單元一串通信ppt課件

1、本章知識(shí)點(diǎn)：1、掌握串行通信原理及工作方式2、了解串行通信接口8251a的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能3、掌握8251a命令字、控制字、狀態(tài)字的設(shè)置及其工作方式4、掌握8251a編程串行通信串行通信是指在單根導(dǎo)線(xiàn)上將二進(jìn)制數(shù)據(jù)一位一是指在單根導(dǎo)線(xiàn)上將二進(jìn)制數(shù)據(jù)一位一位順序傳送，特別適合于遠(yuǎn)距離傳送。位順序傳送，特別適合于遠(yuǎn)距離傳送。對(duì)于離計(jì)算機(jī)較近的外部設(shè)備如鼠標(biāo)、繪圖儀、對(duì)于離計(jì)算機(jī)較近的外部設(shè)備如鼠標(biāo)、繪圖儀、終端等，也常常采用串行方式交換數(shù)據(jù)。終端等，也常常采用串行方式交換數(shù)據(jù)。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：4.2 4.2 串行傳送的幾個(gè)問(wèn)題串行傳送的幾個(gè)問(wèn)題1.1.單工單工(simplex(simplex） 單

2、工數(shù)據(jù)線(xiàn)僅能在一個(gè)方向上傳輸數(shù)據(jù)，兩個(gè)站單工數(shù)據(jù)線(xiàn)僅能在一個(gè)方向上傳輸數(shù)據(jù)，兩個(gè)站之間進(jìn)行通信時(shí)，一邊只能發(fā)送數(shù)據(jù)，另一邊只之間進(jìn)行通信時(shí)，一邊只能發(fā)送數(shù)據(jù)，另一邊只能接收數(shù)據(jù)。能接收數(shù)據(jù)。發(fā)送器發(fā)送器接收器接收器ab2.2.半雙工（半雙工（half duplexhalf duplex） 使用同一根傳輸線(xiàn)，既可發(fā)送數(shù)據(jù)又可接收數(shù)據(jù)，使用同一根傳輸線(xiàn)，既可發(fā)送數(shù)據(jù)又可接收數(shù)據(jù)，但不能同時(shí)收送數(shù)據(jù)，這樣的傳送方式就是半雙但不能同時(shí)收送數(shù)據(jù)，這樣的傳送方式就是半雙工（工（half duplexhalf duplex）制，）制，發(fā)送器發(fā)送器接收器接收器發(fā)送器發(fā)送器接收器接收器a站b站圖8.2 半雙工方

3、式示意圖特點(diǎn)：特點(diǎn)：每端需有一個(gè)收每端需有一個(gè)收/ /發(fā)切換電子開(kāi)關(guān)發(fā)切換電子開(kāi)關(guān) 因有切換，會(huì)產(chǎn)生時(shí)間延遲因有切換，會(huì)產(chǎn)生時(shí)間延遲應(yīng)用：應(yīng)用：打印機(jī)串口，單向傳送設(shè)備，發(fā)送器打印機(jī)串口，單向傳送設(shè)備，發(fā)送器接接收器收器 3.3.全雙工全雙工(full duplex(full duplex） 數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收分別由兩根可以在兩個(gè)不同的數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收分別由兩根可以在兩個(gè)不同的站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送和接收的傳輸線(xiàn)進(jìn)行傳送，通信雙站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送和接收的傳輸線(xiàn)進(jìn)行傳送，通信雙方都能在同一時(shí)刻進(jìn)行發(fā)送和接收操作，選擇的方都能在同一時(shí)刻進(jìn)行發(fā)送和接收操作，選擇的傳送方式稱(chēng)為全雙工制。傳送方式稱(chēng)為全雙工制。發(fā)送器發(fā)送

4、器接收器接收器接收器接收器發(fā)送器發(fā)送器a站b站圖8.1 全雙工方式示意圖特點(diǎn)：特點(diǎn)：每一端都有發(fā)送器和接收器每一端都有發(fā)送器和接收器 有二條傳送線(xiàn)有二條傳送線(xiàn)應(yīng)用：應(yīng)用：交互式應(yīng)用，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制交互式應(yīng)用，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制2.2.特點(diǎn)：是一個(gè)字符特點(diǎn)：是一個(gè)字符一個(gè)字符傳輸一個(gè)字符傳輸syn syn soh 標(biāo)題標(biāo)題stx數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊 etb/etx塊校驗(yàn)塊校驗(yàn)特點(diǎn)：特點(diǎn)：一次傳送是一個(gè)數(shù)據(jù)塊，傳輸效率提高了；一次傳送是一個(gè)數(shù)據(jù)塊，傳輸效率提高了；采用了一些傳輸控制字，增加了通信控制能力和校驗(yàn)?zāi)芰?；采用了一些傳輸控制字，增加了通信控制能力和校?yàn)?zāi)芰?；存在?wèn)題：由于數(shù)據(jù)字符與特定字符可能代碼相同，發(fā)

