串行数据传送方式.PPT

第11章 串行通信及接口电路 串行通信的基本概念 8251芯片的简介 8251芯片结构、功能及应用 串 行 通 信 接 口 的 基 本 概 念 数字信号的并行传输和串行传输 并行传输是多位二进制数据可以同时传输，提高数据传输的效率。通常以8位、16 位或32位的数据宽度同时进行传输。每一位都要有自己的数据传输线和发送接收器件，在时钟脉冲的作用下数据从一端送往另一端。 串行通信是指在单根导线上将二进制数据一位一位顺序传送，特别适合于远距离传送。对于离计算机较近的外部设备如鼠标、绘图仪、终端等，也常常采用串行方式交换数据。 串 行 通 信 接 口 的 基 本 概 念 串行通信的同步方式 1、字符同步方式 字符同步方式又称起止式同步方式或异步传输方式。它是以字符为单位进行传输。发送端每发一个字符之前先发送一个同步参考信号，接收端根据同步参考信号产生与数据位同步的时钟脉冲。这样，在发送端和接收端之间，每个字符都要同步一次。发送端在发送一个字符的串行数据前加l位起始位，在字符之后要加l位校验位（任选）和l～2位的停止位。 串 行 通 信 接 口 的 基 本 概 念 串行通信的同步方式 2、位同步方式 位同步方式，即在发送端对每位数据位都带有同步信息。在发送端可以附加发送与数据位同步的时钟脉冲，在接收端用这个时钟脉冲来读入数据。 串 行 通 信 接 口 的 基 本 概 念 串行数据传送方式 1、单工方式（Simplex Mode） 在这种方式下，只允许数据按一个固定的方向传送。图中A只能发送，称为发送器；B只能接收，叫做接收器。不能从B传向A。 串 行 通 信 接 口 的 基 本 概 念 串行数据传送方式 2、半双工方式（Half-Duplex Mode） 在这种方式下，数据既可以从A传向B，也可以从B传向A。因此A和B既可作为发送器，又可作为接收器，通常称为收发器。但是，由于A和B之间只有一根传输线，所以在同一时刻，只能进行一种传送，不能同时双向传输。因此，将其称为“半双工”方式。在这种工作方式下，要么A发送B接收，要么B发送A接收。 串 行 通 信 接 口 的 基 本 概 念 串行数据传送方式 3、全双工方式（Full-Duplex Mode） 在A、B之间增加一条线，使A和B两端均可同时工作在收发方式数据可以由A传向B，也可以由B发送到A。与半双工方式相比，虽然对每个站来讲，都有发送器和接收器，但图中有两条传送线，用不着收发切换，因而传送速率可成倍增长。 串 行 通 信 接 口 的 基 本 概 念 信号调制和解调 把数字信号转换为适于传输的模拟信号，而在接收端再将其转换成数字信号，前一种转换称为调制，后一种转换称为解调。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） 串 行 通 信 接 口 的 基 本 概 念 波特率 所谓波特率是指每秒钟传送二进制数据的位数。单位是位/秒（bit/s）。 1波特＝1位／秒（1bps） 例如，设数据传送的速率为120字符/秒，每个字符（帧）包括10个数据位，则传送的波特率为： 10×120＝1200位/秒＝1200波特率 每一位传送的时间为T＝1/1200=0.833ms 可 编 程 串 行 接 口 芯 片 8251A Intel 8251A是一种通用的同步异步接收／发送器（USART）芯片。它作为一种外围器件，可通过编程选用某一种串行通信技术。8251A具有独立的发送器和接收器．因此，它能够以单工、半双工或全双工方式进行通信，并且提供一些基本的控制信号，可以方便地与MODEM连接。 可 编 程 串 行 接 口 芯 片 8251A 8251A的引脚信号 可 编 程 串 行 接 口 芯 片 8251A 8251A的内部结构 可 编 程 串 行 接 口 芯 片 8251A I/O缓冲器 I/O缓冲器用来与CPU的数据总线D7～D0相连。I/O缓冲器中设有三个缓冲器，分别为状态缓冲器、接收数据缓冲器和发送数据／命令缓冲器。状态缓冲器用来存放8251A的内部工作状态，供CPU查询；接收数据缓冲器用来存放接收器已经装配好的字符，准备送给CPU；发送数据／命令缓冲器用来存入CPU送入8251A的数据或命令。 可 编 程 串 行 接 口 芯 片 82