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[物理]第八章 8251

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

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