第十章:串行通信和8251A.ppt

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第十章:串行通信和8251A

第十章:串行通信和8251A 10-1 串行通信的基本概念 10-2 8251A 10-1 串行通信的基本概念 一、串行、并行通信 1、并行通信 例:8255 特点:各位同时传送 优:数据传输速度快 适合:数据量大,短距离 2、串行通信 特点:数据逐位传送 优: 传输线少,成本↓ 适合:长距离,要求串行通信的外设(例:MODEM) 二、串行通信的方向 数据在两个设备之间传送,按传送方向分:图10-1 1、单工:数据单向 A →B 2、半双工:数据双向(不同时)A←→ B 例:对讲机 3、全双工:数据双向(同时) A ←→ B 例:电话 三、串行通信的两个基本工作方式 协调收发端的工作 1、异步方式 例 传送数据0110010 异步串行数据发送格式 特点: ①不发送数据时,空闲状态,数据信号线为高电平 ②字符:起始位+数据位(5~8位)+校验位+停止位(1~2位) 例:字符ASCⅡ编码,数据位占7位。 ③两个字符之间的间隔任意,双方可用不同时钟(接近) 2、同步方式 ①不发送数据、空闲状态 ②数据:同步字符 + 数据字符 (特殊字符,使收发双方同步) (一个字符接一个字符) ③同步传输不允许有间隙,在没有信息要传输时,要填上空字符 双方:同一时钟 ④传输效率高 四、串行传送速率 1、波特率(Bd):每秒钟所传送数据的位数 2、常用的波特率为110,300,600,1200,2400,4800,9600,19200 例:已知波特率为1200 异步传输:每个字符包括1个起始位,7个数据位,1个校验位,1个停止位。 则 每秒钟能传送的最大字符数=1200/10=120个 同步传输:用4个同步字符,每个字符7个数据位。 则 每秒钟能传送的最大字符数 X=167个 (X+4)×7=1200 3、串行通信的物理标准:RS-232-C标准 ①电特性:负逻辑电平 -15V~-3V:"1" +3V~+15V:"0" 需电平转换:RS-232-C→TTL电平 ②接口特性:D型25针接口或D型9针 ③适用条件:波特率<20KBd 距离<15m 五、串行接口芯片 目的:进行串并行变换 电路图 UART:通用异步收发器,仅用于异步通信 USART:通用同步异步收发器,异步、同步通信。例:8251A 六. 调制解调器 电话线只能传送300~3000hz的音频信号 幅度调制 图10-5 频率键移调制 图10-6 10-2可编程串行通信接口芯片8251A 两个口 控制口 同步方式: 内同步 数据口 外同步 异步方式 一、8251A的内部结构和外部引脚 图10-7 1、数据总线缓冲器 包括状态缓冲器、接收数据缓冲器、发送数据/命令 D7~D0:连系统的数据总线 2、接收缓冲器和控制电路 ⑴接收缓冲器:接收移位寄存器、串/并变换电路、同步字符寄存器 ⑵有关引脚: ①RxD:接收数据 ②RxRDY:接收数据准备好,输出,高电平有效 有效时,表示8251A已收到一个字符,作为 中断方式:中断请求 查询方式:状态信号 等待CPU取走,当CPU取走字符后,自动复位 ③SYNDET/BRKDET:同步检测/断点检测 输入或输出 同步方式(SYNDET) :同步检测 内同步:输出信号 “1”表示达到同步 外同步:输入信号 异步方式(BRKDET):断点检测、输出“1”表示当前线路 上无数据可读 ④RxC :接收时钟,外部输入 决定8251A接收数据的速率 波特率系数(收发时钟频率=收发波特率×波特率系数) 同步方式:波特率系数=1 异步方式:波特率系数=1,16,64 由软件定义 ⑶接收过程: CPU发出允许接受数据命令后,接受缓冲器监视RxD端 异步:当RxD端出现低电平,若波特率系数为16,在第8个脉冲时,若仍为低电平,则确认为一个数据的起始位,以后每隔16个脉冲,采样一位数据。 同步:检测同步字符 串行数据由RxD端送入接收移位寄存器→由串/并变换电路,生成并行数据→经内部总线送数据总线缓冲器→使RxRDY输出高电平,通知CPU取数据→数据总线缓冲器并行读入CPU 3、发送数据缓冲器和控制电路 有关信号: ①TxD:发送数据,输出 ②TxRDY:发送器准备好,输出,高电平有效。 有效时,表示82

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