可编程串行接口芯片8251A.ppt

一、串行通信概述 概念—— 串行通信就是数据在一根传输线上一位一位地按顺序传送的通信方式。串行通信时，所有的数据、状态、控制信息都是在这一根传输线上传送的。 串行通信中，传输的信息表现形式都是高低电平。收发双方要能识别有用的信息，必须彼此约定信息格式和传输参数。 约定，称为通信协议，或称规程（Protocol）。 1、串行通信的一些基本术语 （1）信号的调制与解调 调制：将信息调制成适合电话线传输的模拟信号； 解调：将电话线上传输的模拟信号还原（解调）为数 字信号。 调制方法 按照调制技术的不同， 分为： 调频（FM）：用两种不同的频率的等幅正弦波分别表示二进制中的逻辑“0”和逻辑“1”两种状态。 调幅（AM）：对被传输的数据的幅度调制（AM）。 幅度调制就是用两种幅度相差较大的387Hz的正弦波分别模拟数字信号0和1。 用电平表示的幅度标准称为电压标准，用电流表示的幅度标准称为电流标准。 调相（PM） MODEM具有调制和解调双重功能。 2、 数据传输速率的单位 （1）波特率(Baud Rate)：指每秒传送的离散状态的 数量，单位为波特Bd。 （2）比特率：是指每秒传送的二进制位数，单位为比 特 bps。 通常情况下，波特率和比特率是相等的。 计算机通信中常用的波特率是110、300、1000、1200、2400、4800、9600和19200波特。 （3） 收/发时钟 （二） 串行通信的连接方式 串行通信的连接方式有三种： 1、单工 数据只能单向传送。即双方通信，只能一方发，另一方收，不能反向。 2、双工 双方可以同时进行数据的发送和接收。即：数据的双向传输可以在同一时刻实现。 3、半双工 能交替地在不同时间进行双向的数据传送。即一方发时，另一方收；在另一时刻，收发方交换。 根据在串行通信中数据定时、同步的不同，串行通信的基本方式有： 1、异步通信 异步通信过程： 发送方将发送的字符按照规定好的格式将数据帧装配好，然后，将其在传输线上发送；接收方不断检测传输线，看是否有起始位的到来。一旦检测到一个起始位“0”，就开始接收数据位、奇偶校验位以及停止位。接收之后，将数据中的停止位去掉拼装（通过移位寄存器）成一个并行字节，经校验无误后，才算正式接收一个字符。一个字符接收完毕之后，接收器又继续检测传输线，检测到起始位之后，又开始下一个字符的接收，直至全部数据传送完毕。 2、同步通信 信息格式：为使收/发双方建立和保持同步，数据传送开始前，需先发送约定的同步字符或是起始标志（1~2个特殊字符），接收端通过检测该标志实现同步；然后发送端就可以一个字符接一个字符发送，直到所有字符发送完，结束时需加上规定的校验字符。 同步通信一般采用循环冗余校验CRC。 3、信息的检错与纠错 出错原因：系统本身硬件、软件故障，或者外界电磁 干扰等。 常见措施：第一，改善传输信号的电气特性，使误 码率达到要求； 第二，改善传输线路，使其干扰减到最小； 第三，采取检错纠错技术，即差错控制。 （1）检错：指如何发现传输中的错误 。 奇偶校验（Parity Check）：在发送数据时，在其最末位后加奇偶校验位。 方阵码校验：它是奇偶校验与“检验和”的综合。 循环冗余校验CRC 。 （2）纠错：指发现错误之后应如何消除错误。 自动请求重发ARQ（Automatic Request Repeat） 前向纠错FEC（Forward Error Correction） 混合纠错HEC（Hybird Error Correction） 在进行串行通信接口设计时，主要考虑的问题是接口方法、传输介质及电平转换等，目前有多种标准总线。 串行接口设计主要是选择某一种串行标准总线，其次是选择接口控制及电平转换芯片。选择时主要考虑串行标准总线和接口芯片的三大基本性能。 RS-232C标准是美国EIA与Bel