第10章串行接口11.ppt

1、第10章串行介面，了解牙齒章節(jié)中的學習內容，了解串行通信基本概念了解RS232C串行介面標準了解串行接口的基本功能和一般結構了解可編程串行介面籌碼8251的結構、應用節(jié)目和編程方法。10.1串行通信基本概念10.2 RS232C串行介面標準10.3串行通信接口的基本功能和一般結構10.4可編程串行介面籌碼8251A，10.1串行通信基本概念，通信：在計算機的CPU和外部設備之間交換信息。通信的基本方法：并行通信、串行通信并行通信：引用數據的各位同時發(fā)送。在電腦系統(tǒng)中，CPU與存儲、主機和打印機之間的通信通常以并行方式進行，傳輸速度很快。串行通信：數據按順序傳輸，一個接一個。串行通信特性：數據在

2、單個1位寬度的傳輸線中按時間順序逐個傳輸。節(jié)省傳輸線(優(yōu)點)；低數據速率(缺點)。主要適用于遠距離、低速通信。在10.1.1資料傳輸方向、單向半雙工雙工、1單(Simplex)、接收器和發(fā)射器之間只有一條傳輸線，只能向單個方向傳輸。這種傳輸方式是單向的。稱為Half Duplex。3全雙工、數據接收和傳輸分流，分別在兩個徐璐不同的傳輸線上傳輸時，通信雙方可以同時發(fā)送和接收數據。這種傳輸方式必須在池雙工方式、10.1.2串行通信方式、串行通信期間發(fā)送端將并行數據轉換為串行數據后才能進行傳輸。要正確區(qū)分每個字符和字符內的所有信息，必須同步發(fā)送方和接收方的工作。否則，在串行傳輸后，如果在接收時由于某

3、種原因只有一個人出錯，那么在其后接收的所有字符都可能顯示為錯誤。因此，串行通信中如何同時進行收款和爆破是最重要的。同步方法(同步通信)異步方法(異步通信)，兩種常用茄子同步方法(異步通信)，一種異步通信(異步數據通信)，字符與字符之間的傳輸完全異步，一種字符的位與位之間的時間間隔是固定的，兩種字符之間的時間間隔不是固定的，串行異步傳輸數據格式，奇數確認：資料傳輸時自動檢測傳輸數據中包含的1個數量，奇數時，檢查位自動寫入0。如果是偶數，則檢查L以確定發(fā)送的每個數據(數據位10奇偶校驗位)中的1的數目是否為奇數，如果接收方接收偶數1(刪除字符的開始位和停止位之后)，則產生奇數確認錯誤。偶校驗：如果

4、數據位1的數目是偶數，奇偶校驗位將自動寫入0。如果是奇數，則創(chuàng)建1，以確定發(fā)送的每個數據(數據位10奇偶校驗位)中的1的個數是否為偶數。此時，如果收件人收到奇數1，將發(fā)生偶數確認錯誤。異步通信的特征，(1)字符幀(幀)的傳輸格式允許發(fā)送者根據應用節(jié)目要求在字符之間徐璐插入不同的時間間隔。也就是說，每個字符的發(fā)送是隨機的，當每個字符發(fā)送時，接收和發(fā)送以預定的時鐘速度發(fā)送。這是異步通信的主要特征。(2)每個字符傳輸總是根據開始位開始，接收方與發(fā)送方保持同步(格式的統(tǒng)一)。(3)通信方可以根據應用要求隨時更改通信協(xié)議，例如更改數據位、奇偶校驗位和停止位長度或資料傳輸速度。2同步通信是串行通信過程中的

5、更快的速度。同步通信刪除每個字符的開始位和停止位，按順序連接字符以形成固定長度字符串(也稱為幀，根據實際情況，可設置為512，1024字節(jié))，在每個塊之前添加一個或兩個同步字符，后面有錯誤確認字符，因此同步通信僅增加大約1的額外數據，圖105同步通信格式，在同步通信中，接收設備首先搜索同步字符，獲取同步字符，然后開始加載數據。在傳輸過程中，收發(fā)設備必須保持完全同步。在附近的時候，在傳輸線上添加時鐘信號線，用同一個時鐘發(fā)生器驅動收發(fā)器。如果傳輸距離很遠，則可以通過調制解調器從數據流中提取同步信號，并且使用鎖相技術，可以獲得與時鐘傳輸完全相同的同步時鐘信號。串行異步通信將每個字符封裝在開始位和停止

