串行通讯A.ppt

第6章 串并行通信和接口技术 6.1 串行接口和串行通信 6.1.1串行接口 6.1.2串行通信涉及的几个问题 6.2 可编程串行接口芯片8251A 6.2.1 8251A的基本性能（工作方式） 6.2.2 8251A的编程结构 6.2.3 8251A的引脚信号 6.2.4 8251A的应用编程 6.1 串行接口和串行通信 6.1.1 串行接口 6.1.2 串行通信涉及的几个问题 6.1.1 串行接口 许多外部设备和计算机是按照串行方式来进行通信的， 也就是说，数据是一位一位进行传输的，每一位占据一固定的时间长度。 并行通信是把一个字符的各数位用几条线同时进行传输。 串行传输与并行传输是计算机与外部设备进行通信的两种基本传输方式。 程序方式、中断方式、DMA方式及通道方式是传输过程的控制方式。 控制寄存器用来容纳CPU送来的控制信息，从而决定接口的工作方式。 状态寄存器的每一位反映了传输过程的某一种错误或传输状态。 数据输入寄存器:和串行输入并行输出移位寄存器配对使用。数据一位一位的输入到移位寄存器，接收完一个字符后，送至数据输入寄存器，等待CPU来取走。 数据输出寄存器：和并行输入串行输出移位寄存器配以使用。CPU输出数据至数据输出寄存器后，并传输至移位寄存器，然后一位一位的输出。 6.1.2 串行通信涉及的几个问题 （1）全双工方式和半双工方式 （2）同步方式和异步方式 1. 全双工方式和半双工方式 全双工方式：接收和发送用不同的通路，可以实现同时进行发送和接收。 半双工方式：输入和输出使用同一通路，发送和接收要分时进行。 2. 同步方式和异步方式 在串行通信中，根据数据流的分界、定时及同步方法的不同：串行通信可分为： （1）异步串行通信 （2）同步串行通信 （1）异步串行通信：是以字符为信息单位传送的。每字符作为一个独立的信息单位。两字符之间传输间隔是任意的。 （2）同步通信：是以数据块（字符块）为信息单位传送，字符一个接一个的传输。 思考：在通信中，无论采用同步方式还是异步方式，都需要解决哪些问题？ （1）接收端是如何确定传送字符的开始？ （2）接收端如何接收发送端的各信息位？ 在异步通信中，每一个字符的前后要用一些数位来作为分隔位，这些分隔位是一个字符开始和结束的标志。 波特率因子： 发送端和接收端都需要时钟来决定每一位对应的时间长度，前者叫发送时钟，后者叫接收时钟。两种时钟频率可以是传输率（bps)的16倍、32倍或64倍。这个倍数称为波特率因子。 采样过程 通信时，接收端在检测到电平由高到低变化以后，便开始计数，计数时钟就是接收时钟。当计到8个时钟以后，就对输入信号进行采样，如仍为低电平，则确认为起始位。此后，接收端每隔16个时钟脉冲对输入线进行采样，直到各个信息位及停止位都输入以后，采样才停止。当下一次出现由1到0的跳变，接收端重新开始采样。 （2）在同步通信： 每组信息的开始要加上同步字符，接收端用同步字符来识别一个信息帧的开始。 然后，接收端（如8251A)按接收时钟频率对传输线进行采样。 显然，在同步通信中，有一个统一的时钟控制发送端的发送和接收端的采样。 说明： （1）异步传输在传输每个字符时都在起始位进行一次重新定位，只有当接收时钟与发送时钟的频率相差较大时，才出现接收错误。 而对于同步传输，只是在一组字符的开始进行同步，所以对接收时钟与发送时钟的要求较高。 （2）同步通信方式下的信息有效率要比异步方式下的高。 异步传输中每个字符都包含了起始位停止位的冗余信息。 6.2 可编程串行接口芯片8251A 6.2.1 基本性能（工作方式） 6.2.2 编程结构 6.2.3 8251A的引脚信号 6.2.4 8251A的编程 6.2.1 基本性能（工作方式） （1）通过编程，可以工作在同步方式或异步工作方式。 同步方式下，传输率为0～64Kbps 异步方式下，传输率为0～19.2Kbps (2)同步方式时，能用5、6、7或8位代表字符,能自动检测同步字符,允许奇偶校验。 异步方式下,能用5、6、7或8位代表字符，可奇偶校验,能自动增加1个启动位,能增加1个、1.5个或2个停止位。 (1)模式寄存器 说明： 内同步模式：由8251A来检测同步字符，当从SYNDET输出高电平时，表示已达到同步。 外同步模式：由外部其它检测机构检测同步字符，当检测到同步字符 以后，通过SYNDET输入一信号，通知8251A已达到同步。 异步传输中：数据传