可編程接口芯片

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1、第5章可編程接口芯片(2)5.3串行通信的基本概念5.4可編程串行通信接口165505.5可編程串行通信接口8251A5.3串行通信的基本概念計算機與外部設(shè)備之間或計算機與計算機之間的信息交換稱為“通信”。通信方式可分為并行通信和串行通信兩種：并行通信：數(shù)據(jù)的各位同時傳送串行通信：按照一定的格式一位一位地順序傳送數(shù)據(jù)。信號在一根信號線上傳輸。計算機“主機”部件之間，如CPU與存儲器、CPU與接口電路，多采用并行方式傳輸數(shù)據(jù)串行數(shù)據(jù)傳輸主要出現(xiàn)在接口與外部設(shè)備、計算機與計算機之間。并行通信：數(shù)據(jù)有多少位，就需要多少根傳輸線，傳送速度快。

2、數(shù)據(jù)位數(shù)多、傳輸距離遠時傳輸成本高。串行通信：只需一對傳輸線，可以利用現(xiàn)有的電話線作為傳輸介質(zhì)，降低傳輸線路的成本，遠距離數(shù)據(jù)傳送時更加突出。圖5-235.3.1串行數(shù)據(jù)通信1．?dāng)?shù)據(jù)傳送方式（1）單工方式只允許數(shù)據(jù)按照一個固定的方向傳送（2）半雙工方式收發(fā)雙方均具備接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的能力，只有一對傳輸線，同一時刻只能有一個站發(fā)送（3）全雙工方式有兩對傳輸信號線，每個站任何時刻既可以發(fā)送，又可以接收圖5-242.通信速率（1）傳輸率每秒鐘傳送二進制數(shù)碼的位數(shù)，單位：位/秒(bps)。（2）波特率每位傳送時間的倒數(shù)每次傳送1位時，波特率大小

3、和傳輸率相等使用調(diào)相技術(shù)可以同時傳輸2位或4位，這時傳輸率大于波特率時鐘頻率可選為波特率的1倍、16倍或者64倍。3.信號的調(diào)制/解調(diào)信號的調(diào)制：用一個信號控制另一個信號的某個參數(shù)（幅值，頻率，相位）,使之隨之變化的過程稱為調(diào)制。信號的解調(diào)：從已調(diào)制信號中還原出被調(diào)制信號的過程稱為解調(diào)。發(fā)送端，調(diào)制器把數(shù)字信號變成模擬信號送到傳輸線路上。接收端，解調(diào)器把模擬信號還原成數(shù)字信號，送到數(shù)據(jù)處理設(shè)備。調(diào)制器和解調(diào)器做在一起稱為調(diào)制解調(diào)器，即MODEM。計算機稱為數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE（DataTerminalEquipment）調(diào)制解調(diào)器（MO

4、DEM）和其他通訊設(shè)備稱為數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE（DataCommunicationEquipment）。圖5-255.3.2串行通信的方式1.同步傳送方式發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)信號的同時發(fā)送一個用于同步的時鐘信號。同步時鐘信號的一個周期和一位數(shù)據(jù)是對應(yīng)的。在同步時鐘信號一個周期的時間里，數(shù)據(jù)線上同步地發(fā)送1bit數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)連續(xù)傳送。若干個數(shù)據(jù)組成一個數(shù)據(jù)塊。同步通訊格式面向字符同步方式：用一個或者兩個同步字符作為數(shù)據(jù)塊的開始。同步字符由用戶約定，經(jīng)常采用ASCII碼中代碼為16H的“SYNC（同步）”字符。隨后是由字符組成的信息，字符之間沒有間

5、隔。面向比特同步方式：以二進制信息“01111110”開始隨后是需要發(fā)送的各位二進制信息最后以“01111110”結(jié)束圖5-262.異步傳送方式異步傳送的數(shù)據(jù)以字符為單位數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾视呻p方事先約定以“幀（Frame）”為傳送單位一幀信息由7~12位二進制組成：起始位：1位邏輯0數(shù)據(jù)位：5～8位，由收發(fā)雙方約定，先發(fā)送低位。奇偶校驗位：可約定采用奇校驗，偶校驗，無校驗傳輸。停止位：1位、1.5位或2位的邏輯1信號圖5-275.3.3串行通訊接口把計算機的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)發(fā)送出去把接收到的外部串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)送入計算機（1）

6、數(shù)據(jù)總線收發(fā)器雙向的并行數(shù)據(jù)通道，傳送數(shù)據(jù)、狀態(tài)和控制命令。（2）控制寄存器接收CPU的各種控制信息。（3）狀態(tài)寄存器串行通信過程中的狀態(tài)信號圖5-28（4）輸入、輸出移位寄存器完成“并行”和“串行”二種數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)換（5）數(shù)據(jù)輸入寄存器輸入移位寄存器每次接收一位外部輸入的數(shù)據(jù)，接收的數(shù)據(jù)填滿后，將完整的并行數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)輸入寄存器暫存。（6）數(shù)據(jù)輸出寄存器接收來自CPU輸出的數(shù)據(jù)，并行送往輸出移位寄存器，逐位右移輸出。（7）控制信號邏輯接收CPU發(fā)來的控制信號，產(chǎn)生內(nèi)部各寄存器的讀寫信號。（8）移位脈沖時鐘從外部輸入時鐘信號，用作發(fā)送

7、和接收數(shù)據(jù)的移位時鐘。5.3.4RS-232C標(biāo)準(zhǔn)為了使通信能夠順利地進行，通信雙方必須就通信的規(guī)則事前進行約定，約定好的并在通信過程中雙方共同遵守的通信規(guī)則稱為通信協(xié)議。1．信號電平RS-232C標(biāo)準(zhǔn)采用負(fù)邏輯邏輯“1”在-3V~-15V之間邏輯“0”在+3V~+15V之間通常使用±12V作為RS-232C電平MC1488和MC1489進行RS232和TTL之間的電平轉(zhuǎn)換2．信號定義表5-6給出了RS-232C接口部分常用信號的定義。3．接插件使用25個引腳或9個引腳的D型接插件進行連接。符號方向功能9針連接器引腳號25針連接器引腳

8、號TXD輸出發(fā)送數(shù)據(jù)32RXD輸入接收數(shù)據(jù)23輸出請求發(fā)送74輸入發(fā)送允許85輸入數(shù)據(jù)設(shè)備就緒66GND信號地57輸入載波檢測18輸出數(shù)據(jù)終端就緒420輸入響鈴指示9225.4可編程串行通信接口16550通用的可編程異步