第三节串行口.

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1、l串行通信的基本概念串行通信的基本概念数据通数据通信信并行通信并行通信串行通信串行通信异步通信异步通信同步通信同步通信传输方式：传输方式：单工：传输信号是单向的单工：传输信号是单向的半双工：传输信号双向但不能同时半双工：传输信号双向但不能同时全双工：传输信号双向且能同时全双工：传输信号双向且能同时数据数据数据数据数据同步字符同步字符1同步字符2同步传送的数据格式同步传送的数据格式1100/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1111起始位停止位奇偶校验8位数据空闲位空闲位第n个字符100/1 0/1起始位第n+1个字符0/1 0/1异步通信数据帧格式异步通信数据帧格

2、式波特率：波特率：每秒传输二进制位数的量每秒传输二进制位数的量（kbps或或kb/s）。同步通信波特同步通信波特率可达率可达56kbps或更高或更高异步通信波特率异步通信波特率可达可达20kbps7.3 串行口串行口 n并行通讯的特点并行通讯的特点：有多少数据位就需多少根数据线，：有多少数据位就需多少根数据线，各数据位同时传送，传送速度快、效率高，但传送成各数据位同时传送，传送速度快、效率高，但传送成本高。主机与存储器、存储器与存储器之间的数据传本高。主机与存储器、存储器与存储器之间的数据传送都是并行的。并行通讯的距离通常小于送都是并行的。并行通讯的距离通常小于30米。米。n串行通讯的特点串行

3、通讯的特点：数据传送按位顺序进行，最少只需：数据传送按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成，成本低但速度慢，特别适合数一根传输线即可完成，成本低但速度慢，特别适合数据位数多和远距离数据传送。计算机与远程终端或终据位数多和远距离数据传送。计算机与远程终端或终端与终端之间的数据传送通常都是串行的，串行通讯端与终端之间的数据传送通常都是串行的，串行通讯的距离可以从几米到几千公里。的距离可以从几米到几千公里。 同步通讯格式同步通讯格式(双同步字符双同步字符) l 在同步通讯中，在待传送的数据块（由在同步通讯中，在待传送的数据块（由n个数据组成）前安个数据组成）前安排同步字符（常约定排同步字符（常约定

4、12个），由时钟实现发送端和接收端个），由时钟实现发送端和接收端同步，开始传送数据时检测到规定的同步字符后，接着就按同步，开始传送数据时检测到规定的同步字符后，接着就按顺序连续传送数据，直到通讯告一段落。顺序连续传送数据，直到通讯告一段落。l收收/发双方必须使用相同的同步字符。发双方必须使用相同的同步字符。l发送方除了传送数据外，还要把时钟信号同时传送出去。发送方除了传送数据外，还要把时钟信号同时传送出去。l同步传送的优点同步传送的优点是可以提高传送速率，但硬件较复杂。适用是可以提高传送速率，但硬件较复杂。适用于信息量很大，传输速度要求较高的场合，速度可达每秒于信息量很大，传输速度要求较高的场

5、合，速度可达每秒800000位。位。 异步串行通信的帧格式异步串行通信的帧格式 在异步串行数据通讯中数据是一帧一帧（包含一个字符在异步串行数据通讯中数据是一帧一帧（包含一个字符代码或一字节数据）传送的，每一帧数据，包含代码或一字节数据）传送的，每一帧数据，包含起始位、数起始位、数据位、奇偶校验位和停止位据位、奇偶校验位和停止位四部分。四部分。 n起始位起始位:通讯线上没有数据传送时处于逻辑通讯线上没有数据传送时处于逻辑“1”状态。当状态。当发送设备要发送一帧数据时，首先发出一个发送设备要发送一帧数据时，首先发出一个逻辑逻辑“0”状状态态，这个逻辑低电平就是起始位。发送设备通过发送起，这个逻辑低

6、电平就是起始位。发送设备通过发送起始位而开始一个字符的传送，接收设备检测到这个低电始位而开始一个字符的传送，接收设备检测到这个低电平后，就开始准备接收数据。因此，平后，就开始准备接收数据。因此，起始位的作用是表起始位的作用是表示一帧数据传送开始。示一帧数据传送开始。n数据位数据位:起始位之后就传送数据位。在数据位中，起始位之后就传送数据位。在数据位中，低位在低位在前（左），高位在后（右）前（左），高位在后（右）。由于字符编码方式的不同，。由于字符编码方式的不同，数据位可以是数据位可以是5、6、7或或8位。位。n奇偶校验位奇偶校验位:用于对字符传送作用于对字符传送作正确性检查正确性检查。奇偶校验

