第8章 串行接口和串行通信VIP免费

第八章串行接口和串行通信8.1串行通信的基本概念一、串行通信基础串行通信的概念所谓串行通讯是指外设和计算机间使用一根数据信号线一位一位地传输数据，每一位数据都占据一个固定的时间长度。“串行”是指外设与接口电路之间的信息传送方式，CPU与接口之间仍按并行方式工作。串行通信的概念信息传输的检错和纠错•串行数据在传输过程中，由于干扰可能引起信息的出错如何发现传输中的错误，叫检错。发现错误后，如何消除错误，叫纠错•最简单的检错方法是奇偶校验，即在传送字符的各位之外，再传送1位奇/偶校验位。可采用奇校验或偶校验。奇校验：所有传送的数位（含字符的各数位和校验位）中，1的个数为奇数偶校验：所有传送的数位（含字符的各数位和校验位）中，1的个数为偶数奇偶校验能够检测出1位误码，但是不能纠错。二、串行数据传输方式全双工方式通讯双方能同时进行发送和接收操作串行数据传输方式半双工方式只有1根数据线传送数据信号，要求通讯双方的发送和接收由电子开关切换。单工方式只允许数据按照一个固定的方向传送三、信号的调制和解调数字信号的频带宽，而普通通信线路频带较窄，如电话线频带范围仅300~3400Hz所以采用普通通信线路进行远程数据通信时，需要在发送端用调制器（Modulator）把数字信号转换为模拟信号，模拟信号经通信线路传送到接收方，接收方再以解调器（Demodulator），把模拟信号变为数字信号。大多数情况下，调制器和解调器合在一个装置中，称为调制解调器——Modem在通讯中，Modem起着传输信号的作用，是一种数据通讯设备，简称DCE接收设备和发送设备称为数据终端设备，简称DTE。信号的调制和解调传输速率在串行通讯中，用波特率来描述数据的传输速率波特率，即每秒钟传送的二进制位数，简写为bps接收时钟/发送时钟是波特率的倍数，称为波特率因子。例如波特率因子为32，则32个时钟脉冲移位1次。例：波特率=9600bps，波特率因子=16，则接收时钟和发送时钟频率=9600×16=153600Hz串行通信的类型串行通讯可以分为两种类型：同步通讯、异步通讯异步通讯一个字符一个字符地传输，每个字符一位一位地传输，传输一个字符时，以起始位开始，然后传输字符本身的各位，接着传输校验位，最后以停止位结束该字符的传输。一次传输的起始位、字符各位、校验位、停止位构成一组完整的信息，称为帧（Frame）帧与帧之间可有任意个空闲位异步通讯异步通讯可以采用正逻辑或负逻辑异步通讯的信息格式起始位逻辑01位数据位逻辑0或15位、6位、7位、8位校验位逻辑0或11位或无停止位逻辑11位、1.5位或2位空闲位逻辑1任意数量异步通讯例：传送8位数据45H（0100,0101B），奇校验，1个停止位，则信号线上的波形为同步通讯靠同步字符完成收发双方同步多个字符成组传送，在每组信息的开始，加上同步字符，字符组和同步字符以及需要的其他字符构成一个信息帧同步字符字符1字符2……字符n校验字符数据块串行通信的接口标准在串行通信中，DTE和DCE之间的连接要符合接口标准计算机通信中使用最普遍的是RS-232C标准PC机上的COM1、COM2接口，就是RS-232C接口，使用9针和25针连接器串行通信的接口标准串行通信的接口标准TDX发送RDX接收SG信号地DSRDCE准备好DTRDTE(即微机接口电路，如8250/8251)准备好RTSDTE请求DCE发送CTSDCE允许DTE发送,该信号是对RTS信号的回答。DCD数据载波检出当本地DCE收到对方的DCE设备送来的载波信号时，使DCD有效，通知DTE准备接收，并且由DCE将接收到的载波信号解调为数字信号，经RXD线送给DTE。RI振铃信号当DCE收到交换机送来的振铃呼叫信号时，使该信号有效，通知DTE已被呼叫。串行通信的接口标准RS-232-C采用负逻辑，且信号电平与TTL不兼容串行接口芯片8250、8251均使用TTL电平，应使用电平转换电路与RS-232C连接器连接。MC1488：TTL电平→RS232电平（用于发送方）MC1489：TTL电平←RS232电平（用于接收方）串行通信的接口标准串行通信的接口标准采用Modem(DCE)和电话网通信时的信号连接串行通信的接口标准采用专用线通讯时的信号连接串行通信的接口标准无Modem的标准连接串行通信的接口标准无Modem的最简连接串行...