微机原理与接口技术九章.pptxVIP

微机原理与接口技术

第九章(了解)林新北京航空航天大学自动化学院

基本要求了解串行通讯的特点，波特率概念，同步通讯及异步通讯的概念RS-232C标准

章节安排串行通信基本概念数据传输系统的典型结构数据传送方向串行通讯的同步技术传输速率数字信号传输方式RS-232标准

9.1串行通信基本概念和RS232C串行通信标准这里的通信是指计算机之间或计算机与外部设备之间的数据通信。基本的方式有两种：并行通信和串行通信。串行通讯是指数据一位一位地顺序传送，只占用一条传输线。在并行通讯中，数据有多少位就要有多少传输线而串行通讯只需要一条传输线，所以串行通讯可以节省传输线。在数据位数较多，传输距离较长的情况下，这个优点更为突出。

9.1.1串行通信基本概念数据传输方向串行通讯的同步技术串行传送速率串行通信接口芯片调制解调器图数据传输系统的典型结构

1.数据传输方向在串行通讯中，数据通常在两个站(如A和B)之间进行双向传送。这种传送根据需要又分为单工、半双工和全双工传送单工传送。单工传送方式是指在通讯时，只能由一方发送数据，一方接收数据的通讯方式。半双工传送。半双工传送方式是指在通讯时，双方都能接收或发送，但不能同时接收和发送的通讯方式。在这种传送方式中，通讯双方只能轮流地进行发送和接收，即A站发，B站接收；或B站发送，A站接收。全双工传送。全双工传送方式是指可以同时在两个站之间进行发送和接收的通讯方式。全双工需要两个信道。

2.串行通讯的同步技术所谓同步，就是要求接收端按照发送端所发送信息单元的重复频率及起止时间来接收数据，即收发双方在时间基准上应保持一致。在通信过程中，接收端根据发送端发送数据的起止时间和重复频率，校正自己的时间基准与重复频率的过程称为同步过程。同步分为码元同步、字符同步、帧同步等。字符同步分为：异步式字符同步（异步通信）和同步式字符同步（同步通信）。

1）异步通信（异步式字符同步）异步通信以字符为一个独立的整体进行传送，因此需要定义串行通信的字符格式，也就是定义字符的编码形式，通常是由四个部分组成：1个起始位、5～8个数据位、1个奇偶校验位以及1～2个停止位图异步串行通信格式

1）异步通信（异步式字符同步）不发送数据时，数据信号线总是处于高电平。也称为空闲状态或者MARK状态。当有数据要发送时，数据信号线变为低电平，并持续一段时间，用于表示字符传送开始。这一位称为起始位。起始位后面，紧跟着要传送字符（数据），一般是5~8位。这是串行通信所要传送的有效数据，称为数据位。当字符用ASCII码表示时，数据位占7位。在数据位之后，可以加一个奇偶校验位，进行奇校验或者偶校验。（也可以不加）在奇偶校验位后面，至少应该有一位高电平表示停止位，用于指示字符的结束。停止位可以是1位，1.5位或者2位。起始位至停止位构成一帧数据。

对于异步通信，发送端和接收端都设有时钟电路，接收时钟周期RC和发送时钟周期TC相等，而信息位的宽度是它们的n倍（n通常取16、32或48）设n为16，如上图所示，在停止位后，接收时钟脉冲的每一个上升沿都对接收端进行采样。如果是低电平，且保持8个连续的接收时钟周期，就确定接收到起始位。然后以该时刻作基准，每隔16RC进行一次采样，即在每个信息位的中点采样。这样连续采样8～9次，可得到每一个字符的全部有效位。再一次采样接收端，若为高电平，就确认是停止位（因为每帧的位数是事先约定好的，接收方与发送方一致）。至此，一帧信息接收完毕图异步通信的同步过程

2）同步通信（同步式字符同步）同步通信是将字符组织成组连续传送，对每个字符不加附加位，但每组字符之前必须加上一个或多个同步字符SYN

异步通信是以字符为单位进行通信的，它要求在每个字符前后附加起始位和停止位，常常还需要奇偶校验位，附加信息在传送帧中约占20%，因此传输效率不高。而同步通信附加信息仅占1%，传输效率大大提高。对于异步通信，允许接收时钟和发送时钟有小的误差。而对于同步通信，每个字节没有起始位和停止位，若存在偏差，则会积累。因此，接收时钟和发送时钟必须严格保持一致。通常的做法是：接收端不设接收时钟，而从接收到的数据流中提取时钟信号。

3.串行传送速率串行通信的传输速率表达方式有两种：比特率（bps）和波特率（Baudrate）。比特率是指每秒传送的二进制位数。波特率是指通信线路状态的变化率当传输信号只有0/1两种状态时，比特率等于波特率异步通讯的传送速率一般为110、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。

假设传输线上只有0/1两种状态，数据传送速率是120字符/秒，每一个字符格式规定包含10个位(1个起始位、1个停止位和8个数据位)，则这时传送的波特率为：10×120＝120