第9章 SCI通信模块.ppt

数字-数字编码 单极性编码 极化编码 双极性编码 单极性编码 数字传输系统通过在媒体链路上发送脉冲电压进行通信。 单极性编码的电压只有一级。因此，二进制的两个状态只有一个进行了编码，通常是1。另一个状态，通常是0，由零电压或是线路空闲态来代表。 单极性编码只使用一个电压值的振幅 单极性编码 优缺点 例：7个1比特，以没有电压变化的方式出现，为一个不间断的7倍于单个比特时延的正电压，当没有信号变化来指明下一个比特的开始时，接收方只能依赖于时间因素。但传输延时会使信号时序发生扭曲。给定一个期望比特率为1000bps，数据流中的7个1可能被拉长为0.008秒，从而导致多读入了一个1。 极化编码 非归零编码 非归零电平编码法 非归零反相编码法 归零编码 优点：数字信号携带同步信息 缺点：每比特位需要两次信号变化，增加了占用的带宽。 归零编码法 双相位编码法 信号在每比特间隙中发生改变但并不归零，转为相反的一极。 1.曼彻斯特编码 一个负电平到正电平的跳变代表比特1，正电平到负电平的跳变代表比特0。（两种电平） 2.差分曼彻斯特编码 比特间隙中间的跃迁用于携带同步信息，但是在比特间隙开始位置有一个附加的跃迁用来代表不同比特。开始位置有跃迁代表比特0，没有则代表比特1.差分曼彻斯特编码需要两个信号变化来表示二进制0，但对于二进制1只需要一个。 并行传输 一次使用n条导线来传输n个比特，每个比特都使用专用的线路，而一组中的n个比特就可以在每个时钟脉冲从一个设备传输到另一个设备。 优点：当其他因素相同时，并行传输将比串行传输的速度快n倍 缺点：费用高，所以并行传输通常被限制在最长25英尺（约7.5米）的距离内。 串行传输 比特一个一个一次发送，因此在两个通信设备之间只需要一条通信信道，而不是n条。 优点：只需要一条通信信道，串行传输的费用大约只是并行传输的n分之一。 缺点：数据的传送控制比并行通信复杂。 因为在设备内部的传输是并行的，所以在发送端和线路之间以及接收端和线路之间的接口上，都需要有转换器（并/串转换，串/并转换） 串行传输方式 1.异步传输 异步通信是指通信的发送与接收设备使用各自的时钟控制数据的发送和接收过程。为使双方的收发协调，要求发送和接收设备的时钟尽可能一致。 异步通信是以字符（构成的帧）为单位进行传输，字符与字符之间的间隙（时间间隔）是任意的，但每个字符中的各位是以固定的时间传送的，即字符之间是异步的（字符之间不一定有“位间隔”的整数倍的关系），但同一字符内的各位是同步的（各位之间的距离均为“位间隔”的整数倍）。 异步通信的数据格式 ： 2、同步通信 同步通信时要建立发送方时钟对接收方时钟的直接控制，使双方达到完全同步。此时，传输数据的位之间的距离均为“位间隔”的整数倍，同时传送的字符间不留间隙，即保持位同步关系，也保持字符同步关系。发送方对接收方的同步可以通过两种方法实现。 面向字符的同步格式 ： 面向位的同步格式 ： 二、串行通信的传输方向 1、单工 单工是指数据传输仅能沿一个方向，不能实现反向传输。 2、半双工 半双工是指数据传输可以沿两个方向，但需要分时进行。 3、全双工 全双工是指数据可以同时进行双向传输。 三、信号的调制与解调 利用调制器（Modulator）把数字信号转换成模拟信号，然后送到通信线路上去，再由解调器（Demodulator）把从通信线路上收到的模拟信号转换成数字信号。由于通信是双向的，调制器和解调器合并在一个装置中，这就是调制解调器MODEM。 四、串行通信的错误校验 1、奇偶校验 在发送数据时，数据位尾随的1位为奇偶校验位（1或0）。奇校验时，数据中“1”的个数与校验位“1”的个数之和应为奇数；偶校验时，数据中“1”的个数与校验位“1”的个数之和应为偶数。接收字符时，对“1”的个数进行校验，若发现不一致，则说明传输数据过程中出现了差错。 五、传输速率与传输距离 1、传输速率 比特率是每秒钟传输二进制代码的位数，单位是：位／秒（bps）。如每秒钟传送240个字符，而每个字符格式包含10位(1个起始位、1个停止位、8个数据位)，这时的比特率为： 10位×240个/秒 = 2400 bps 波特率表示每秒钟调制信号变化的次数，单位是：波特（Baud）。 2、传输距离与传输速率的关系 串行接口或终端直接传送串行信息位流的最大距离与传输速率及传输线的电气特性有关。当传输线使用每0.3m（约1英尺）有50PF电容的非平衡屏蔽双绞线时，传输距离随传输速率的增加而减小。当比特率超过1000 bps 时，最大传输距离迅速下降，如9600 bps 时最大距离下降到只有76m（约250英尺