5、生誤存在問(wèn)題：由于數(shù)據(jù)字符與特定字符可能代碼相同，發(fā)生誤解，因此，在數(shù)據(jù)字符前插入轉(zhuǎn)義字符解，因此，在數(shù)據(jù)字符前插入轉(zhuǎn)義字符dledle，以示區(qū)別。這種，以示區(qū)別。這種方式稱(chēng)為方式稱(chēng)為“字符填充字符填充”。4.3 4.3 串行通信接口任務(wù)串行通信接口任務(wù)一、串口的基本任務(wù)一、串口的基本任務(wù) 內(nèi)部有四個(gè)寄存器：控制寄存器、狀內(nèi)部有四個(gè)寄存器：控制寄存器、狀態(tài)寄存器、數(shù)據(jù)輸入內(nèi)部有寄存器、態(tài)寄存器、數(shù)據(jù)輸入內(nèi)部有寄存器、數(shù)據(jù)輸出寄存器數(shù)據(jù)輸出寄存器 數(shù)據(jù)線(xiàn)數(shù)據(jù)線(xiàn) 聯(lián)絡(luò)信號(hào)線(xiàn)聯(lián)絡(luò)信號(hào)線(xiàn) 地址線(xiàn)與片選線(xiàn)地址線(xiàn)與片選線(xiàn) 串并轉(zhuǎn)換和并串轉(zhuǎn)換串并轉(zhuǎn)換和并串轉(zhuǎn)換二、串口電路的組成二、串口電路的組成一、一、82

6、51a8251a的內(nèi)部邏輯與外部信號(hào)的內(nèi)部邏輯與外部信號(hào)1.1.結(jié)構(gòu)框圖結(jié)構(gòu)框圖 8251a8251a是通用同步異步接收是通用同步異步接收/ /發(fā)送器發(fā)送器usartusartuniversal/synchronous asynchronous universal/synchronous asynchronous receiver and transmitterreceiver and transmitter）數(shù)據(jù)總線(xiàn)緩沖器讀/寫(xiě)控制邏輯調(diào)制控制發(fā)送緩沖器發(fā)送控制接收緩沖器接收控制txdtxrdytxemptytxcrxdrxrdysyndet/bdrxcdtrdsrrtscts resetc

7、lkc/drdwrcsd7-d04 4、讀寫(xiě)控制電路、讀寫(xiě)控制電路（1 1）reset reset 復(fù)位信號(hào)，輸入，高電平有效復(fù)位信號(hào)，輸入，高電平有效（2 2）clk clk 時(shí)鐘，輸入時(shí)鐘，輸入（3 3）wrwr* * 寫(xiě)，低電平有效寫(xiě)，低電平有效（4 4）rdrd* * 讀，低電平有效讀，低電平有效（5 5）cscs* * 片選信號(hào)，低電平有效片選信號(hào)，低電平有效（6 6）c/dc/d* * 控制控制/ /數(shù)據(jù)信號(hào)，輸入數(shù)據(jù)信號(hào)，輸入c/ dc/ d* *=1:=1:表示當(dāng)前通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)傳送的是控制信息或狀態(tài)字表示當(dāng)前通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)傳送的是控制信息或狀態(tài)字c/dc/d* *=0:=0:傳送

8、的是數(shù)據(jù)信息傳送的是數(shù)據(jù)信息c/dc/d* *,rd,rd* *,wr,wr* *,cs,cs* *幾個(gè)信號(hào)組成的讀寫(xiě)操作如表所示：幾個(gè)信號(hào)組成的讀寫(xiě)操作如表所示：s1s0eppenl1l0b1b0d7d6d5d4d3d2d1d0停止位奇偶校驗(yàn)字符長(zhǎng)度波特因子（同步） （異步）0=內(nèi)同步 00=不用1=外同步 01=1位0=雙同步 10=1.5位1=單同步 11=2位0=無(wú)校驗(yàn)01=奇校驗(yàn)11=偶校驗(yàn)00=5位01=6位10=7位11=8位00=同步01=1 異步10=16 11=64 ehirrtsersbrkrxedirtxend7d6d5d4d3d2d1d0進(jìn)入搜索方式內(nèi)部復(fù)位發(fā)送請(qǐng)求錯(cuò)

