第八章 串行通讯.
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1、 第九章 串行通信接口一、串行传送的特点：一、串行传送的特点：1、数据在一根数据线上传送。、数据在一根数据线上传送。2、数据格式又要求。、数据格式又要求。3、对信号的逻辑定义与、对信号的逻辑定义与TTL电平不同。电平不同。4、数据传送速率需要控制。、数据传送速率需要控制。9.1、串行通信的基本概念二、串行数据传送方向全双工方式全双工方式站站A站站B站站A站站B站站A站站B半双工方式半双工方式单工方式单工方式三.波特率与收/发时钟n串行传输速率也称串行传输速率也称波特率波特率（Baud Rate）n每秒传输的二进制位数每秒传输的二进制位数bpsn字符中每个二进制位持续的时间长度都一样，为数据字符
2、中每个二进制位持续的时间长度都一样，为数据传输速率的倒数传输速率的倒数n过去，串行异步通信的数据传输速率限制在过去，串行异步通信的数据传输速率限制在50 bps到到9600 bps之间。现在，可以达到之间。现在，可以达到115200 bps或更高或更高（1）串行传输速率）串行传输速率字符速率与波特率两者关系字符速率与波特率两者关系 字符速率：每秒钟传输的字符数。字符速率：每秒钟传输的字符数。波特率：指单位时间内传送二进制数据的波特率：指单位时间内传送二进制数据的位数。单位为：位数。单位为：b/s例例: : 异步传输过程异步传输过程 设每个字符对应设每个字符对应1 1个起始位、个起始位、7 7个
3、信息位、个信息位、1 1个个奇偶校验位和奇偶校验位和1 1个停止位，如果波特率为个停止位，如果波特率为12001200bpsbps，那么，每秒钟能传输的最大字符数为那么，每秒钟能传输的最大字符数为1200/101200/10120120个个例例2:2:同步传输同步传输 用用12001200bpsbps的波特率工作，用的波特率工作，用4 4个同步字个同步字符作为信息帧头部，但不用奇偶校验，那符作为信息帧头部，但不用奇偶校验，那么 ， 传 输么 ， 传 输 1 0 01 0 0 个 字 符 所 用 的 时 间 为个 字 符 所 用 的 时 间 为7(100+4)/12007(100+4)/1200
4、0.60670.6067s s，这就是说，每，这就是说，每秒钟能传输的字符数可达到秒钟能传输的字符数可达到100/0.6067100/0.6067165165个。个。可见，可见，在同样的传输率下，同步传输时在同样的传输率下，同步传输时实际字符传输率要比异步传输时高实际字符传输率要比异步传输时高。 （2） 发送发送/接收时钟接收时钟发送发送/接收时钟频率与接收时钟频率与波特率之间的关系为：波特率之间的关系为：发送发送/接收时钟频率接收时钟频率=n 发送发送/接收接收波特率波特率例：要求传输速率为例：要求传输速率为1200 bps当选择当选择n=16时，时，表明一位数字信号中有表明一位数字信号中有
5、16个时个时钟脉冲，故发送钟脉冲，故发送/接收时钟频率为：接收时钟频率为： 1200 16=19.2kHz其中其中n称为波特因子，一般称为波特因子，一般n=1，16，32，64 四四.串行通信的两种基本方式串行通信的两种基本方式在串行通信中，有两种最基本的通信在串行通信中，有两种最基本的通信方式：方式：同步通信（同步通信（Synchronous Data Communication）异步通信（异步通信（Asynchronous Data Communication） 异步通信以一个字符为传输单位，用起始位表示异步通信以一个字符为传输单位，用起始位表示字符的开始，用停止位表示字符结束字符的开始，
