第08章_串行输入输出接口VIP免费

第八章串行输入/输出接口概述串行通信的实现串行通信的基本术语可编程串行通讯接口芯片8251A简介串行通信RS－232CUSB总线简介8.1概述一、串行数据计算机与外部信息交换方式有两种，一种是并行通信，另一种是串行通信。并行通信时，数据各位同时传送。而串行通信时，数据和控制信息是一位接一位串行地传送下去。这样，虽然速度会慢一些，但传送距离比并行通信长，硬件电路也相应简单些。1串行通信的基本特点串行通信与并行通信比较，有以下几个不同的特点：①串行通信是在1根传输线上,一位一位地传输信息,并且,在1根线上既传输数据,又传输联络控制信号。数据与联络控制信号混在一起。②为了识别在一根线上串行传输的信息流中，哪一部分是联络信号？哪一部分是数据信号？要求串行传输的数据有固定的格式。这个格式有异步数据格式和同步数据格式之分。1串行通信的基本特点③串行通信，采用负逻辑和高压电平，对信号的逻辑定义与TTL不兼容，因此，在通信设备与计算机之间需要进行逻辑关系及逻辑电平的转换。④串行通信既可用于近距离，又可以用于远距离。而后者需要外加MODEM。⑤串行通信要求双方的速率必须一致，故需进行传输速率控制。⑥串行通信易受干扰，出错难以避免，故需要进行差错控制。2串行通信接口电路需要解决的问题①怎样才能知道数据传输的开始和结束？可用数据格式化，如异步帧格式或同步帧格式。②怎样判断所接收数据的正确性？可采用检纠错方法，如奇偶校验或CRC。③如何进行传输速度控制？可采用波特率发生器。2串行通信接口电路需要解决的问题④如何进行通信双方的外部连接？可采用串行通信接口标准，如RS－232C或RS－485。⑤如何进行信号的电平转换与逻辑转换？可采用电平转换器和正负逻辑转换器。⑥如何进行数据的串/并转换？可采用串/并转换器，如移位寄存器。实际上，串行接口设计正是围绕这些问题展开的。并且，从硬件和软件两方面来解决这些问题。现在的台式PC机一般至少有两个RS－232串行口COM1和COM2，通常COM1使用的是9针D形连接器，而COM2使用的是老式的DB25针连接器。二、串行通信的实现11、并行通信和串行通、并行通信和串行通信的特点：信的特点：串行通信是逐位传送数串行通信是逐位传送数据，所以一个多位数据需据，所以一个多位数据需要多次传送。比如一个要多次传送。比如一个88位的字节型数据至少需要位的字节型数据至少需要88次传送。它有如下特次传送。它有如下特点：点：速度较慢；速度较慢；引线少；引线少；距离长。距离长。计算机外设TXDRXDTXDRXD2、串行通信的硬件条件在硬件上，串行通信系统的核心部件是移位寄存器，其中在发端要有一个并入串出移位寄存器，在收端要有一个串入并出移位寄存器。DQDQCLKDQCLK…………D0D6并入串出移位寄存器DQDQCLKDQCLK…………D7D1并出串入移位寄存器001100000000110000000010001D7D03、串行通信的同步为了可靠的串行通信，同步信号起到至关重要的作用。在理想情况下，同步信号应该在数据信号线上出现有效数据期间的中心点有效，因为这时数据线上的数据是最稳定的。D7D6D5D4D3D2D1D0同步脉冲但在典型的串行通信系统中，是不存在同步信号线的！如何实现串行通信的中数据传送的同步呢？系统从软件和硬件两方面采取了如下三个措施：（1）设置波特率波特率是指单位时间内传送的位数，单位是比特/秒。波特率（Baud）是每秒传输串行数据的位数。其单位是b/s（位/秒，也可写成bps）。波特率用来衡量串行数据传输速率。虽然波特率可以由通信双方任意定义为每秒多少位，但在串行通信中，是采用标准的波特率系列，如110，150，300，600，1200，2400，4800，9600，19200,115200,38400b/s等。有时也用“位周期”来表示传输速率，即传输1位数据所需的时间。显然，位周期是波特率的倒数。例如，串行通信的数据传输率为1200b/s,则每一个数据位的传输时间Td为波特率的倒数：Td=1位/Baud=1b/(1200b/s)=0.833ms（2）设置数据的传送格式，一般地串行通信在传送数据时，并不是单纯地传送数据位信息。为了使数据传送可靠，还设定了其他一些辅助位。（3）设置波特率因子在异步通信方式...