第9章串行通信接口技术（黄云峰）.ppt

*;*;*;*;*;*;并行与串行通信的示意图;串行异步通信与串行同步通信;异步通信协议;;从图中可以看到以下几点： ⑴ 起始位：起始位必须是持续一个比特时间的逻辑“0”电 平，标志传送一个字符的开始。 ⑵ 数据位：数据位为5-8位，它紧跟在起始位之后，是被 传送字符的有效数据位。传送时先传送字符的低位，后 传送字符的高位。数据位究竟是几位，可由硬件或软件 来设定。 ⑶ 奇偶位：奇偶校验位仅占一位，用于进行奇校验或偶 校验，也可以不设奇偶位。 ⑷ 停止位：停止位为1位、1.5位或2位，可有软件设定。 它一定是逻辑“1”电平，标志着传送一个字符的结束。 ⑸ 空闲位：空闲位表示线路处于空闲状态，此时线路上 为逻辑“1”电平。空闲位可以没有，此时异步传送的效率 为最高。; 串行异步通信时的数据接收 串行异步通信时，接收方不断地检测或监视串行输入线上的电平变化，当检测到有效起始位出现时，便知道接着是有效字符位的到来，并开始接收有效字符，当检测到停止位时，就知道传输的字符结束了。经过一段随机时间间隔之后，又进行下一个字符的传送过程。 通常接收端的采样时钟周期要比传输字符的位周期短，常用的采样时钟频率为位频率的16倍，采取这种措施是为了提高抗干扰能力。接收器的采样时钟的每个上升沿对输入信号进行采样，检验接收数据线上的低电平是否保持8或9个连续的时钟周期，以确定传输线上的低电平是否是真的起始位。这样就可以避免噪声干扰引起的误操作，从而删除假的起始位。相当精确地确定起始位的中间点，从而提供一个时间基准。;;2、同步通信协议 ① 同步方式通信的特点 ⑴ 异步方式中并不要求收、发两端对传输数据的每一位均保持同步，而仅要求在一个字符的起始位后，使其中的每一位同步。而同步方式通信则要求对传送数据的每一位都必须在收、发两端严格保持同步，即所谓“位同步”。因此，同步方式中，收、发两端需用同一个时钟源作为时钟信号。 ⑵ 同步方式传送的字符没有起始位和停止位，它不是用起始位表示字符的开始，收发双方的同步方法可分为外同步法和内同步法。;外同步???是在发送数据之前向接收 端发送一串时钟脉冲，接收端按这个时钟频率调整自己 的时序，使接收时钟频率锁定在接收到的时钟频率上， 并作为同步时钟来接收数据。内同步法是接收端从接收 到的数据信息波形本身提取同步的方法。 ⑶ 同步通信协议分为面向字符和面向比特两种。 ⑷同步通信时，字符数据不允许有空隙。当线路空闲或 没有字符可发送时，可发送收、发双方约定的同步字符。 ⑸ 同步通信传输效率高，适合于快速、大量数据的传送。 ② 同步通信协议概述 如上所说，同步通信协议可分为两类： ⑴ 面向字符的同步通信协议 ⑵ 面向比特的同步通信协议 ; * 面向字符的同步通信协议 ⑴ 面向字符的同步通信协议BSC的帧格式 该协议以若干字符组成一个信息块一起发送，一个信 息块称为一帧，用一些特殊定义的字符来定界一帧的开 始、结束和分隔不同的段以及控制整个信息交换过程。 此种协议的一般帧格式如图8.21所示。 ⑵ 特殊定义的字符 SYN是同步字符，每帧开始有若干个SYN。接收端一; ; 块校验是对前面从SOH开始，直到ETX（或ETB）进行 检验产生的校验码，可以用奇偶校验，也可以用CRC校 验。除上面提到的特殊字符外，还有一些其它字符起着 通信控制作用，参见下表。 ; 面向字符的同步通信协议与异步通信协议相比，由于 不需要在每个字符的前后加起始位和停止位，所以传输 效率明显提高，尤其是当传输较长数据时效果更明显。 这种协议与特定的字符编码集关系密切，所以不利于 兼容，并且实现起来也比较麻烦，为了克服这些缺点， 产生了面向比特的同步通信协议。 * 面向比特的同步通信协议 面向比特的同步通信协议也可叫做面向位的同步通信协 议，它有很多种，主要是SDLC、HDLC和ADCCP。这些协议大同小异，只有一些微小的差别，他们在一帧所传输的数据位不必是字符的整数倍，只要不超过规定的数据位总长度，可以为任意长度的比特位。此外，也不需要用特定定义的字符，而是用规定的比特模式来定界一帧的开始、结束以及定义控制信息，故称为面向比特的同步通信协议。这些协议中最著名和常用的是高级数据链路控制协议HDLC和同步数据链路控制协议SDLC，这两种协议有几乎相同的帧格式。; * 高级数据链路控制协议HDLC 1、HDLC的帧格式 HDLC在链路上以帧作为传输信息的基本单位，帧格 式的内容由5个部分组成，如图8.23所示。 ⑴ 标志场 F HDLC以帧为单位传输，每一帧以一个标志字符开始，且以同一字符结束。这个标志字符使用唯一的8比特系 ⑵