串行接口及可编程接口芯片8251A.ppt

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1、串行接口及可编程接口芯片8251A10.1串行传输的基本概念10.1.1串行通信的基本概念在计算机数据通信中，有两种基本的数据传送方式：串行通信与并行通信。串行通信:计算机之间以及计算机与一些常用的外部设备之间的数据交换，往往需要采用串行通信的方式。在计算机远程通信中，串行通信更是一种不可缺少的通信方式。串行通信中只需要一条数据传输线，所以串行通信可以节省传送线。在位数较多、传输距离较长的情况下，这个优点更为突出，但串行通信的速度比并行通信的的速度要低的多。串行通信的特点:数据一位一位地顺序传送，只占用一条传输线，它可由两种方式来实现：一种是依靠软

2、件来实现串行数据传送(如图10-1所示中的D0-D7中的某一位,按一定的时间间隔来把数据转变成序列脉冲的形式)；另一种是通过专用的通信接口，将并行数据转换为串行数据。并行通信的特点:数据有多少位就要有多少传输线，所以数据线较多。D0D0D1D1D6D6D7D7RDYSTB8位数据线发送方接收方并行传送方式1100101001010110发送方接收方图10-1串行传送方式在并行通信与串行通信之间的对比关系2.串行数据传送方式图10-2串行通信中数据的传送模式(a)单工通信模式(b)半双工通信模式(c)全双工通信模式(1)单工(Simplex)通信模式

3、：该模式仅能进行一个方向的数据传送，数据只能从发送器A发送到接收器B。(2)半双工(HalfDuplex)通信模式：该模式能够在设备A和设备B之间交替地进行双向数据传送。即数据可以在一个时刻从设备A传送到设备B，而另一时刻可以从设备B传送到设备A，但不能同时进行。(3)全双工(FullDuplex)通信模式：该模式下设备A或B均能在发送的同时接收数据。3.数据传输率数据传输率是指每秒钟传送的二进制位数。设计算机数据传送的速率是120字符/s，而每个字符假设有10个比特(bit)位(包括1个起始位、7个数据位、1个奇偶校验位和1个停止位)，则其波特率

4、为：120字符/s10bit/字符=1200bit/s=1200波特每个数据位的传送时间Td为波特率的倒数：Td＝1/1200＝0.000833s＝0.833ms最常用的波特率有110、300、600、1200、1800、2400、4800、9600和19200。通常用选定的波特率除以10来估计每秒钟可以传送的字符数。4.发送/接收时钟用时钟来检测每一位数据的位宽度。5.波特率因子K：每BIT占用的时钟周期数。K=接接收或发送时钟频率/比特率,可取1，16，32，64例1：一个异步串行发送器，发送具有8位数据位的字符，在系统中使用一个奇偶校验

5、位和两个停止位。若每秒发送100个字符，则其波特率为多少？100*（1+8+1+2）=1200bps例2：一个异步串行发送器，发送具有7位数据位的字符,传送波特率为1800，字符格式为：1个奇偶校验位，1个停止位，问，十秒钟内传送了多少个字符?10*1800/(1+7+1+1)=180000/10/10/111起始位数据位校验位停止位一个字符格式数据通信传输的是数字信号，要求传送线的频带很宽，若传输带宽很窄，直接传输数字信号，信号就要发生畸变。因此，需用调制器将数字信号转换成模拟信号，经传输后再用解调器将其转换成数字信号。信号的调制与解调根据载波A

6、sin(t+)的三个参数：幅度、频率、相位，常用的调制技术：幅度调制Amplitude-Modulating(AM)频移键控法Frequency-ShiftKeying(FSK)用调幅正弦波表示数字1和0用两种不同频率正弦波表示数字1和05．串行通信的格式在数据通信中为使收、发信息准确，收发两端的动作必须相互协调配合。这种协调收发之间动作的措施称为“同步”。在串行通信中数据传送的“同步”方式有异步传送和同步传送两种。（1）异步通信异步传送，是指发送设备和接收设备在约定的波特率(每秒钟传送的位数)下，不需要严格的同步，允许有相对的延迟。即两端的频

7、率差别在1/10以内，就能正确地实现通信。在进行异步传送时必须确定字符格式及波特率。1）字符格式：在异步通信中，两个计算机之间如正确的实现数据的传输必须满足下面的两个规定：（1）字符格式：字符格式即字符的编码形式及规定。如规定每个传送的数据字符由四个部分组成：1个起始位、5～8个数据位、1个奇偶校验位以及1～2个停止位。图10-3示出了这种串行字符编码格式。起始位后面，紧跟着要传送字符的最低位，每个字符的结束，是一个高电平的停止位。起始位至停止位构成一帧。异步通信的字符格式：字符格式即字符的编码形式及规定图10-3A异步传送数据格式(a)有空闲

8、位；(b)无空闲位图10-3C起始位至两个停止位构成一帧的异步传送格式字符格式中个位的意义：起始位：每个字符的开始必须是持