串行通信和串行接口课件.pptVIP

串行通信和串行介面電腦與外部設備之間或電腦與電腦之間的資訊交換或數據傳輸稱為通信。通信的有兩種基本方式：並行通信和串行通信。並行通信是指數據的各位同時進行傳送，而串行通信是指數據一位一位地按順序傳送。12.1概述串行通信是指兩個功能模組只通過一條或兩條數據線進行數據交換。在串行通信中，數據通常是在兩個站（如終端或微機）之間進行傳送。按照數據傳送的方向的不同，可分三種基本的傳送方式：單工方式、半雙工方式和全雙工方式。12.1概述12.1.1串行數據傳送方向串行通信中常用的同步方法有兩種：同步方式和非同步方式，也稱同步通信和非同步通信。非同步通信把每一個字元當作獨立的資訊來傳送，並按照一固定且預定的時序傳送。每一個字元為一幀資訊，由4部分組成：起始位、數據位、校驗位和停止位。12.1.1串行數據傳送方向同步方式是將許多的字元聚集成一字元塊後，在每塊資訊（常稱為資訊幀）之前加上1至2個同步字元，字元塊之後再加入適當的錯誤檢測數據才傳出去。串列傳輸速率，是指單位時間內傳送二進位數據的位數，單位為位/秒(b/s)，是衡量串行數據速度快慢的重要指標。調製器把數字信號轉換成模擬信號，送到通信鏈路上傳輸，解調器把從通信鏈路上接收到的模擬信號轉換成數字信號。12.1.1串行數據傳送方向目前，串行通信中使用得最普遍的是EIARS-232C標準，也稱為串行介面標準。RS-232C標準對串行通信介面的相關問題做了統一規定。RS-232C標準中使用負邏輯定義信號邏輯電平，即：邏輯“1”電平-3～-15V；邏輯“0”電平；+3～+15V。12.2串行通信的物理標準RS-232C標準中共定義了25條信號線，其中4條數據線，11條控制線，3條定時線，7條備用和未定義線。RS-232C介面通往外部的連接器(插針和插座)是標準的D型25針插頭。近距離(小於15m)通信時，可以不使用MODEM，通信雙方直接相連，使用的信號線較少。而遠距離(大於15m)通信時要加接MODEM，使用的信號線較多。12.2串行通信的物理標準1.數據格式化2.串並轉換3.控制數據傳輸速率4.錯誤檢測5.TTL與EIA電平轉換6.提供符合EIARS-232C介面標準的信號線12.2串行通信的物理標準12.3.1串行介面基本功能串行介面電路的內部一般除了有完成數據串並轉換的部件外，還有4個主要的寄存器。即控制寄存器、狀態寄存器、數據輸入寄存器和數據輸出寄存器。4個寄存器通常被CPU訪問。在接收過程中，由內部控制電路自動進行錯誤檢查，包括奇偶錯誤、幀格式錯誤和溢出錯誤。12.3.2串行介面的基本結構Intel8251A是一種通用同步/非同步數據接受發送器，廣泛應用於微型電腦。8251A可以分成5個主要部分：接收器、發送器、調製/解調控制、讀寫控制邏輯以及數據匯流排緩衝器。8251A的結構如圖所示。12.4可編程通用串行通信介面8251A12.4可編程通用串行通信介面8251A8251A是一個採用NMOS工藝製造的28條引腳雙列直插式晶片，其外部引腳如圖所示。12.4可編程通用串行通信介面8251A12.4.18251A的引腳功能與CPU相連的信號線D7～D0三態雙向數據匯流排CLK時鐘信號輸入線片選信號輸入線資訊類型信號輸入線TxRDY發送準備好信號狀態輸出線TxE發送器空閒狀態信號輸出線RxRDY接收器準備好狀態信號輸出線SYNDET同步檢測信號線12.4.18251A的引腳功能與外設或數據機相連的信號線:數據終端準備好狀態輸出線；數據設備準備好狀態輸入線；請求傳送信號輸出線；清除發送(准許傳送)信號輸入線；接收器時鐘輸入線；接收器數據輸入線；發送器時鐘輸入線；發送器數據輸出線。12.4.18251A的引腳功能8251A的工作方式需要初始化編程，用兩種控制字進行設置，即方式控制字和操作控制字，還有一個供CPU查詢的狀態字。12.4.18251A的引腳功能方式控制字用於約定雙方通信的方式(同步/非同步)及其數據格式(數據位和停止位長度，