微机原理与接口技术 教学课件 ppt 作者 第2版电子教案 9.ppt

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1、第9章串行通信接口及应用串行通信基础串行通信的接口标准随着计算机网络的发展，计算机技术和通信技术结合得越来越密。因为不仅需要计算机处理信息，而且需要把处理的结果传输出去，通信研究信息的传输技术，通信有并行通信和串行通信两种方式。9.1串行通信基础并行通信中一次可以传输1B或更多的位数，但需要较多的传输线。串行通信是在一根传输线上一位一位地传送信息，所用的传输线少，并且可以借助现有的电话网进行信息传送，因此，特别适合于远距离传送。在串行通信中，信息在一个方向上传输只占一根通信线，这根线既做数据线又作联络线。也就是说，要在一根传输线上即传送数据信息，又传送联

2、络信息，串行通信的特点：为了识别在一根线上单行传送的信息中哪一部分是联络信号哪一部分是数据信号，就引出了串行通信的一系列约定和规程。9.1.1串行通信的分类串行通信中，数据通常是在两个站（如终端和微机）之间进行传送，按照同一时刻数据流的方向可分成三种基本传送模式，就是全双工、半双工、和单工传送。发送器接收器（a）单工传送发送接收发送接收（b）半双工传送发送接收发送接收（c）全双工传送单工传送（Simplex）半双工传送（HalfDuplex）全双工（FullDuplex）当数据的发送和接受方向固定，采用单工传送方式，即发送方只管发送，接受方只管接收。数据

3、从发送器传送到接收器，为单方向传送。当数据的发送和接收分流，分别由两根不同的传输线传输时，通信双方都能同时进行发送和接收操作，此传送方式就是全双工模式。当使用同一根传输线既作输入又作输出时，虽然数据可以在两个方向上传送，但通信双方不能同时收发数据，这样的传送方式就是半双工传送。语法:即用户数据和控制信息的结构和格式。语义:既需要发出何种控制信息，如一批数据的开始和结束等。时序：即对数据实现顺序的详细说明。9.1.2串行通信的制式为交换数据而制定的规则、约定、标准称为通信协议。1个通信协议主要由3个要素组成：异步传输方式特点是1个字符1个字符传输，每个字符

4、由4个部分组成：起始位（占1位），数据位（占5-8位），奇偶校验位（占1位，也可以没有校验位），停止位（占1位或1位半或2位），每传送1个字符都是以起始位开始，以停止位结束，字符之间没有固定的时间间隔要求。1帧数据的格式如图所示：在传送数字信号时，接受端必须有与数据位脉冲相同频率的时钟来逐位将数据读入寄存器。这种在接受端使数据位与时钟在频率和相位上保持一致的机制成为同步。实现这种同步的技术称为同步方式。根据在接受端获取同步信号的方法不同，同步方式分为字符同步方式和位同步方式，也称为异步传输方式和同步传输方式。1.异步传输方式异步传输模式的字符格式在没有通

5、信时，通信线路处于逻辑1（MARK）状态，当需要发送字符时，首先向通信线路上发送一起始信号，这时起始位用逻辑0（SPACE）表示。它的出现。告诉接受方传送开始。然后，收发双方依次发送和接收信息的其余各个部分。传送开始之前，发收双方要把所采集的信息格式（包括字符的数据位长度，停止位长度，有无奇偶校验位以及采用奇校验还是偶校验等）和数据传输速率即波特率作统一的约定，即规定传输协议。如果要改变格式和传输速率，则只能双方同时修改，否则会出错。可看出，这种格式是靠起始位和停止位来实现字符的界定或同步的，故又称为起止式协议。传送时，数据的低位在前，高位在后。如：要传

6、送1个字符“C”，C的ASCII码为43H（01000011），要求1位停止位，采用偶校验，数据有效位7位，则1帧信息为：0100001111可以看出，异步通信是按字符传输的，每传送一个字符用起始位来通知接收方，以此来重新核对收发双方同步。若接收设备和发送设备两者的时钟频率略有偏差，这也不会因偏差的累积而导致错位，加之字符之间的空闲位也为这种偏差提供一种缓冲，所以异步串行通信的可靠性高。但由于要在每个字符的前后加上起始位和停止位这样一些附加位，降低了传输效率大约只有80%。因此，异步通信一般用在数据速率较慢的场合（小于19.2Kbps）。在高速传送时，一

7、般要采用同步协议。同步通信不像异步通信那样1次传送1个字符，而是1次传送1个字符块，当然这个数据块的前后也有同步字符和数据校验字符。这种通信方式要求发送和接收设备要保持完全的同步，因此硬件设计复杂。2.同步传输方式（1）面向字符的同步协议它的特点是1次传送由若干个字符组成的数据块，而不是每次只传送1个字符，并规定了10个特殊字符作为这个数据块的开头与结束标志以及整个传输过程的控制信息，它们也称为通信控制字。由于被传送的数据块是由字符组成，故被称为面向字符的协议，协议的1帧数据格式如图所示：SYNSYNSOH标题STX数据块ETB/ETX块校验面向字符同步

8、协议的帧格式（2）面向比特的同步协议面向比特的协议中最有代表性的是IBM的同步数