6、位中，同步通信將每個幀數據封裝在同步字符中。根據這些數據類型，硬件差異會很大。動機通信的硬件接口比異步通信復雜。同步通信的特征，(1)在一個數據幀內同步傳輸所需的額外位較少，因此，在內部速度相同的情況下，傳輸速度比異步方法快。(2)通信雙方的時鐘同步要求比較高，過程控制復雜。10.1.3串行波特率，1波特率Rb波特率Rb :每秒傳輸的二進制位(bps)。在異步串行通信中，發(fā)送方應使用一定頻率的時鐘來確定發(fā)送每1位數據的時間長度(稱為位寬)，接收方也應使用一定頻率的時鐘來測量每個輸入數據的位寬。2傳輸時鐘和接收時鐘，發(fā)送方用于確定數據位寬度的時鐘(傳輸時鐘)，接收方用于測量每個輸入數據位寬度的時

7、鐘(接收時鐘)。發(fā)送/接收時鐘決定了每個數據的位寬牙齒，因此發(fā)送/接收時鐘頻率的高低決定了發(fā)送/接收串行通信雙方牙齒字符數據的速度。在異步通信中，根據資料傳輸速度確定接收/發(fā)送時鐘的頻率。一般來說，時鐘接收/發(fā)送頻率總是以傳輸速度的1、16、32或64倍減少讀取錯誤。發(fā)送/接收時鐘頻率和波特率關系如下：接收/傳輸時鐘頻率=n接收/傳輸速率、10.1.4信號的調制和曹征、當前電話網是模擬通信系統(tǒng)，是3003400Hz的音頻模擬信號設計，不適合二進制數據的傳輸語音信息。在電話網上進行數字信號傳輸必須經過調制和調整。調制：數字信號-模擬信號曹征：模擬信號-數字信號調制解調器：調制和曹征過程的實施單元

8、，3茄子調制方法、振幅調制(振幅調制)、根據數字數據值更改載波振幅。牙齒調制技術稱為振幅鍵控(Amplitude Shift KeyingASK)，由于抗干擾性能不好，傳輸速率可能達到1200bps。頻率調制(頻率調制)，根據數字數據值更改載波頻率。牙齒調制技術稱為頻移鍵控(Frequency Shift KeyingFSK)，具有很強的水平變化和抗噪聲能力，但是頻帶利用率低，適用于傳輸速率低的數字信號傳輸。相位調制(相位調制)，根據數字數據值更改載波相位。牙齒調制技術被稱為相移鍵控，具有較強的抗電平變化和抗噪聲能力。占用帶窄，利用率低，適合高速數字信號傳輸，但技術復雜。a) AM幅度調制b)

9、 FM頻率c) phM相位曹征，圖10-7實現了FSK方法的調制解調器工作原理，串行數據在傳輸過程中因干擾而產生代碼是不可避免的。這直接影響通信系統(tǒng)的可靠性。因此，在通信中，差錯控制能力是衡量通信系統(tǒng)的重要指標。我們把發(fā)現傳輸的錯誤稱為錯誤檢查。在發(fā)現錯誤后刪除錯誤稱為修復錯誤。在基本通信領域中，通常使用奇偶或正方形代碼檢查錯誤(參見教材P235)以反饋重發(fā)方式更正錯誤。在高級通信控制領域，通常使用循環(huán)冗馀代碼(CRC Cyclic Redundancy Check)檢測錯誤，并通過自動錯誤糾正來糾正錯誤。10.2 RS232C串行介面標準，串行數據傳輸在傳輸線上傳輸數據，因此牙齒傳輸線不僅需

10、要傳輸數據信息，還需要傳輸通信的聯系控制信號。因此，在牙齒傳輸線的串行信息流中，可以區(qū)分哪些是數據信息，哪些是聯系控制信號，哪些是可靠數據傳輸的基本問題。為此，在串行通信內商定了一系列數據通信控制領域(通信領域或網絡協(xié)議)。通信程序通常包括串行通信數據格式、同步方法、數據傳輸速率、傳輸控制步驟、控制字符定義和錯誤控制方法等問題的統(tǒng)一規(guī)定。允許通信雙方共同遵守。串行異步通信的標準接口是RS232c、RS-449、RS-422/485和其他接口。RS232C標準是美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)公布的串行總線標準。RS是Recommended Standard的第一個字母，232和c是代碼。RS-232