7、位。奇偶校验位是可选择的，有是可选择的，有3种可能，即种可能，即奇、偶或无校验奇、偶或无校验，由用户，由用户根据需要选定。根据需要选定。n停止位停止位:在奇偶位或数据位（当无奇偶校验时）之后发送在奇偶位或数据位（当无奇偶校验时）之后发送的是停止位，用以的是停止位，用以标志一个字符传送的结束，它对应于标志一个字符传送的结束，它对应于逻辑逻辑“1”状态状态。停止位可以是。停止位可以是1、1.5或或2位。在实际应位。在实际应用中根据需要确定。用中根据需要确定。 n位时间位时间是一个数据位的时间宽度。是一个数据位的时间宽度。n帧帧(frame)：从起始位开始到停止位结束的时间间隔称之为从起始位开始到停

8、止位结束的时间间隔称之为一帧。就是一个字符的完整通信格式一帧。就是一个字符的完整通信格式。异步通讯收。异步通讯收/发双方必发双方必须使用相同的帧格式。须使用相同的帧格式。n异步传送可以是连续的，也可以是断续的异步传送可以是连续的，也可以是断续的。连续的异步串行。连续的异步串行数据传送，则是在一帧数据的停止位之后，立即发送下一帧数据传送，则是在一帧数据的停止位之后，立即发送下一帧的起始位，开始新一帧数据的传送，即帧与帧之间是连续的。的起始位，开始新一帧数据的传送，即帧与帧之间是连续的。而断续的异步串行数据传送，则是在一帧结束之后维持数据而断续的异步串行数据传送，则是在一帧结束之后维持数据线的高电

9、平状态，即空闲位。新一帧数据的起始位可以在任线的高电平状态，即空闲位。新一帧数据的起始位可以在任何时刻开始，并不要求整数倍的位时间。与同步通讯相比，何时刻开始，并不要求整数倍的位时间。与同步通讯相比，异步通讯常用于传输信息量不太大、传输速度比较低的场合异步通讯常用于传输信息量不太大、传输速度比较低的场合，如每秒如每秒509600位。位。 近程通信的连接和代码波形图近程通信的连接和代码波形图 l近程的串行通信和远程的串行通信在近程的串行通信和远程的串行通信在信号形式信号形式上有所不同。上有所不同。 l近程通信又称本地通信近程通信又称本地通信，采用数字信号直接传送形式，就是在，采用数字信号直接传送

10、形式，就是在传送过程中不改变原数据代码的波形和频率。这种数据传送方式传送过程中不改变原数据代码的波形和频率。这种数据传送方式称为基带传送方式。称为基带传送方式。l如图所示，计算机内部的数据信号是如图所示，计算机内部的数据信号是TTL电平标准，而通信线电平标准，而通信线上的数据信号却是上的数据信号却是RS-232C电平标准。虽然电平标准不同，但数电平标准。虽然电平标准不同，但数据信号的波形和频率并没有改变。据信号的波形和频率并没有改变。近程串行通信只需用传输线把近程串行通信只需用传输线把两机的接口电路直接连起来即可实现，既方便又经济。两机的接口电路直接连起来即可实现，既方便又经济。近程串行通信近

11、程串行通信 数字信号通过电话线传送发生畸变数字信号通过电话线传送发生畸变 l在远程串行通信中，应使用专用的通信电缆，出于经济考在远程串行通信中，应使用专用的通信电缆，出于经济考虑通常使用电话线传送信息。由于电话线频带很窄，约虑通常使用电话线传送信息。由于电话线频带很窄，约303000HZ，如图所示，若用数字信号直接通讯，经过远距离，如图所示，若用数字信号直接通讯，经过远距离传送后，信号就会产生畸变，接收方将因为数字信号逻辑电传送后，信号就会产生畸变，接收方将因为数字信号逻辑电平模糊不清而无法鉴别，从而导致通讯失败。平模糊不清而无法鉴别，从而导致通讯失败。远程串行通信远程串行通信 远程串行通信的