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接口技术-串行接口 串行接口-RS232C 串行数据的格式异步串行数据的一般格式是：起始位+数据位+停止位，其中起始位1 位，数据位可以是5、6、7、8位，停止位可以是1、1.5、2位。 起始位是一个值为0的位，所以对于正逻辑的TTL电平，起始位是一位时间的低电平；停止位是值为1的位，所以对于正逻辑的TTL电平，停止位是高电平。线路路空闲或者数据传输结束，对于正逻辑的TTL电平，线路总是1。 对于16进制数据55aaH，当采用8位数据位、1位停止位传输时，它在信号线上的波形如图1(TTL电平)和图2(RS-232电平)所示。 （先传第一个字节55，再传第二个字节aa，每个字节都是从低位向高位逐位传输） 串行通信-数据帧 计算机上的RS232接口信号 字符格式： （1）信息的状态：mark、 space。其中“mark”译为“标号”，对应逻辑“1”状态。在发送器空闲时，数据线应保持在mark状态；“space”译为“空格”，对应逻辑“0”状态。 （2）起始位。发送器是通过发送起始位而开始一个字符的传送。起始位使数据线处于“space”状态 （3）数据位。起始位之后就传送数据位。在数据位中，低位在前（左），高位在后（右）。由于字符编码方式的不同，数据位可以是5、6、7或8位。 （4）奇偶校验位。用于对字符传送作正确性检查，因此奇偶校验位是可选择的，共有3种可能，即奇校验、偶校验和无校验，由用户根据需要选定。 （5）停止位。停止位在最后，用以标志一个字符传送的结束，它对应于mark状态。停止位可能是1、1.5或2位，在实际应用中根据需要确定。 串行通信的传输速率 1. 波特率： 是指在串行通信中，在基本波传输的情况下，每秒钟传送的二进制脉冲的数目。 用波特率表示： 即1波特=bit/s （位/秒） 常用的标准波特率：110，300，1k，1.2k，2.4k，4.8k， 9.6k，19.2k，28.4k,56k，115.2k 2.字符速率： 是指每秒所传输的字符数，这个概念使用少。 字符速率与波特率的关系： 1个字符：1个起始位+8个数据位+1个偶数位+2个终止位=12位 如果波特率：12000 则字符速率：12000/12=1000字符/s 串口通信-通信协议 通信双方的一种约定，包括对数据格式、同步方式，传送速度、传送步骤、检纠错方式等问题作出统一规定。也称通信控制规程。 串口波特率测量 第一个字节的10位(1位起始位，8位数据位和1位停止位)共占约1.05ms，这样可计算出其波特率约为： 10bit / 1.05ms X 1000 ≈ 9600 bit/s RS232的物理实现 2线：单工，只收/发 3线：双工，同时收发 MCU、DSP 标准接口之一 用户仅需要软件编程配置内部寄存器，即可实现通信 专用的UART-Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步接收/发送装置 常用型号：16C550 参考数据手册 FPGA实现 串口通信-数据的安全传输 信息的检错与纠错 串行数据在传输过程中，由于干扰而引起误 码是难免的，这直接影响通信系统的可靠性，对通信中的检/纠错能力是衡是一个通信系统的重要内容。 检错：如何发现传输中的错误，称为检错。 纠错：如何消除错误，称为纠错 常用的检错技术： 奇偶校验检错：每个字符中的1 和校验检错/ 循环冗余码（CRC）检错 奇偶校验是一种校验代码传输正确性的方法。根据被传输的一组二进制代码的数位中“1”的个数是奇数或偶数来进行校验。采用奇数的称为奇校验，反之，称为偶校验。采用何种校验是事先规定好的。通常专门设置一个奇偶校验位，用它使这组代码中“1”的个数为奇数或偶数。若用奇校验，则当接收端收到这组代码时，校验“1”的个数是否为奇数，从而确定传输代码的正确性。 循环冗余校验码（CRC）的基本原理是：在K位信息码后再拼接R位的校验码，整个编码长度为N位，因此，这种编码又叫（N，K）码。对于一个给定的（N，K）码，可以证明存在一个最高次幂为N-K=R的多项式G(x)。根据G(x)可以生成K位信息的校验码，而G(x)叫做这个CRC码的生成多项式。 校验码的具体生成过程为：假设发送信息用信息多项式C(X)表示，将C(x)左移R位，则可表示成C(x)*2的R次方，这样C(x)的右边就会空出R位，这就是校验码的位置。通过C(x)*2的R次方除以生成多项式G(x)得到的余数就是校验码。 CRC码的生成步骤 　　1、将x的最高幂次为R的生成多项式G(x)转换成对应的R+1位二进制数。 　　2、将信息码左移R位，相当与对应的信息多项式C(x)