6、用停止位表示字符结束 （1）异步通信及其协议）异步通信及其协议n串行通信时的数据、控制和状态信息都使串行通信时的数据、控制和状态信息都使用同一根信号线传送用同一根信号线传送n收发双方必须遵守共同的通信协议（通信收发双方必须遵守共同的通信协议（通信规程），才能解决传送速率、信息格式、规程），才能解决传送速率、信息格式、位同步、字符同步、数据校验等问题位同步、字符同步、数据校验等问题n串行异步通信以字符为单位进行传输，其串行异步通信以字符为单位进行传输，其通信协议是通信协议是起止式异步通信协议起止式异步通信协议（2）同步通信及其协议）同步通信及其协议同步通信是以数据块（字符块）为单位传送同步通信是
7、以数据块（字符块）为单位传送的，每个数据块经过格式化之后，形成一帧数的，每个数据块经过格式化之后，形成一帧数据，作为一个整体进行发送与接收，因此，传据，作为一个整体进行发送与接收，因此，传送一旦开始，要求每帧数据内部的每一位都要送一旦开始，要求每帧数据内部的每一位都要同步同步 二、可编程串行通信接口芯片8251A 1.1.82518251A A基本性能基本性能(1)(1)两种传送方式：同步和异步传送两种传送方式：同步和异步传送(2)(2)同步传送：同步传送：5858位位/ /字符，内部或外部同步可字符，内部或外部同步可自动插人同步字符自动插人同步字符(3)(3)异步传送：异步传送：5858位位
8、/ /字符，时钟速率为通信波字符，时钟速率为通信波特率的特率的1 1、1616或或6464倍倍(4)(4)可自动产生、检测和处理终止字符，可自动产生、检测和处理终止字符，可产生可产生1 1、1.51.5或或2 2位的停止位位的停止位(5)(5)波特率在同步方式时为波特率在同步方式时为0 06464KbpsKbps，异步方式时为异步方式时为0 019.219.2KbpsKbps(6)(6)全双工、双缓冲器发送器和接收器全双工、双缓冲器发送器和接收器(7)(7)出错检测：具有奇偶、溢出和帧错出错检测：具有奇偶、溢出和帧错误等检测电路误等检测电路2.8251A2.8251A的内部结构的内部结构 3.
9、8251A3.8251A的接口信号的接口信号 （1） 8251A与与CPU接口信号接口信号 片选信号片选信号 CSCS* *为低电平时，为低电平时，82518251A A被选中被选中数据信号数据信号 D7D7D0D0与系统的数据总线相连与系统的数据总线相连 读写控制信号读写控制信号 RDRD* *为读信号为读信号WRWR* *为写信号为写信号C/DC/D* *为为控制控制/ /数据信号数据信号收发联络信号收发联络信号T TX XRDYRDY为为发送器准备好信号发送器准备好信号T TX XE E 发送器空信号发送器空信号R RX XRDY RDY 接收器准备好信号接收器准备好信号SYNDET/B
10、D SYNDET/BD 同步检测信号同步检测信号（2）8251A与外部设备之间的连接信号与外部设备之间的连接信号 收发联络信号收发联络信号 DTRDTR* * 数据终端准备好信号数据终端准备好信号 DSRDSR* *数据设备准备好信号数据设备准备好信号 RTSRTS* *请求发送信号请求发送信号 CTSCTS* * 清除请求发送信号清除请求发送信号 数据信号数据信号 T TX XD D 发送器数据输出信号发送器数据输出信号 R RX XD D 接收器数据输入信号接收器数据输入信号 （3）时钟、电源和地）时钟、电源和地 CLKCLK：工作时钟，由外部时钟源提供。为：工作时钟，由外部时钟源提供。为
11、芯片内部电路提供定时，它不等于发送和芯片内部电路提供定时，它不等于发送和接收数据的时钟。接收数据的时钟。VccVcc：电源输入：电源输入GNDGND：地：地4.8251A的编程的编程8251A的初始化流程图的初始化流程图 82518251A A的编程包括两个方面的内容：的编程包括两个方面的内容：由由CPU发出控制字，即方式命令字和发出控制字，即方式命令字和操作命令控制字操作命令控制字 由由8251A向向CPU送出的状态字送出的状态字 （1 1）方式命令字）方式命令字 （2 2）操作命令字）操作命令字( (用于控制发用于控制发/ /收即数据传送方向收即数据传送方向) )（3 3）状态寄存器格式）
