串行通信接口課件

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1、6.3串行通信接口學習重點異步通信協(xié)議和RS232C接口8250的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和編程異步通信程序16.3.1串行通信基礎串行通信：用一根信號線將數(shù)據(jù)逐位順序傳送串行通信的優(yōu)勢：通信線路少，在遠距離通信時可以極大地降低成本；適合于遠距離數(shù)據(jù)傳送，也常用于速度要求不高的近距離數(shù)據(jù)傳送PC系列機上有兩個串行異步通信接口，鍵盤/鼠標器/顯示器與主機間亦采用串行數(shù)據(jù)傳送。2串行通信的種類：串行異步通信——不傳送時鐘信號串行同步通信——傳送時鐘信號自同步：發(fā)送時將傳送數(shù)據(jù)與時鐘進行編碼，接收時解碼單同步雙同步外同步：另用一根時鐘線專門用來傳送時鐘信號31.同步通

2、信——通信雙方使用同一時鐘以數(shù)據(jù)塊（幀）為傳輸單位雙方使用同一時鐘（主控方提供時鐘，被控方接收時鐘）外同步：時鐘信號另外安排一根傳輸線自同步：發(fā)送時將時鐘信號與數(shù)據(jù)混合編碼，接收時譯碼出時鐘數(shù)據(jù)格式：每個數(shù)據(jù)塊前加1~2個同步字符（同步頭）進行幀同步，一般采用CRC循環(huán)冗余校驗碼同步通信的數(shù)據(jù)傳輸效率和傳輸速率較高，但硬件電路比較復雜串行同步通信主要應用在網(wǎng)絡當中，最常使用的同步通信協(xié)議有高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議（HDLC）~~~~同步字符數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)校驗同步字符42.異步通信——通信雙方使用各自的時鐘串行通信時的數(shù)據(jù)、控制和狀態(tài)信息都使用同一根信號

3、線傳送收發(fā)雙方必須遵守共同的通信協(xié)議（通信規(guī)程）：傳送速率信息格式位同步幀同步數(shù)據(jù)校驗錯誤處理串行異步通信以字符為單位進行傳輸數(shù)據(jù)格式：起止式異步通信協(xié)議5起止式異步通信協(xié)議起始位——每個字符開始傳送的標志，起始位采用邏輯0電平起始位附加位停止位空閑位數(shù)據(jù)位低位高位字符0/10/10/10/110111…數(shù)據(jù)位——數(shù)據(jù)位緊跟著起始位傳送。由5～8個二進制位組成，低位先傳送附加位——該位可用于校驗或數(shù)據(jù)標識：可選擇奇檢驗、偶校驗或無校驗位停止位——表示該字符傳送結(jié)束。停止位為邏輯1電平，可選擇1、1.5、2位?？臻e位——傳送字符之間的邏輯1電平，表

4、示沒有進行傳送6數(shù)據(jù)傳輸速率數(shù)據(jù)傳輸速率也稱比特率（BitRate）每秒傳輸?shù)亩M制位數(shù)bps字符中每個二進制位持續(xù)的時間長度都一樣，為數(shù)據(jù)傳輸速率的倒數(shù)當進行二進制數(shù)碼傳輸，且每位時間長度相等時，比特率還等于波特率（BaudRate）過去，串行通信（異步）的數(shù)據(jù)傳輸速率限制在50bps到9600bps之間。現(xiàn)在，串行通信可以達到115200bps或更高73.數(shù)據(jù)傳輸方式全雙工站A站B站A站B站A站B半雙工單工84.遠距離傳輸和調(diào)制解調(diào)器串行數(shù)據(jù)的遠傳提高電平擺幅——RS232-C標準采用平衡式傳輸——RS422/RS485采用電流信號——20m

5、A電流環(huán)利用電話線和聲頻信號——調(diào)制/解調(diào)調(diào)制（Modulating）和解調(diào)（Demodulating）把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為電話線路上可傳送的模擬信號將電話線路上的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號調(diào)制解調(diào)器（MODEM）具有調(diào)制和解調(diào)功能的聯(lián)合裝置96.3.2串行接口標準RS-232C美國電子工業(yè)協(xié)會EIA制定的通用標準串行接口1962年公布，1969年修訂1987年1月正式改名為EIA-232D設計目的是用于連接調(diào)制解調(diào)器現(xiàn)已成為數(shù)據(jù)終端設備DTE與數(shù)據(jù)通信設備DCE的標準接口DTE——數(shù)據(jù)終端設備，例如計算機DCE——數(shù)據(jù)通信設備（數(shù)傳機），例如調(diào)制解調(diào)器

6、）可實現(xiàn)遠距離通信，也可近距離連接兩臺微機屬于網(wǎng)絡層次結(jié)構(gòu)中的最低層：物理層10DTEDCEDCEDTE調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器計算機計算機電話線RS-232C接口RS-232C接口1、RS-232C接口的使用場合112、RS-232C的引腳定義232C接口標準使用一個25針連接器絕大多數(shù)設備只使用其中9個信號，所以就有了9針連接器232C接口信號面向使用調(diào)制解調(diào)器的串行異步通信，可支持兩個通信信道：主信道：用于數(shù)據(jù)傳送次信道：次信道為輔助串行通道，主要提供通道控制，但其傳輸速率比主信道要低得多，其他跟主信道相同，通常較少使用12RS-232C的引腳

7、（1）TxD：發(fā)送數(shù)據(jù)（終端→數(shù)傳機）串行數(shù)據(jù)的發(fā)送端RxD：接收數(shù)據(jù)（終端←數(shù)傳機）串行數(shù)據(jù)的接收端13RS-232C的引腳（2）RTS：請求發(fā)送（終端→數(shù)傳機）當數(shù)據(jù)終端設備準備好送出數(shù)據(jù)時，就發(fā)出有效的RTS信號，用于通知數(shù)據(jù)通信設備準備接收數(shù)據(jù)CTS：清除發(fā)送（允許發(fā)送）（終端←數(shù)傳機）當數(shù)據(jù)通信設備已準備好接收數(shù)據(jù)終端設備的傳送數(shù)據(jù)時，發(fā)出CTS有效信號來響應RTS信號RTS和CTS是數(shù)據(jù)終端設備與數(shù)據(jù)通信設備間一對用于數(shù)據(jù)發(fā)送的聯(lián)絡信號14RS-232C的引腳（3）DTR：數(shù)據(jù)終端準備好（終端→數(shù)傳機）通常當數(shù)據(jù)終端設備一加電，該信號

8、就有效，表明數(shù)據(jù)終端設備準備就緒DSR：數(shù)據(jù)裝置準備好（終端←數(shù)傳機）通常表示數(shù)據(jù)通信設備（即數(shù)據(jù)裝置）已接通電源連到通信線路上，并處在