串行通信及串行通信接口

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1、第7章串行通信及串行通信及接口§7.1串行通信的基本知識串行通信一般在兩個站(終端和微機)之間進行傳送①.單工（單行道，不準逆向行車）單向傳輸數(shù)據(jù)有線電視（CATV）、廣播1.串行通信的數(shù)據(jù)傳輸模式所謂串行通信就是使數(shù)據(jù)一位一位的進行傳輸而實現(xiàn)的通信，串行通信具有傳輸線少，成本低的優(yōu)點，適合于遠距離傳輸，速度慢。②.半雙工準許數(shù)據(jù)雙向傳送，但是只有一根線，必須分時，某一時刻只能進行發(fā)送或接收（對講機）。③.全雙工串行口之間分別有兩根獨立的傳輸發(fā)送和接收信號線,可以同時進行發(fā)送和接收。串行通信在信息格式的約定上可分為兩種方式異步通信同步通信①.異步通信方式特點:以字符/字

2、節(jié)為單位傳送,通信雙方需約定協(xié)議(格式,速率等)異步通信必須遵從兩項規(guī)定:a.數(shù)據(jù)的格式每一個數(shù)據(jù)傳送時,必須加一個起始位,后面加1或1.5或2個停止位。2.串行通信的方式異步通信時,字符/字節(jié)是一幀一幀的傳送，每幀字符必須靠起始位來同步，在異步通信的數(shù)據(jù)傳送中，傳輸線上允許空字符。b.波特率（bps）波特率就是傳送數(shù)據(jù)位的速率（用位/秒）表示。例數(shù)據(jù)傳送速率為120字符/秒，每幀包括10個數(shù)據(jù)位，則波特率為120×10=1200位/秒=1200bps常用的異步通信的波特率的值為：150、300、600、1200、2400、4800、9600、14400、28800。校

3、驗位奇校驗：字符加上校驗位有奇數(shù)個1；偶校驗：字符加上校驗位有偶數(shù)個1。校驗位產(chǎn)生和檢查由串行通信控制器內(nèi)部自動產(chǎn)生，停止位也是由硬件自動產(chǎn)生的。(偶數(shù)個錯誤不能檢測)。②.同步通信方式特點:利用同步字（SYN）獲得雙方的同步信息，數(shù)據(jù)之間無間隔符（數(shù)據(jù)流）所以傳輸速率較高，同步傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式：傳送數(shù)據(jù)作為被除數(shù)，發(fā)送器本身產(chǎn)生一固定除數(shù)，前者除以后者得到余數(shù)即為該“冗余”字符。當數(shù)據(jù)和冗余字符一起被傳送到接收器時，接收器產(chǎn)生和發(fā)送器相同的除數(shù)，和數(shù)據(jù)位相除，得到余數(shù)進行比較。3串行通信的時鐘①.發(fā)送脈沖和接收脈沖發(fā)送方要靠發(fā)送脈沖（移位脈沖）將數(shù)據(jù)移出，經(jīng)TXD引腳→

4、對方接收方要靠接收脈沖（移位脈沖）將數(shù)據(jù)接入，經(jīng)RXD引腳→串口在發(fā)送數(shù)據(jù)時，發(fā)送器用發(fā)送時鐘的下降沿將移位寄存器的數(shù)據(jù)串行移位輸出，并且對準數(shù)據(jù)位的前沿；在接收數(shù)據(jù)時，接收器用接收時鐘的上升沿將數(shù)據(jù)位移入移位寄存器，對準數(shù)據(jù)位的中間位置，以保障可靠的接收數(shù)據(jù)。②.檢測脈沖接收方需對發(fā)送方發(fā)來的數(shù)據(jù)位進行檢測，以決定是”0“還是”1“。通常檢測脈沖是移位脈沖的16和64倍（常選16）。檢測脈沖的上升沿采樣RxD線，在一個字符的結(jié)束或若干個空閑位之后，每當連續(xù)采樣到RxD線上8個低電平（起始位之半）后，便確認對方發(fā)送的是起始位，認為下一位送來的應(yīng)是數(shù)據(jù)位，此后，便每隔16

5、個檢測脈沖連續(xù)采樣RxD線三次，按三中取二的原則確定采到的數(shù)據(jù)位是0還是1，并把采樣到的數(shù)據(jù)作為輸入數(shù)據(jù)，由移位脈沖將數(shù)據(jù)移入接收移位寄存器?！?.2串行通信接口的基本結(jié)構(gòu)①接收移位寄存器：靠移位脈沖將數(shù)據(jù)串行傳進來。③接收脈沖發(fā)生器:產(chǎn)生接收的移位脈沖(RXC)②接收數(shù)據(jù)緩沖寄存器：將移位寄存器中的數(shù)→緩沖寄存器，實現(xiàn)串－并的轉(zhuǎn)換過程，向CPU申請中斷后，等待CPU取走數(shù)據(jù)④發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖寄存器：接收CPU送來的并行數(shù)據(jù)⑤發(fā)送移位寄存器：接收發(fā)送緩沖寄存器的數(shù)據(jù)，完成并－串的轉(zhuǎn)換，在移位脈沖的作用下，將數(shù)據(jù)移出去。⑥發(fā)送脈沖發(fā)生器:用來產(chǎn)生發(fā)送移位脈沖(TXC)⑨工作時

6、鐘CLK，經(jīng)分頻后產(chǎn)生RXCTXC⑦狀態(tài)觸發(fā)器:PEOECEPE：奇偶校驗出錯狀態(tài)“1”奇偶錯OE：溢出出錯標志接收到的數(shù)未被CPU取走，又接收到新數(shù)，前一個數(shù)就丟失，這種現(xiàn)象稱為溢出錯。CE：幀格式錯標志接收數(shù)據(jù)沒有停止位⑧讀寫，中斷等控制邏輯§7.4可編程串行通信接口82508250是異步接收和發(fā)送控制器（universalasynchronousreceiverTransmitter，UART），全部輸入輸出均和TTL兼容。（2）異步通信時，每幀數(shù)據(jù)可通過軟件編程設(shè)置由5-8位組成，發(fā)送時自動在每幀數(shù)據(jù)中插入起始位、停止位（1、1.5、2個）和奇偶校驗位，接收時則

7、自動刪除這些輔助標志位。（3）內(nèi)部具有有可編程時鐘電路，將外部輸入的時鐘進行1~65535次分頻作為通信時的收/發(fā)時鐘。（4）具有獨立的中斷優(yōu)先級控制和自測試功能，并提供Modem的全部狀態(tài)。8250的基本性能：（1）支持異步串行通信工作方式。（5）8250，內(nèi)部有10個寄存器。8250最高波特率為9600bps。1).8250的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳8250由數(shù)據(jù)總線緩沖器、地址選擇和控制邏輯、接收器/發(fā)送移位寄存器、Modem控制邏輯和可編程寄存器等組成。(1).數(shù)據(jù)總線緩沖器一個8位雙向三態(tài)緩沖器，它是8250同微機系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線連接的接口。