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8.4 串口接口芯片 串行通信概述 串行接口原理 可编程通信接口8251A 串行通信概述 为了降低通信线路的价格和简化通信设备，可以利用现有的通信线路。 并行通信和串行通信 并行传送 串行传送 并行传送与串行传送的比较 从距离上看：近距离和远距离； 从速度上看： 从设备、费用上看： 串行通信概述 同步通信与异步通信 两种基本的通信方式： 异步通信ASYNC（Asynchronous Data Communication） 同步通信SYNC（Synchronous Data Communication） 串行通信概述 异步通信 字符格式： ①1位起始位，低电平； ②5-8个数据位，（如标准ASCII码。则为7位）； ③1个奇偶校验位（作为检错用）； ④1、1.5或2个终止位（停止位），高电平。 起始位后面紧跟的是要传送字符的最低位，每个字符的结束是1、1.5或2个高电平的终止位，起始位至终止位构成一帧。相连两个字符之间的间隔可以是任意长度的，两个相邻字符之间叫空闲位，为高电平。 串行通信概述 波特率（Baud Rate） 波特率是指单位时间内传送二进制数据的位数，以位/秒为单位。每个数据位的传送时间Td即为波特率的倒数。 串行通信概述 串行通信概述 同步通信 在数据块开始处要用同步字符来指明， 同步传送速度高于异步传送速度， 要求有时钟来实现发送端及接收端之间的同步， 硬件电路比较复杂。 串行通信概述 串行通信的传送方向 单工（Simplex） 仅能进行一个方向的传送。 半双工（Half-Duplex） 能交替地进行双向数据传送，但两设备之间只用一根传输线，两个方向的数据传送不能同时进行。 全双工（Full-Duplex） A、B之间有两条传输线，能在两个方向上同时进行数据传送。 串行通信概述 串行通信概述 信号的调制与解调 计算机通信传送的是数字信号，数字信号直接进行通信，经过传输线后必然会产生畸变。 在发送端必需采用调制器把数字信号转换为模拟信号，在接收端又必需用解调器检出发送来的模拟信号，恢复为原来的数字信号。 串行通信概述 Modem即调制-解调器(Modulator-Demoduiator) 计算机远程通信中的一种辅助设备 Modem分三类：调幅、调频、调相 串行通信概述 频移监控FSK(Frequency Shift Keying) 串行通信概述 异步通信规程 微型计算机中主要使用三种通信控制规程： 异步控制规程(ASYNC)， 同步控制规程（BISYNC ） 高级数据链路控制规程（HDLC）。 对每一种通信控制规程，都有相应的大规模集成电路的接口芯片去实现。 串行接口原理 串行接口原理 组成 “接收器”—用来把串行码转换为并行码； “发送器”—用来把并行码转换为串行码； “控制器”—用来接收CPU的控制信号，执行CPU所要求的操作，并输出状态信息和控制信息。 串行接口原理 功能 UART 异步收发器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）的功能是接收异步串行输入码并将其转换为CPU所需要的并行码，并将CPU内部的并行码转换为串行码输出。 UART是用外部时钟来和接收的数据进行同步的。外部时钟的周期Tc和每个数据位的周期Td有以下关系： Tc=Td/K K=1、16或64（K为波特率因子） 串行接口原理 为了检测长距离传送中可能发生的错误，通常增加一个奇偶校验位。 发送时，自动在奇偶校验位上添上“1”或“0”； 接收时，UART检查字符的每一位以及奇偶校验位的“1”的个数，以确定是否发生传送错误。 串行接口原理 UART中设立的各种出错标志： 奇偶错误（Parity error）：在接收时。UART检查接受到的每一个字符的“1”的个数，若不符合要求，则置这个标志，发出奇偶校验出错信息。 帧错误（Frame error）：若接受的字格式不符合规定(例如缺少停止位等)，则置位帧出错标志，发出帧错误信息。 溢出（丢失）错误（Overrun error） 可编程通信接口8251A（USART） Intel 8251A USART是通用同步/异步接收发送器。 USART即Universal Synchronous/ Asynchronous Receiver/Transmitter。 8251A的基本性能 可用于同步和异步传送。 波特率：DC-19.2K（异步）；DC-64K（同步）。 完全双工、双缓冲器发送器接收器。 误差检测。 8.5 模拟接口 概述 数/模转换器DAC0832及其接口 模/数转换器ADC0809及其接口 概 述 控制系统