9、誤標(biāo)志復(fù)位發(fā)中止字符接收允許數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好發(fā)送允許d7=1 有效有效d6=1 有效有效d5=1 有效有效d4=1 復(fù)位復(fù)位erd3=1,發(fā)中止字符（空號(hào)）發(fā)中止字符（空號(hào)） =0，正常操作，正常操作d2=1,允許接收允許接收 =0，禁止接收，禁止接收d0=1,允許發(fā)送允許發(fā)送 =0，禁止發(fā)送，禁止發(fā)送d1=1,已準(zhǔn)備好已準(zhǔn)備好 =0，正常操作，正常操作例例3 3：使使82518251內(nèi)部復(fù)位，并且允許接收，內(nèi)部復(fù)位，并且允許接收，又允許發(fā)送，則程序段為：又允許發(fā)送，則程序段為：dsrsyndetteoepetxerxrdytxrdyd7d6d5d4d3d2d1d0數(shù)傳機(jī)就緒同步檢出格式錯(cuò)溢出錯(cuò)

10、奇偶錯(cuò)發(fā)送器空接收準(zhǔn)備好發(fā)送準(zhǔn)備好三、三、8251a8251a應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例1.1.要求要求 在甲乙二臺(tái)在甲乙二臺(tái)pcpc之間進(jìn)行串行通信，甲發(fā)送乙接收，要求之間進(jìn)行串行通信，甲發(fā)送乙接收，要求把甲機(jī)上開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序（其長(zhǎng)度為把甲機(jī)上開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序（其長(zhǎng)度為2dh2dh）傳送到乙機(jī)中去。）傳送到乙機(jī)中去。mc1488mc1489rs-232ttleia電平電平+15v+15vttl+15v 采用采用eiaeia電平比電平比ttlttl電平具有更強(qiáng)的抗干擾性能。電平具有更強(qiáng)的抗干擾性能。 另外，使用另外，使用max232max232電平轉(zhuǎn)換省電電平轉(zhuǎn)換省電, ,可連接二對(duì)收可連接二對(duì)收/ /發(fā)線(xiàn)，

11、只用單發(fā)線(xiàn)，只用單電源。電源。2.2.機(jī)械特性機(jī)械特性1 1）連接器（）連接器（connectorconnector） 常用二種：常用二種：db-25db-25型，型，2525腳，只用腳，只用9 9個(gè)信號(hào)（個(gè)信號(hào)（2 2個(gè)數(shù)據(jù)線(xiàn)，個(gè)數(shù)據(jù)線(xiàn)，6 6個(gè)控制線(xiàn)，個(gè)控制線(xiàn)，1 1個(gè)個(gè)地址），如下圖所示。地址），如下圖所示。1234db-25型連接器5678911132522201814發(fā)送電流（-）發(fā)送電流（+）dcdgnddsrctsrtsrxdtxd（-）接收電流（+）接收電流123456789dsrrtsctsridcdrxdtxddtrgnddb-9型連接器2.2.電纜長(zhǎng)度電纜長(zhǎng)度 rs-23

12、2rs-232直接連接的最大物理距離直接連接的最大物理距離15m15m，通信速率，通信速率20kbps20kbps。3.rs-232c3.rs-232c接口信號(hào)的定義接口信號(hào)的定義 2525線(xiàn)：數(shù)據(jù)線(xiàn)線(xiàn)：數(shù)據(jù)線(xiàn)4 4條（條（2 2，3 3，1414，1616） 控制線(xiàn)控制線(xiàn)1111條（條（4 4，5 5，6 6，8 8，1212，1313，1919，2020，2222，2323） 定時(shí)信號(hào)線(xiàn)定時(shí)信號(hào)線(xiàn)3 3條（條（1515，1717，2424） 地線(xiàn)地線(xiàn)2 2條（條（1 1，7 7） 備用備用5 5條（條（9 9，1010，1111，1818，2525） 未定義未定義4.4.信號(hào)線(xiàn)的連接信號(hào)線(xiàn)的連接1