第11章串行通信及接口电路ppt课件.ppt

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1、第11章串行通信及接口电路串行通信基本概念1一.串行通信的两种基本方式在串行通信中，有两种最基本的通信方式：(1)同步通信（SynchronousDataCommunication）(2)异步通信（AsynchronousDataCommunication）目的要求：1.掌握串行通信接口的方式及特点；2.掌握8251芯片的特点。1.1概述21.串行通信的特点将数据分解成二进制位用一条信号线，既传送数据信息，又传送控制信息要求数据格式固定，分为异步和同步数据格式串行通信中对信号的逻辑定义与TTL不兼容，需进行逻辑关系和逻辑电平转换串行传送信息的速率需要控

2、制，要求双方约定通信传输的波特率32.同步通信与异步通信(1)非同步(异步)通信ASYNC图11-1(P295)4用这样的方式表示字符，则字符可以一个挨着一个传送。一个字符是由10个以上二进制位构成.在异步数据传送中，在CPU与外设之间必须遵循3项规定：①字符格式即前述的字符的编码形式，奇偶校验形式，以及起始位和停止位的规定。例如，用ASCII编码，字符为7位，加一位奇偶校验位，一位起始位，以及一位停止位，共10位。5数据信号传送速率的规定，对于CPU与外界的通信是很重要的。假如数据传送的速率是120字符/秒，而每一字符包含10个数据位，则每秒传送的

3、二进制位数(b/s,常称为bps)为：10×120=1200(位/秒)=1200(bps)则每一位的传送时间即为：Td=1/1200=0.833(ms)②数据信号传送速率6③波特率(Baudrate)串行通信的信号常常要通过调制解调器进行传送。在数据源出口与调制器入口之间，或者解调器出口与数据信宿入口之间，用数据信号传输率(bps)来描述数字信号的传输速度；而在调制器出口、通信线路与解调器入口之间，用单位时间内线路状态变化(电信号变化)的数目即波特率来描述传输速度，如图11-3所示。78当采用“零调制”或“空调制”，即基波传输时，或者在单位时间内仅调制

4、或解调一个信号时，则数字信号传输率(bps)与波特率是一致的。在采用调制解调器的载波传输系统中，两者间的关系为：C＝B·log2n其中：C——数据信号传输速率(bps)；B——调制速率(baud)；n——调制信号数或线路状态数，它是2的整数倍。异步通信的传送速度在50~9600波特之间，常用于计算机到CRT终端和字符打印机之间的通信，直通电报以及无线电通信的数据发送等。9同步通信是以数据块（字符块）为单位传送的，每个数据块经过格式化之后，形成一帧数据，作为一个整体进行发送与接收，因此，传送一旦开始，要求每帧数据内部的每一位都要同步同步传送的速度高于异步

5、，通常为几十～几百千波特(kilobaud)。但它要求有时钟来实现发送端与接收端之间的同步，故而硬件复杂。常应用于：①计算机到计算机之间的通信。②计算机到CRT/外设之间的通信等。(2)同步传送10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），才能解决传送速率、信息格式、位同步、字符同步、数据校验等问题串行异步通信以字符为单位进行传输，其通信协议是起止式异步通信协议11全双工方式站A站B站A站B站A站B半双工方式单工方式3.数据传送方向12若有数字信号直接通信，经过传送线，信号就会产生畸变。4.信号

6、的调制和解调计算机通信是一种数字信号的通信图11-813用调制器(Modulator)把数字信号转换为模拟信号；用解调器(Demodulator)检测此模拟信号，再把它转换成数字信号。a调制器(Modulator),解调器(Demodulator)图11-1014FSK(FrequencyShiftKeying)是一种常用的调制方法：它把数字信号的“1”与“0”调制成不同频率(易于鉴别)的模拟信号bFSK图11-10155.串行I/O的实现要实现CPU的并行数据变成串行数据输出，或串行输入的数据在CPU内部要变成并行的据，可以由CPU通过软件来实现。

7、(2)硬件UART(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter)——通用非同步(异步)接收器/发送器16图11-12硬件UART电路17为了使传送过程更可靠，在UART中还设立了各种出错标志。常用的出错标志有以下三种：①奇偶错误(Parityerror)在接收时，UART检查接收到的每一个字符“1”的个数，若不符合要求，则置这个标志，发出奇偶校验出错信息。②帧错误(Frameerror)若接收到的字符格式不符合规定(例如缺少停止位等)则置出错标志，发出帧错误信息。③溢出(丢失)错误(Overrunerror)18

8、6.串行通信的校验方法(1)奇偶校验根据国际电报电话咨询委员会CCITT建议：在异步操作中使