第10章 串行通信(南通大学)(陈继红).pptVIP

第10章 串行通信 10.1 基本概念 10.1.1 串行通信与并行通信 10.1.2 异步串行通信 1. 数据帧格式 2、波特率(Baud Rate) 波特率是衡量串行数据传送速度的参数，是指单位时间内传送二进制数据的位数，以位/秒为单位（或bps,bit/s），也称为波特。 【例题10.1】设数据帧为1位起始位、1位终止位、7位数据位、1位奇偶校验位，传送的波特率为1200（波特）。用7位数据位代表一个字符，求最高字符传送速度。 解：1200（位/秒）/10（位）＝ 120（字符） 【例题10.2】设数据帧为1位起始位、2位终止位、8位数据位、1位奇偶校验位，要求每秒传送字符数大于1000字节，则波特率应大于多少波特？ 解：12（位/秒）×1000＝ 12000（字符），波特率应大于12000位/秒。 10.1.3 同步串行通信 同步传送时，无需起始位、停止位。每一帧包含较多的数据，在每一帧开始处使用1-2个同步字符以表示一帧的开始。 10.1.4 串行通信中的数据传送模式 10.1.5 信号的调制和解调 10.1.6 串行接口标准RS-232C 最初 RS-232C串行接口的设计目的是用于连接调制解调器。目前，RS-232C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)的标淮接口。利用RS-233C接口不仅可以实现远距离通信，也可以近距离连接两台微机或电子设备。 1．RS-232C的引脚定义 RS-232C接口标准使用标准的25针D型连接器即DB-25。PC机已使用9针连接器取代25针连接器。 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。 GND 信号地——为所有的信号提供一个公共的参考电平 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——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。 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 数据装置准备好——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，并处于数据传输方式，而不是处于测试方式或断开状态。 CD 载波检测——当本地调制解调器接收到来自对方的载波信号时，就从该引脚向数据终端设备提供有效信号。该引脚缩写为DCD。 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。 2．RS-232C的连接 3．RS-232C的电气特征 高电平为+3V～+15V，低电平为-3V～-15V。实际应用中常采用±12v或±15v。 高电平表示逻辑0，用符号SPACE(空号)表示；低电平表示逻辑1，用符号MARK(传号)表示。 由于RS-232C的EIA电平与微机的逻辑电平(TTL电平或CMOS电平) 不兼容．所以两者间需要进行电平转换。MCl488(完成TTL电平到EIA电平的转换)和MCl489(完成EIA电平到TTL电平的转换)等芯片。 MAX232电平转换电路如图所示，能实现两路TTL电平到EIA电平、两路EIA电平到TTL电平的转换。 10.2 通用可编程串行通信接口芯片NS8250 10.2.1 NS8250概述 1．基本功能 ● 支持串行异步通信协议 ● 支持全双工通信 ● 数据位可选5～8位，停止位可选1、1．5或2位，可奇偶校验，具有奇偶、帧和溢出错误的检测。 ● 具有带优先级排序的中断系统，有多种中断源 ● 发送和接收均采用双缓冲器结构。 ● 使用单一的5V电源，40脚双列直插型封装。 2．结构 其中寄存器： THR、TSR RBR、RSR LCR LSR DLH DLL MCR MSR IER IIR （1）串行数据的发送 CPU送来的并行数据存在发送保持寄存器THR中。 只要发送移位寄存器TSR中没有正在发送的数据，发送保持寄存器的数据就送入TSR 。 与此同时，8250按照编程规定的起止式字符格式，加入起始位、奇偶校验位和停止位，从串行数据输出引脚SOUT逐位输出。 因为THR、TSR采用双缓冲寄存器结构，所以在TSR进行串行发送的同时，CPU可以向8250提供下一个发送数据到THR，这样可以保证数据的连续发送。 （2）起始位的检测 必须确定起始位才能开始接收数据，即实现位同步。 数据接收时钟RCLK使用16倍波