串行通信和串行通信接口芯片.pptVIP

8.3 串行通信和串行接口芯片 串行通信：使数据一位一位地依次进行传输而实现通信。在传输中每一位数据都占据一个固定的时间长度。 优点：传输线少、成本低，特别适合于远距离传送。 缺点：速度慢。 典型内部结构 8.3.1 串行通信的概念 1．全双工方式与半双工方式 全双工方式：两个串行接口之间分别用两根独立的传输线发送和接收信号，使发送和接收数据可同时进行。 半双方工方式 ：输入过程和输出过程使用同一根传输线。 2. 同步通信和异步通信 (1) 同步通信方式 同步通信时，一般将若干字符组成一个信息组，字符一个接着一个传输。在每组信息（通常称之为信息帧）开始要加上1至2个同步字符，在传输线上没有字符传输时，要发送专用的“空闲”字符或同步字符，其原因是同步传输字符必须连续传输，不允许有间隙。 (2) 异步通信方式 通信中两个字符的时间间隔是不固定的，而在同一字符中的两个相邻数位间的时间间隔是固定的。 异步通信必须遵循的两项规定为： A. 字符的格式 每个字符传送时，必须前面加一位起始位，后面加上1、1.5或2位停止位。 B. 波特率（Baud Rate） 波特率——传送数据位的速率，用位/秒（bit/s）表 示，称之为波特。 例如：数据传送的速率为120字符/秒，每帧包括十个数据位，则传送波特率为： 10×120=1200(位/秒)=1200(波特) 每一位的传送时间是其倒数：Td=1/1200=0.833(ms) 3. 信号的调制与解调 在长距离串行通信中，通信的的双方要用一对调制/解 调器来实现信号的转换。 3. 信号的调制与解调（续） 4、 RS-232C接口 RS-232C是美国电子工业协会EIA推荐的国际通用的一种串行通信接口标准。 RS-232C采用负逻辑规定逻辑电平，将-5～-15V规定为逻辑“1”，将+5～+15V规定为逻辑“0”。 该信号电平与常用的TTL电平是不兼容的。 为了能够同计算机接口或终端的TTL器件连接，必须在EIA-RS-232C与TTL电路之间进行电平和逻辑关系的变换。 目前较为广泛地使用集成电路转换器件，如MC1488芯片可完成TTL电平到EIA电平的转换，而MC1489可实现EIA电平到TTL电平的转换。 8.3.2 可编程串行通信接口芯片 8251A的应用 1．8251A的基本性能 （1）可工作在同步方式或异步方式。 （2）同步方式下，每个字符可定义为5 ~ 8位，可内同步或外同步，能自动插入同步自符。 （3）异步方式下，每个字符可定义为5 ~ 8位，时钟速率为传输波特率的1、16或64倍。 （4）能自动产生中止字符，自动检测和处理中止字符；可产生1、1.5或2个停止位。 （5）同步方式下，波特率为0～64Kbit/s；异步方式下，波特率为0～19.2Kbit/s （6）全双工方式；双缓冲的发送器和接收器。 （7）具有自动错误检测功能，可检测奇偶错、数据丢失和帧错误，用户可通过输入状态寄存器内容进行查询。 （8） 全部输入/输出与TTL兼容。 2．8251A的逻辑结构及工作原理 ⑴ 8251A逻辑结构 ⑵ 8251A内部工作原理方框图 1）接收器 ① 8251A工作于异步方式 在准备好接收数据时，即开始监视RXD。无字符传送时，RXD为高电平。当RXD上出现了低电平时，认为它是一帧信息的起始位，同时起动一个内部计数器，当计数到一个数据位宽度一半时（若时钟脉冲频率为波特率的16倍，则为计数到第8个脉冲），又重新采样RXD线，若仍为低电平，则确认它就是起始位，而不是噪声信号。此后，每隔16个时钟脉冲采样一次RXD线，将采样结果送到移位寄存器。经移位寄存器处理，再经过奇偶校验并去掉停止位后，就变成了并行数据。此数据经8251A内部数据总线送至数据输入缓冲器，同时发出RXRDY信号，告知CPU已经接收到一个数据。 ② 8251A工作于同步方式 首先有哪些信誉好的足球投注网站同步字符。分为内同步和外同步方式。 内同步方式下，8251A通过监测RXD线，来有哪些信誉好的足球投注网站同步字符。每当RXD出现一个数位就把它接收下来，并把它送入移位寄存器移位。直到接收一个完整字符后，即与同步字符寄存器内容相比较。若不相等，还要重复上述操作，继续有哪些信誉好的足球投注网站同步字符。若相等，则说明8251A有哪些信誉好的足球投注网站到同步字符了。此时，如果8251A被编程设定为采用一个同步字符方式，8251A的SYNDET引脚就升为高电平，以示同步已经实现。