微机原理及接口技术课件PPT.ppt

机电工程系 9.3 串行通信的基本概念 9.3.1 串行数据传送方式 9.3.2 波特率和发送/接收时钟 9.3.3 串行通信的基本方式 9.3.4 信号调制与解调 9.3.5 串行接口的任务 9.3.1 串行数据传送方式 1．全双工 2．半双工 1．全双工 当数据的发送和接收分流，分别由两根不同的传输线传送时，通信双方都能在同一时刻进行发送和接收操作，这样的传送方式就是全双工（Full Duplex）制。 发送器 发送器 接收器 接收器 B站 A站 图9-9 全双工方式示意图 2．半双工 若使用同一根传输线既作接收又作发送，虽然数据可以在两个方向上传送，但通信双方不能同时收发数据，这样的传送方式就是半双工（Half Duplex）制。 A站 B站 发送器 发送器 接收器 接收器 图9-10 半双工方式示意图 9.3.2 波特率和发送/接收时钟 1．波特率 2．发送/接收时钟 并行通信中，传输速度以每秒传输的字节（B/s）表示。在串行通信中，传输速率用波特率来表示。 所谓波特率，是指单位时间内传送二进制数据的位数，单位为位/秒（b/s）。 每秒钟所传输的字符数（字符速率）和波特率是两种概念 1．波特率 2．发送/接收时钟 发送端使用的用于决定数据位宽度的时钟称为发送时钟。 接收端使用的用于测定每一位输入数据位宽度的时钟称为接收时钟。 接收/ 发送时钟频率＝n·波特率 （n＝1，16，32，64） 9.3.3 串行通信的基本方式 1．异步通信 2．同步通信 1．异步通信 0 0/1 0/1 0/1 … 0/1 0/1 0/1 1 1 1 0 0/1 起 始 位 奇偶 校验 位 （可有可无） 5～8位数据位（先送最低位） LSB MSB 空 闲 位 停止位 （1，11/2 或2位） 第n个字符（8～12位） 第n＋1 个字符 图9-11 异步串行通信格式 2．同步通信 同步通信的特点是不仅字符内部保持“同步”，而且字符与字符之间也是同步的。 在这种通信方式下，收/发双方必须建立准确的位定时信号，也就是收/发时钟的频率必须严格地一致。 同步通信在数据格式上也与异步通信不同，每个字符不增加任何附加位，而是连续发送。 9.3.4 信号调制与解调 MODEM与计算机连接的方式分成内接式和外接式。 MODEM的调制方式有3种： 振幅调制（ASK）：以两种振幅的大小来区别数字信号“0”与“1”； 频率调制（FSK）：利用两个固定的频率来分别代表数字信号“0”与“1”； 相位调制（PSK）：利用相位的差异来区别信号，当相位差180o时代表位值的变化。 9.3.5 串行接口的任务 1．进行串－并转换 2．实现串行数据格式化 3．可靠性检验 4．实施接口与通信设备之间的联络控制 9.4 可编程串行接口8251A 9.4.1 8251A的基本性能 9.4.2 8251A内部结构及引脚功能 9.4.3 8251A的控制字和状态字 9.4.4 8251A的初始化编程 9.4.5 8251A应用举例 9.4.1 8251A的基本性能 1．通过初始化编程，可以工作在同步通信或异步通信方式。 2．同步方式时，可设定为内同步或外同步两种做法，同步字符允许采用单同步字符和双同步字符，由用户选定。 3．异步方式时，数据位仍可在5～8位范围内选用，用1位作为奇偶校验位或不设置奇偶位。 4．8251A具有奇偶校验、帧校验和溢出校验三种字符数据的校验方式，校验位的插入、检查和出错标志的建立均由芯片自动完成。 5．8251A能与MODEM直接相连，接收和发送的数据均可存放在各自的缓冲器中，以便实现全双工通信。 9.4.2 8251A内部结构及引脚功能 8251A内部结构 8251A引脚功能 1．8251A内部结构 RESET 状态 缓冲器 发送数据/命令 缓冲器 接收数据 缓冲器 外部数据总线 内部数据总线 读/写 控制 逻辑 调制 控制 发送器 （P→S） 发送 （控制） 接收 （控制） 接收器 （S→P） CLK C/D RD CS WR TxD TxRDY TxE TxC DTR DSR RTS CTS RxC RxD RxRDY SYN DET 0 0 0 0 1 CS C/D RD WR 0 1 0 1 × 0 0 1 1 × 1 1 0 0 × 功能 CPU从8251A读数据 CPU从82