第九篇 串行通信接口.ppt

第九章 串行通信接口 9.1 串行传送的基本概念 一、串行传送的特点 在一根传输线一位一位的传送，这根线既作联络线，又作数据线 数据格式有固定的要求 对信号的逻辑定义与TTL不兼容 速率需要控制，要求双方约定通信传输的波特率 二、串行数据传送方向 串行通信中，数据通常是在二个站（点对点）之间进行传送，按照数据流的方向可分成三种传送模式: 1.全双工(Full Duplex） 数据的发送和接收分别由两根可以在两个不同的站点同时发送和接收的传输线进行传送，通信双方都能在同一刻进行发送和接收操作，选择的传送方式称为全双工制。 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 2.半双工（Half Duplex） 使用同一根传输线，既可发送数据又可接收数据，但不能同收送数据，这样的传送方式就是半双工（Half Duplex）制， 如图9.2所示。 三、信号的调制和解调 计算机的通信是要求传送数字信号，而在进行远程数据通 信时，线路往往是借用现有的公用电话网，但是，电话网是为 音频模拟信号的设计的。一般为300～3400Hz，不适合于数据 信号。 因此需要对二进制信号进行调制，以适合在电话网上传输 相应的音频信号，在接收时，需要进行解调，还原成数字信号。 四、信息的检错与纠错 串行数据在传输过程中，由于干扰而引起误 码是难免的， 这直接影响通信系统的可靠性，对通信中的检/纠错能力是衡是 一个通信系统的重要内容。 检错：如何发现传输中的错误，称为检错。 纠错：如何消除错误，称为纠错 例：奇偶校验检错 方阵码检错 循环冗余码（CRC）检错 方阵码检错技术： 采用奇偶校验与“检验和”的综合。 ①7位编码后附加1位奇偶位。 ②若干个字符组成一个数据块列成方阵，列向接位相加产生 一个单字节检验和附加到数据块未尾。 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 五、传输速率 1. 波特率： 是指在串行通信中，在基本波传输的情况下，每秒钟传送的二进制脉冲的数目。 用波特率表示：即1波特=bit/s （位/秒） 常用的标准波特率：110，300，1K，1.2K，2.4K，4.8K，9.6K，19.2K，56K 2.字符速率： 是指每秒所传输的字符数，这个概念使用少。 字符速率与波特率的关系： 1个字符：1个起始位+8个数据位+1个偶数位+2个终止位=12位 如果波特率：12000 则字符速率：12000/12=1000字符/s 3.发送和接受时钟 在串行传送过程中，发送时钟的作用 （1）对数字波形定时发送和接受 （2）对数据传输进行同步控制 在发送数据时，发送器在发送时钟下降沿作用下将发送移位寄存器按位串行移位输出 在接受数据时，发送器在发送时钟上升沿作用下将数据按位移入移位寄存器 另外，在数据传输过程中，收方进行同步检测的角度来看，接受时钟成为保证数据接受正确的依据。 4.波特因子 发送/接受1位数据所需的时钟脉冲个数 时钟频率＝n×波特率 六、串行通信的基本方式 （1）异步式通信方式 以字符为单位进行传送。一个字符可以随机的出现在数据流中，接受端并不知道，故称为异步通信。 （2）同步串行通信 以数据块为信息传送单位，一旦数据传送开始，字符和字符之间是同步的。 9.2 串行通信的数据格式(自学） 通信协议： 是指通信双方的一种约定，包括对数据格式、同步方式，传送速度、传送步骤、检纠错方式等问题作出统一规定。也称通信控制规程。 字符作为这个数据块的开头与结束标志以及整个传输过程的控 制信息。 2.数据格式（一帧） 特点： ①一次传送是一个数据块，传输效率提高了； ②采用了一些传输控制字，增加了通信控制能力和校验能力； ③存在问题：由于数据字符与特定字符可能代码相同，发生误 解，因此，在数据字符前插入转义字符DLE，以示区别。这种 方式称为“字符填充”。 三、面向比特的同步通信数据格式(自学） 1.最有代表性的是： ①IBM的SDLC（Synchronous Data Link Control），同步数据链路控制规程。 ②ANSI的ADCC