[工学]微机原理第十章 串行通信和接口芯片8251A.ppt

第十章作业 2，3，9，16 * 第十章 串行通信和接口芯片8251A 控制 状态 D0D1D2D3D4D5D6D7 D0D1D2D3D4D5D6D7 计算机 外设或计算机 并行通信 数据各bit同时传送 串行通信 数据按bit，依次传送 TXD TXD RXD RXD 计算机 外设或计算机 通信：CPU与外部的信息交换 传送编码 通信的信息包括数、字符、控制信号等。以二进制代码形式表示。 国际标准规定：串行通信的信息编码以ASCII码为基础。 串行通信特点： 逐位依次顺序传送，通信双方需严格同步。 每秒传送的bit数，称为传输速率，用波特率(bps)表示。 适于长距离通信，速度慢。 一、数据传送方向 单工 发送 接收 TXD RXD 单线通信 单向数据流 半双工 发送 接收 发送 接收 TXD / RXD 单线通信 分时双向数据流 全双工 发送 接收 发送 接收 TXD TXD RXD RXD 双线通信 各线单向，双向数据流 二、串行通信的两种基本工作方式 异步通信 通信双方在规定的通信速率下，每一个字符(一组二进制脉冲信号)进行一次同步校正。 异步通信字符格式 D0 D7 校验位 起始位 停止位 数据长度 5、6、7、8 同步通信 异步通信每一字符必须附加起始位和停止位，降低了传输效率。同步通信不需要附加起始位和停止位，属位同步，需采用比较复杂的同步措施。 同步字符1 同步字符2 数据字符 三、串行传送速率 传送速率：每秒串行传送的位数，即bit / s，bps，波特率。 常用的波特率为： 异步传送：110、300、600、1200、2400、4800、 9600、 12900bps 同步传送：64000bps 波特率因子：串行接口内的时钟频率与波特率的比值，一般采用波特率的1倍、16倍或者64倍 四、串行接口芯片UART和USART UART：串行通用异步收发器。 USART：串行通用异步/同步收发器。 UART的结构 信号的调制和解调 调制是用一个信号控制另一个信号的某个参数（例如：幅值，频率，相位）使之随之变化。这两个信号分别叫做调制信号和被调制信号 经调制后参数随调制信号变化的信号称为已调制信号。从已调制信号中还原出被调制信号的过程称为解调 完成调制、解调功能的设备称为调制解调器（Modem） 调制解调器常用的方式有： 幅移键控ASK（Amplitude Shift Keying） 频移键控FSK（Frequency Shift Keying） 相移键控PSK（Phase Shift Keying） 数据校验方式 串行通信一般要检测传输过程中是否有错误出现。在基本通信规程中常采用奇偶校验或校验和的块校验方法，在高级通信控制规程中一般采用循环冗余码（CRC）校验 奇偶校验是以字符为单位进行校验 在发送时，在每一个字符的最高位后都附加一个奇偶校验位，这个校验位可以为1或0，加上这个校验位之后使发送的字符和校验位合在一起“1”的个数为奇数(奇校验)或偶数(偶校验) 例：采用偶校验，发送字符为1101101，则校验位为1，保证发送的字符和校验位合在一起“1”的个数为偶数 在接收时，检查所接收的字符连同这个奇偶校验位，其为“1”的个数是不是符合规定，若不符合规定就发出奇偶出错信息，供CPU处理 校验和（BCC）是块校验方法，是一种较简单的在微型计算机领域中使用的校验方法 一块数据的校验和是一个8位的字节，它与该块数据一起传送到接收端，接收端重新计算接收到的数据块的校验和，若该校验和与发送端送来的校验和不一样，则表明该数据在传送过程中出错 计算机 数据装置 MODEM 远程计算机 MODEM 数据通信终端 数据通信终端 通信网络 数字信号 数字信号 RS232C RS232C 计算机远程通信 可编程串行通用接口芯片8251A 8251A是一种通用同步/异步数据收发器。 同步方式：数据位数5~8，最高传送速率64kbps。 异步方式：数据位数5~8，最高传送速率19.2kbps 波特率因子1、16、64 停止位1、1.5、2 检测功能：奇偶校验 溢出错 帧出错，在接收过程中无停止位 三个出错标志产生时都不会中止8251A工作 8251的内部结构 数据 总线 缓冲器 读/写 控制 电路 调制解 调控制 电路 发送 缓冲器 发送 控制 电路 接收 缓冲器 接收 控制 电路 内部总线 TXD TXRDY TXE RXD RXRDY RXC SYND