同步传输的实际字符数要比异步传输高。117.1.5信号调制与解调•计算机的通信是数字通信，传送的是数字信号，在串行通信的数据线上表现为方波。为了在传送中不产生畸变，要求传输线具有很宽的频带。•当利用电话线远距离通信时，不可能有这样宽的频带。若直接用数字信号通信，经过

8、长距离传输，信号必将畸变，以至于接收方无法正确识别，因此需要把数字信号转换为模拟信号。•将数字信号转换为模拟信号的方法称为调制(Modulate)。接收方收到这个模拟信号后，再把它转换成数字信号，称为解调（Demodulate）。进行调制和解调的设备称为调制解调器,又称为MODEM，它既可以实现调制，又可以实现解调。12•调制方式分为三种：─调幅ASK(AmplitudeShiftKeying)：用两种振幅来代表0、1─调频FSK(FrequencyShiftKeying)：用两个固定频率来表示