第8章-串行通信接口ppt课件.ppt

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1、2021/9/9计算机接口技术1第8章串行通信接口本章内容串行通信的基本概念串行通信协议串行通信接口标准串行通信接口电路RS-232C标准的串行通信接口设计RS-485标准的串行通信接口设计基于UART的串行通信接口2021/9/9计算机接口技术28.1串行通信的基本概念串行传送是在一根或一对传输线上，在时钟的作用下，一位一位地传送信息，这根(对)线既作为数据线又作为联络线。可以利用电话线进行数据传送，从而大大降低了成本，特别适用于远距离通信，但传送速度较慢。2021/9/9计算机接口技术38.1.1串行通信的基本特点1.采用

2、1根或1对传输线按位传送信息。传输线既作为数据线又作为联络线；2.为了对传输中的信息进行识别，要求有固定的数据格式，分同步和异步数据格式；3.为了保持双方的收发速度一致，串行传输的速率需要控制，采用双方约定的波特率进行传输。4.串行通信易受干扰，特别是远距离传输，出错难以避免，故需要进行差错的检测与控制，如奇偶校验，CRC等。5.串行通信中对信号的逻辑定义和TTL不一定兼容，需要进行逻辑关系和逻辑电平转换；总之，串行通信制定了各种通信协议与标准，来规范串行通信双方共同遵守的操作规则。2021/9/9计算机接口技术48.1.2

3、串行通信的工作制式1.全双工全双工是通信双方同时进行发送和接收操作。为此，要设置两根(或两对)传输线，分别发送和接收数据，使数据的发送与接收分流，如图8.1所示。全双工方式在通信过程中，无须进行接收/发送方向的切换，因此，没有切换操作所产生的时间延迟，有利于远程实时监测与控制。图8.1全双工方式示意图特点：①每一端都有发送器和接收器②有二条传送线应用：交互式应用，远程监测控制2021/9/9计算机接口技术52.半双工半双工是通信双方分时进行发送和接收操作，即双方都可发可收，但不能在同一时刻发送和接收，如图8.2所示。因为半双工

4、只设置1根(或1对)传输线，用于发送时就不能接收，用于接收时就不能发送。所以在半双工通信过程中，需要进行接收/发送方向的切换，会有延时产生。图8.2半双工方式示意图特点：①每端需有一个收/发切换电子开关②因有切换，会产生时间延迟应用：打印机串口，单向传送设备，发送器→接收器3.单工单工是通信双方只能进行一个方向的传输，不能有双向传输。此方式目前很少使用了。2021/9/9计算机接口技术78.1.3串行通信的基本方式1.异步通信方式异步通信是以字符为单位传输的，每个字符经过格式化之后，作为独立的一帧数据，可以随机由发送端发出去，

5、即发送端发出的每个字符在通信线上出现的时间是任意的。因此异步通信不要求在收双方之间使用同一根时钟线。2.同步通信方式同步通信是以数据块（字符块）为单位传输的，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，传输一旦开始，就要求数据块内部的每一位都要同步。为此，收/发两端必须使用同一时钟来控制数据块内部位与位之间的定时，因此同步通信要求双方之间必须设置一根时钟线。区别：异步通信方式的传输速率低，同步通信方式的传输速率高。异步传输的传输设备简单，易于实现，同步传输的传输设备复杂，技术要求高。因此，异步串行

6、通信一般用在数据传输时间不能确定、发送数据不连续、数据量较少和数据传输速率较低的场合；而同步串行通信则用在要求快速、连续传输大批量数据的场合。2021/9/9计算机接口技术88.1.3串行通信的基本方式1.异步通信方式异步通信是以字符为单位传输的，每个字符经过格式化之后，作为独立的一帧数据，可以随机由发送端发出去，即发送端发出的每个字符在通信线上出现的时间是任意的。因此异步通信不要求在收双方之间使用同一根时钟线。2.同步通信方式同步通信是以数据块（字符块）为单位传输的，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

7、送与接收，因此，传输一旦开始，就要求数据块内部的每一位都要同步。为此，收/发两端必须使用同一时钟来控制数据块内部位与位之间的定时，因此同步通信要求双方之间必须设置一根时钟线。区别：异步通信方式的传输速率低，同步通信方式的传输速率高。异步传输的传输设备简单，易于实现，同步传输的传输设备复杂，技术要求高。因此，异步串行通信一般用在数据传输时间不能确定、发送数据不连续、数据量较少和数据传输速率较低的场合；而同步串行通信则用在要求快速、连续传输大批量数据的场合。2021/9/9计算机接口技术98.1.4串行通信的调制与解调串行通信是数

8、字通信，包含了从低频到高频的谐波成分，因此要求传输线的频带很宽。在远距离通信时，为了降低成本，通信线路利用普通电话线，而这种电话线的频带宽度有限。如果用数字信号直接传输，高次谐波的衰减就会很厉害，从而使传输的信号产生严重的畸变和失真；若用模拟信号传输时，则失真较小。因此需要在