11、C可用于多種用途，如連接鼠標、打印機或調制解調器。您還可以連接產業(yè)裝置裝置裝置。RS232C標準是DTE和DCE之間互連和通信的正確串行通信過程。表示DTEData Terminal Equipment數據終端設備、通用終端或計算機。可以是僅接收大、中型、迷你電腦或數據的打印機DCEData Communication Equipment數據通信設備(通常是調制解調器、多路復用器或數字設備，DCE方面提供時鐘，DTE表示提供時鐘的渡邊杏，DCE提供的時鐘任務)。例如，PC和調制解調器之間的連接。PC是DTE，調制解調器是DCE。DTE在硬件上可以用針區(qū)分它的接口，DCE的接口是孔式的。RS-2

12、32C是物理介面標準，其他供應商生產的設備僅需要RS-232C標準接口就可以在沒有轉換電路的情況下連接徐璐，因此牙齒標準也廣泛適用于電腦之間、計算機與終端或外圍設備之間的近距連接以及數據傳輸。因此，RS-232C標準還包括串行介面標準、RS-232C標準、串行通信接口的相關問題、主要介面信號線信號功能邏輯水平機器(連接器規(guī)范)等、1信號水平標準、負邏輯使用：3V15V邏輯0 3V15V邏輯1常規(guī)TTL邏輯信號RS-232C平面和TTL邏輯信號接收接收接收數據(RxD):數據。請求發(fā)送(RTS): DTE向DCE發(fā)出發(fā)送請求的請求行，表明需要將數據發(fā)送到DCE。清除發(fā)送(CTS):是DCE對DT

13、E中傳輸請求的響應信號，表示DCE可以接收數據并響應RTS。反映通用針腳和功能，數據集就緒(DSR): DCE就緒數據通信設備的當前狀態(tài)。通過牙齒行，DCE通知DTE DCE準備就緒。數據終端就緒(DTR):意味著DTE就緒。連接牙齒線后，DTE會通知DCE DTE已準備好發(fā)送或接收數據。兩個牙齒信號表示設備本身可用，但通信可能無法啟動。終端設備傳輸數據的條件：DTR、DSR、RTS和CTS均為正電壓，RI(Ring Indicator ):鈴聲檢測標記(使用MODEM)當DCE在線路上檢測到鈴聲信號時，它連接RI線路并將其發(fā)送到DTE，DTE使用牙齒信號作為處理器的中斷請求信號使DTE進入接

14、收狀態(tài)，在鈴停止時，RI也將進入斷開狀態(tài)。大衛(wèi)亞設，Northern Exposure(美國電視電視劇)，DTE，DTE，DTE，DTE，DTE，DTE，DTE) SG:信號地。3機械標準，(1)RS-232C考慮DB-25英寸25針連接器，(2)電纜長度直接連接最大距離15米，數據傳輸速率20Kbs，調制解調器大于15米，4RS-232C信號線連接，(10.3.1狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器過程中的每個位稱為狀態(tài)位，每個狀態(tài)位表示傳輸過程中的錯誤或外圍設備的當前狀態(tài)。數據輸入寄存器1始終與串行輸入/并行輸出移位寄存器一起使用。在數據輸入(接收)期間，根據接收時鐘的作用，一個數據通過外部設備RxD接收線進入接口的移位寄存器。收到一個字符后，數據將從移位寄存器發(fā)送到數據輸入寄存器，等待CPU讀取。數據輸出寄存器1與并行輸入/串行輸出移位寄存器1一起使用。在輸出(傳輸)過程中，如果CPU通過總線向數據輸出寄存器寫入數據，則數據將傳遞到移位寄存器，然后在傳輸時鐘TxC的作用下，將一個人從傳輸線路TxD發(fā)送到外圍設備。在接收串行介面電路期間自動檢查內部控制電路錯誤，包括奇偶錯誤、幀格式錯誤和溢出錯誤。奇偶錯誤：表示接收的數據的“1”個數量不符合傳輸時規(guī)定的要求。奇偶校驗錯誤標志PRERR為1。幀格式錯誤：幀信息格式不符合系統(tǒng)規(guī)則要求(例如缺少停止位等)，這意味