基于DSP的异步通信的基础知识1.docVIP

基础知识 基于DSP的异步通信涉及到通信和DSP的应用，如什么是异步（同步）通信、异步通信与同步通信的区别、信息的传输原理、DSP的基础知识及应用等。 2.1 异步通信的概念 异步通信指两个互不同步的设备通过计时机制或其他技术进行数据传输。 异步通信中发送端可以字符或者帧作为发送单位。无论发送的是字符还是帧，所发送的字符与字符、帧与帧之间的时间间隔可以是任意的。 因为异步双方没有共同时钟，因此发送信息中要有提示接受方开始接收的信息，如开始位，停止位。若发送的是帧信息，则必须有帧定界，如帧首部和尾部设有某种特殊的比特组合，或是在帧首部中设有帧长度的字段。 异步通信仅需要在每个字符内进行定时——在每个字符内实现比特的同步 异步通信每个字符重新同步——字符间的异步 2. 2 通信协议 2.2.1 异步通信的特点及通讯时序 使用一步串口传送字符信息时，对资料格式有如下约定：规定有空闲位、起始位、位、奇偶校验位、停止位。 异步通信的信息格式如下所示。 起始位 逻辑0 1位 数据位 逻辑0或1 5位、6位、7位、8位 校验位 逻辑0或1 1位或无 停止位 逻辑1 1位，1.5位或2位 空闲位 逻辑1 任意数量 其中： 起始位表示传输字符的开始。 位：紧接着起始位之后通常采用ASCII码。从最低位开始传送，靠时钟定位。 奇偶校验位：资料位加上这一位后，使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验)，以此来校验资料传送的正确性。 停止位：它是一个字符数据的结束标志。 空闲位：处于逻辑“1”状态，表示当前线路上没有传送。 在串行通信中“ 波特率”是衡量串行数据速度快慢的重要指标。所谓波特率，数据的传输速率即每秒钟传送的二进制位数，其单位为 bps ( bits per second )。大多数串行接口电路的接收波特率和发送波特率可以分别设置，但接收方的接收波特率必须与发送方的发送波特率相同。通信线上所传输的字符数据(代码)是逐为位传送的， 1 个字符由若干位组成，因此每秒钟所传输的字符数(字符速率)和波特率是两种概念。在串行通信中，所说的传输速率是指波特率，而不是指字符速率，它们两者的关系是:假如在异步串行通信中，传送一个字符，包括 12 位(其中有一个起始位， 8 个数据位， 2 个停止位)，其传输速率是 1200b/s ，每秒所能传送的字符数是 1200/(1+8+1+2)=100 个。在发送数据时，发送器在发送时钟(下降沿)作用下将发送移位寄存器的数据按串行移位输出；在接收数据时，接收器在接收时钟(上升盐)作用下对来自通信线上串行数据，按位串行移入移位寄存器。可见，发送／接收时钟是对数字波形的每一位进行移位操作，因此，从这个意义上来讲，发送／接收时钟又可叫做移位始终脉冲。另外，从数据传输过程中，收方进行同步检测的角度来看，接收时钟成为收方保证正确接收数据的重要工具。为此，接收器采用比波特率更高频率的时钟来提高定位采样的分辨能力和抗干扰能力。在波特率指定后，输入移位寄存器 / 输出移位寄存器在接收时钟 / 发送时钟控制下，按指定的波特率速度进行移位。一般几个时钟脉冲移位一次。波特率因子就是发送／接收 1 个数据( 1 个数据位)所需要的时钟脉冲个数，其单位是个／位。例:波特率 =9600bps ，波特率因子 =32 ，则 接收时钟和发送时钟频率 =9600 × 32=297200Hz。 （1）开始通信时，信号线为空闲（逻辑1）,当检测到由1到0的跳变时，开始对“接收时钟”计数。　 （2）当计到8个时钟时，对输入信号进行检测，若仍为低电平，则确认这是“起始位”B，而不是干扰信号。 （3）接收端检测到起始位后，隔16个接收时钟，对输入信号检测一次，把对应的值作为D0位数据。若为逻辑1, 作为数据位1；若为逻辑0，作为数据位0。 （4）再隔16个接收时钟，对输入信号检测一次，把对应的值作为D1位数据。….，直到全部数据位都输入。 （5）检测校验位P（如果有的话）。 （6）接收到规定的数据位个数和校验位后,通信接口电路希望收到停止位S(逻辑1)，若此时未收到逻辑1，说明出现了错误，在状态寄存器中置“帧错误”标志。若没有错误，对全部数据位进行奇偶校验，无校验错时，把数据位从移位寄存器中送数据输入寄存器。若校验错，在状态寄存器中置奇偶错标志。 （7）本幀信息全部接收完，把线路上出现的高电平作为空闲位。 （8）当信号再次变为低时，开始进入下一幀的检测。 2.2.4 异步通信的发送过程 发送端以“发送时钟”和“波特率因子”决定一位的时间长度。 （1）当初始化后，或者没有信息需要发送时，发送端输出逻辑1，即空闲位，空闲位可以有任意数量。 （2）当需要发送时，发送