第九节 串行通信接口.ppt

串行通信的基本概念 串行通信的数据格式 串行通信接口标准 串行通信接口的任务及组成 可编程串行接口芯片8251A 9.1 串行通信的基本概念 通信是指计算机与外界的信息传输，既包括计算机与计算机之间的传输，也包括计算机与外部设备之间的传输。 在计算机领域，有两种数据通信方式：并行通信和串行通信。并行通信时，数据各位同时传送。而串行通信时，数据和控制信息是按位（bit)进行传输的。 一、串行通信的特点 1、是在一根传输线上一位一位地传送，这根线既作数据线又作联络线； 2、对于传输的数据有固定的数据格式，并分为异步和同步数据格式，因此，有异步通信和同步通信； 3、串行通信种对信号的定义与TTL不兼容，因此需要进行逻辑关系和逻辑电平转换； 4、串行传输信息的速率需要控制，要求通信双方约定通信传输的波特率。 二、串行通信的数据传送方向 在串行通信中，通信数据在两站（如终端和微机）之间进行传送，按数据流的方向可分为：全双工、半双工和单工3种。 1、全双工 2、半双工 三、信号的调制与解调 计算机的通信是要求传送数字信号的，它要求传输线的频带很宽。但远程通信通常是借用现存的公用电话网（300～3400Hz的音频信号）。 因而可用调制器将数字信号调制成模拟信号进行传输，用解调器把接收的模拟信号再转换成数字信号。 调制与解调的方法有多种：如振幅键控（ASK)、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。 五、波特率与波特因子 1、波特率（Baud) 是指单位时间内传送二进制数据的位数，其单位是位/秒（b/s)。最常用的标准波特率是110、300、600、1200、2400、4800、9600和19200b/S。 因此，串行通信的传输速率是以波特率来表示。 并行通信中，传输速率是以每秒传送多少字节(B/s)来表示。 3、波特因子(Factor） 发送/接收时钟可以是波特率的倍数，一般取16、32或64，这个倍数就称为波特因子。 波特因子是发送/接收1位数据（1个数据位）所需要的时钟个数，其单位是个/位。若传送1个数据位需要16个时钟，则波特因子为16个/位。 发送/接收时钟频率＝ Baud×Factor 在串行通信中，根据数据流的分界、定时及同步的方法不同，串行通信可分为： 异步串行通信方式 同步串行通信方式 异步串行通信一般在数据传送时间不能确知，发送数据不连续，数据量较小和数据传输速率较低的场合；而同步串行通信则在要求快速、连续传输大批量数据的场合。 在串行传输中，通信的双方都按通信协议进行。所谓通信协议是指通信双方的一种约定。约定中包括对数据格式、同步方式、传送速率、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题作出统一规定，通信双方必须共同遵守。因此，也叫通信控制规程 ，或传输控制规程。 目前，采用的通信协议有两类：异步和同步协议。在此仅讨论数据格式。 1、起止式异步通信数据格式 2、面向字符的同步通信数据格式 面向字符的通信的特点是一次传输由若干个字符组成的数据快，而不是只传送一个字符，并规定了一些特殊字符作为传输过程的控制信息，他们也叫通信控制字。 面向字符型的数据格式又分为单同步、双同步和外同步的数据格式。其格式 9.3 串行通信接口标准 串行接口所直接面向的并不是某个具体的通信设备，而是一种串行通信的接口标准。因此，要进行串行通信接口设计，就必须先了解串行通信接口标准，然后，按标准来设计接口电路。 串行通信接口标准经过使用和发展，目前已有几种(RS-422A,RS-485)，但都是在RS－232C的基础上经过改进而形成的。 RS-232C的全称是EIA-RS-232C标准，由美国EIA（电子工业联合会）与BELL等公司一起开发的1969年公布的通信协议。 早期的台式PC机一般至少有两个RS－232串行口COM1和COM2，通常COM1使用的是9针D形连接器，而COM2使用的是老式的DB25针连接器。 一、RS－232C电器特性、信号线及其连接 1．电气特性 在数据线TXD和RXD上： 逻辑1=－3V～－15V 逻辑0=＋3V～＋15V 在控制线和状态线RTS、CTS、 DSR、DTR和DCD上： 信号有效＝＋3V～＋15V 信号无效＝－3V～－15V