串行通信及接口电路.ppt

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1、第8章串行通信及接口电路《微机原理及接口》教学课件本章主要内容串行通信基础串行通信接口标准可编程串行通信接口芯片Intel8251A的结构、编程及应用《微机原理及接口》教学课件形形色色的串口设备《微机原理及接口》教学课件并行通信和串行通信主要区别:数据传输方式，连线数量并行通信Dn~D0计算机计算机或外设数据线信号地控制/联络线数据线信号地控制/联络线计算机计算机或外设串行通信《微机原理及接口》教学课件8.1串行通信基础串行通信：用一根信号线将数据逐位顺序传送串行通信的优势：通信线路少，在远距离通信时可以极大

2、地降低成本；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/显示器与主机间亦采用串行数据传送。《微机原理及接口》教学课件一、串行通信的传输方式两层含义：信号传输方式——信号原样或调制成高频载波信号线路传输方式——通信双方线路的传输方式1、信号传输方式：信号的调制与解调数字信号数字信号模拟信号计算机MODEM计算机MODEM《微机原理及接口》教学课件2、线路传输方式：数据流向及线路使用方式全双工波形的三个基本特性决定有三种对应的信号调制技术：幅移键控、频移

3、键控和相移键控A单工B半双工ABAB复用器多工复用器S1SnS1Sn……《微机原理及接口》教学课件二、串行通信的种类串行异步通信——不传送时钟信号，利用字符的再同步技术，实现一个个数据传送的通信方式串行同步通信——传送时钟信号，利用同步时钟和同步字符技术，实现一批数据传送的通信方式《微机原理及接口》教学课件1.同步通信——通信双方使用同一时钟以数据块（帧）为传输单位双方使用同一时钟（主控方提供时钟，被控方接收时钟）外同步：时钟信号另外安排一根传输线自同步：发送时将时钟信号与数据混合编码，接收时译码出时钟（单同步、

4、双同步）数据格式：每个数据块前加1~2个同步字符（同步头）进行帧同步，一般采用CRC循环冗余校验码同步通信的数据传输效率和传输速率较高，但硬件电路比较复杂串行同步通信主要应用在网络当中，最常使用的同步通信协议有高级数据链路控制协议（HDLC）《微机原理及接口》教学课件同步通信的数据格式：同步字符数据场CRC1CRC2单同步格式同步字符1同步字符2数据场CRC1CRC2双同步格式数据场CRC1CRC2外同步格式标志符01111110地址符8位数据场CRC1CRC2SDLC格式标志符01111110标志符011111

5、10地址符8位控制符8位数据信息CRC1CRC2标志符01111110HDLC格式面向字符面向位《微机原理及接口》教学课件2.异步通信——通信双方使用各自的时钟串行异步通信以字符为单位进行传输，各个字符可以连续传送，也可以间断传送。异步通信双方各自用自己的时钟信号来控制发送和接收，通信是随机进行的串行通信时的数据、控制和状态信息都使用同一根信号线传送收发双方必须遵守共同的通信协议（通信规程）：传送速率/信息格式/位同步/帧同步/数据校验/错误处理数据格式：起止式异步通信协议（NRZ）《微机原理及接口》教学课件起止

6、式异步通信协议：起始位——每个字符开始传送的标志，起始位采用逻辑0电平起始位附加位停止位空闲位数据位低位高位字符0/10/10/10/110111…数据位——数据位紧跟着起始位传送。由5～8个二进制位组成，低位先传送附加位——该位可用于校验或数据标识：可选择奇检验、偶校验或无校验位停止位——表示该字符传送结束。停止位为逻辑1电平，可选择1、1.5、2位。空闲位——传送字符之间的逻辑1电平，表示没有进行传送《微机原理及接口》教学课件异步串行格式演示：《微机原理及接口》教学课件三、串行通信的传输速率数据传输速率也称比

7、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传输速率反映了串行通信的速率，也反映了对传输通道的要求每位传送时间的倒数，当进行二进制数码传输，且每位时间长度相等时，比特率还等于波特率（BaudRate），使用调相技术可以同时传输2位或4位，这时，传输速率大于波特率。过去，串行通信（异步）的数据传输速率限制在50bps到9600bps之间。现在，串行通信可以达到115200bps或更高《微机原理及接口》教学课件三、串行通信的传输速率举例：在异步传输过程中

8、，设每个字符对应1个起始位，7个数据位，1个奇偶校验位和1个停止位，如果波特率为1200，请计算每秒最多能传输多少个字符？若同样波特率，用同步传输，用4个同步字符作信息帧，每秒最多能传输多少个字符？解：异步传输，每个字符共有10位每秒最多能传输字符为1200位/秒÷10位/字符=120（字符/秒）同步传输，传输100个字符所用的时间为7*（100+4）/1200=0.60