[物理]第八章 8251.ppt

第八章 串行通信接口 教学内容 串行通信基础 串行接口标准RS-232C 可编程串行通信接口8251 8.1 串行通信基础 串行通信：将数据分解成二进制位用一条信号线，一位一位顺序传送的方式 串行通信的优点：用于通信的线路少，因而在远距离通信时可以极大地降低成本 串行通信适合于远距离数据传送，也常用于速度要求不高的近距离数据传送 PC系列机上有两个串行异步通信接口、键盘、鼠标器与主机间采用串行数据传送 1. 异步通信 收发双方必须遵守共同的通信协议（通信规程），才能解决传送速率、信息格式、位同步、字符同步、数据校验等问题 串行异步通信以字符为单位进行传输，其通信协议是异步通信协议 串行同步通信以字符块为单位进行传输，其通信协议是同步通信协议 异步通信协议 起始位——每个字符开始传送的标志，起始位采用逻辑0电平 2. 同步通信 以一个数据块（帧）为传输单位，每个数据块附加1个或2个同步字符，最后以校验字符结束 同步通信的数据传输效率和传输速率较高，但硬件电路比较复杂 串行同步通信主要应用在网络当中 最常使用高级数据链路控制协议HDLC 数据传输速率 数据传输速率也称比特率（Bit Rate） 每秒传输的二进制位数bps 波特率―――每秒传输的“符号”（也称离散状态）的个数。 在计算机中, 比特率等于波特率（Baud Rate） 标准 波特率系列：50，75，110，150，300，600，1200，2400，3600，4800,9600, 115200…… 收发时钟 发送时钟：发送端所用的时钟信号。 用来决定发送端数据的每一位对应的时间长度 接收时钟：接收端所用的时钟信号。 用来决定接收端数据的每一位对应的时间长度 波特率因子 波特率因子：收发时钟对 波特率的倍数。 可以是16倍、32倍、64倍。 波特率因子的作用： 解决异步通信时的同步问题。 3. 传输制式 全双工 4. 调制解调器 调制（Modulating） 把数字信号转换为电话线路传送的模拟信号 解调（Demodulating） 将电话线路的模拟信号转换为数字信号 调制解调器MODEM 具有调制和解调功能的器件合制在一个装置 8.2 串行接口标准RS-232C 美国电子工业协会EIA制定的通用标准串行接口 设计目的是用于连接调制解调器 现已成为数据终端设备DTE（例如计算机）与数据通信设备DCE（例如调制解调器）的标准接口 可实现远距离通信，也可近距离连接两台微机 属于网络层次结构中的最低层：物理层 8.2.1 RS-232C的引脚定义 232C接口标准使用一个25针连接器 绝大多数设备只使用其中9个信号，所以就有了9针连接器 232C包括两个信道：主信道和次信道 RS-232C的引脚（1） TxD：发送数据 串行数据的发送端 RxD：接收数据 串行数据的接收端 RS-232C的引脚（2） RTS：请求发送 当数据终端设备准备好送出数据时，就发出有效的RTS信号，用于通知数据通信设备准备接收数据 CTS：清除发送（允许发送） 当数据通信设备已准备好接收数据终端设备的传送数据时，发出CTS有效信号来响应RTS信号 RTS和CTS是数据终端设备与数据通信设备间一对用于数据发送的联络信号 RS-232C的引脚（3） DTR：数据终端准备好 通常当数据终端设备一加电，该信号就有效，表明数据终端设备准备就绪 DSR：数据通信设备准备好 通常表示数据通信设备（即数据装置）已接通电源连到通信线路上，并处在数据传输方式 DTR和DSR也可用做数据终端设备与数据通信设备间的联络信号，例如应答数据接收 RS-232C的引脚（4） GND：信号地 为所有的信号提供一个公共的参考电平 CD：载波检测（DCD） 当本地调制解调器接收到来自对方的载波信号时，该引脚向数据终端设备提供有效信号 RI：振铃指示 当调制解调器接收到对方的拨号信号期间，该引脚信号作为电话铃响的指示、保持有效 RS-232C的引脚（5） 保护地（机壳地） 起屏蔽保护作用的接地端，一般应参照设备的使用规定，连接到设备的外壳或大地 TxC：发送器时钟 控制数据终端发送串行数据的时钟信号 RxC：接收器时钟 控制数据终端接收串行数据的时钟信号 8.2.2 RS-232C的连接 微机利用232C接口连接调制解调器，用于实现通过电话线路的远距离通信 微机利用232C接口直接连接进行短距离通信。这种连接不使用调制解调器，所以被称为零调制解调器（Null Modem）连接 连接调制解调器 不使用联络信号的3线相连方式 6.2.3 RS-232C的电气特性 232C接口采用EIA电平 高电平为－ 5V～ － 15V 低电平为＋ 5V～ ＋ 1