数字量输入输出-串行通信..ppt

串行通信接口 串行通信基础 串行通信：将数据分解成二进制位用一条信号线，一位一位顺序传送的方式 串行通信的优势：用于通信的线路少，因而在远距离通信时可以极大地降低成本 串行通信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、鼠标器与主机间采用串行数据传送 异步通信 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 起止式异步通信协议 数据传输速率 数据传输速率也称比特率（Bit Rate） 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 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（Baud Rate） 过去，串行异步通信的数据传输速率限制在50 bps到9600 bps之间。现在，可以达到115200 bps或更高 同步通信 以一个数据块（帧）为传输单位，每个数据块附加1个或2个同步字符，最后以校验字符结束 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 最常使用高级数据链路控制协议HDLC 传输制式 全双工 调制解调器 调制（Modulating） 把数字信号转换为电话线路传送的模拟信号 解调（Demodulating） 将电话线路的模拟信号转换为数字信号 调制解调器MODEM 具有调制和解调功能的器件合制的一个装置 串行接口标准RS-232-C 美国电子工业协会EIA制定的通用标准串行接口 1962年公布，1969年修订 1987年1月正式改名为EIA-232D RS-232-C标准对下述两个方面作了规定： 1、信号电平标准 2、控制信号的定义 RS-232-C的电气特性 RS-232C规定的信号电平标准 逻辑”1”为-3V～-15V 逻辑”0”为+3V～+15V 实际常用±12V MC1489长线接收器(RS232=TTL) MC1488 长线驱动器(TTL = RS232) 长线收发器Tranceiver RS-232-C的信号定义 232C接口标准使用一个25针连接器(DB25) 绝大多数设备只使用其中9个信号，所以就有了9针连接器(DB9) RS-232-C的主要信号定义（1） TxD：发送数据 串行数据的发送端 RxD：接收数据 串行数据的接收端 RS-232-C的主要信号定义（2） RTS：请求发送（出） 当数据终端设备准备好送出数据时，就发出有效的RTS信号，用于通知数据通信设备准备接收数据 CTS：清除发送（允许发送）（入） 当数据通信设备已准备好接收数据终端设备的传送数据时，发出CTS有效信号来响应RTS信号 RTS和CTS是数据终端设备与数据通信设备间一对用于数据发送的联络信号 RS-232-C的主要信号定义（3） GND：信号地 为所有的信号提供一个公共的参考电平 DCD：载波信号检测（入） 当本地调制解调器接收到来自对方的载波信号时，该引脚向数据终端设备提供有效信号 RI：振铃指示（入） 当调制解调器接收到对方的拨号信号期间，该引脚信号作为电话铃响的指示、保持有效 RS-232C的连接 微机利用232C接口连接调制解调器，用于实现通过电话线路的远距离通信 微机利用232C接口直接连接进行短距离通信。这种连接不使用调制解调器，所以被称为零调制解调器（Null Modem）连接 连接调制解调器 不使用联络信号的3线相连方式 “伪”使用联络信号的3线相连方式 使用联络信号的多线相连方式 异步串行通信控制器接口芯片Ins8250 1M~10M时钟频率 PC/XT机: 外接1.8432MHZ 8250的内部结构 8250实现了起止式串行异步通信协议，支持全双工通信 通信字符可选择数据位为5～8位 停止位1、1.5或2位 可进行奇偶校验 具有奇偶、帧和溢出错误检测电路 Ins8250内部结构 UART内部结构示意 8250的引脚信号介绍 分成连接CPU的部分和连接外设的部分 注意：8250不是Intel公司的产品，所以该芯片引脚名称与前面学习的8253、8255等Intel产品有所不同，但是引脚功能却是类似的 1.与外设连接的信号 2.与处理器连接的信号引脚 D0～D7 数据线 A0～A2 地址线 CS0、CS1、/CS2 片选线 CSOUT 片选输出信号 /ADS 地址选通信号 DISTR /DISTR 数据输入选通, CPU从8250内部寄存器读出数据,相当于I/O读信号 DOSTR /DOSTR 数据输出选