可編程串行通信接口.ppt

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1、第十章串行通信與可編程接口芯片82511、串行通信的基本概念數(shù)據(jù)在單條1位寬的傳輸線上按時(shí)間先后一位一位地傳送優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省傳輸線；缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)傳輸率較低主要適用于長(zhǎng)距離、低速率的通信中。11.2串行通信的方式異步方式（Asynchronous）：也稱(chēng)“起止同步式”。串行異步傳輸數(shù)據(jù)格式：1/00011…15-8位數(shù)據(jù)位1/0停止位或空閑位1…1起始位奇偶校驗(yàn)位停止位或、22111第n個(gè)字符空閑位第n+1個(gè)字符低位高位異步方式與同步方式00101101011LSBMSB數(shù)據(jù)=5AH(先發(fā)送低位)奇校驗(yàn):字符數(shù)據(jù)中為1的位數(shù)與校驗(yàn)位相加，結(jié)果應(yīng)為奇數(shù)。2同步方

2、式（Synchronous）面向字符型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(串行同步通信信息格式)同步字符（SYN1)數(shù)據(jù)字節(jié)1CRC1CRC1數(shù)據(jù)（DATA)…數(shù)據(jù)字節(jié)N單同步信息格式同步字符（SYN1)同步字符（SYN2)數(shù)據(jù)（DATA)…CRC1CRC1雙同步信息格式數(shù)據(jù)字節(jié)1數(shù)據(jù)字節(jié)2CRC1CRC1…數(shù)據(jù)字節(jié)N外同步信息格式外同步：用一條專(zhuān)門(mén)的控制線來(lái)傳送同步字符CRC:循環(huán)控制碼傳輸控制字符3面向比特（位）型的數(shù)據(jù)格式特點(diǎn):沒(méi)有采用傳輸控制字符,而是采用某些位組合.信息長(zhǎng)度可變(位的組合)SDLC/HDLC幀格式：標(biāo)志01111110地址8位控制8位CRC8位CRC

3、8位標(biāo)志01111110數(shù)據(jù)場(chǎng)(0-n位)開(kāi)始標(biāo)志地址場(chǎng)控制場(chǎng)4協(xié)議開(kāi)銷(xiāo)例：SDLC/HDLC幀格式：假定數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為2048位，通信效率為：2048/（2048＋48）＝97%協(xié)議開(kāi)銷(xiāo)僅為3％一般公式：SDLC/HDLC協(xié)議開(kāi)銷(xiāo)＝1.0－N/(N+48)，其中N為發(fā)送數(shù)據(jù)的比特?cái)?shù)。標(biāo)志01111110地址8位控制8位CRC8位CRC8位標(biāo)志01111110數(shù)據(jù)場(chǎng)開(kāi)始標(biāo)志地址場(chǎng)控制場(chǎng)51.3串行通信中的數(shù)據(jù)傳送方向按傳送方向分為：?jiǎn)喂?、半雙工和全雙工單工（Simplex)特點(diǎn)：僅能進(jìn)行一個(gè)方向的數(shù)據(jù)傳送設(shè)備A發(fā)送器設(shè)備B接收器Dataflow6半雙工（H

4、alfDuplex）特點(diǎn)：數(shù)據(jù)可以在兩個(gè)方向上進(jìn)行傳送，但是這種傳送絕不能同時(shí)進(jìn)行?！倦p向，但不同時(shí)】設(shè)備A發(fā)送器/接收器設(shè)備B接收器/發(fā)送器Dataflow7全雙工（FullDuplex）特點(diǎn)：能夠在兩個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。【雙向，同時(shí)】設(shè)備A發(fā)送器/接收器設(shè)備B接收器/發(fā)送器81.4波特率（數(shù)據(jù)傳輸率）每秒傳輸?shù)亩M(jìn)制位數(shù)，單位為bps（bitpersecond）也稱(chēng)比特率。波特率―――每秒傳輸?shù)摹胺?hào)”（也稱(chēng)離散狀態(tài)）的個(gè)數(shù)?！纠纾棵雮魉?個(gè)符號(hào)，則波特率為1波特】在計(jì)算機(jī)中，一個(gè)“符號(hào)”的含義為高、低兩種電平，分別代表邏輯值“1”和“0”

5、，所以每個(gè)符號(hào)的信息量為1比特，此時(shí)波特率與比特率剛好一致。9發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘數(shù)據(jù)輸入寄存器輸入移位寄存器÷1，÷16，÷32數(shù)據(jù)輸出寄存器輸出移位寄存器÷1，÷16，÷32CLK(主時(shí)鐘)（串行數(shù)據(jù)輸入）輸入移位脈沖（串行數(shù)據(jù)輸出）輸出移位脈沖接收時(shí)鐘發(fā)送時(shí)鐘10波特率因子F（時(shí)鐘頻率）＝波特率因子＊波特率波特率因子：數(shù)據(jù)傳輸率（波特率）與時(shí)鐘頻率之間的比例系數(shù)給定時(shí)鐘頻率，選擇不同的波特率因子可得到不同的波特率。例：f=19.2kHz，若選波特率因子為16，則波特率為1200bps。若選定波特率因子和波特率，則相應(yīng)的確定了對(duì)時(shí)鐘頻率的要求。若外部

6、時(shí)鐘電路的頻率F＝1Mhz，需用8253分頻，試計(jì)算分頻系數(shù)（8253的計(jì)數(shù)初值）計(jì)算時(shí)鐘頻率1200＊16＝19200（時(shí)鐘頻率）計(jì)數(shù)初值N=1000000/19200=52計(jì)數(shù)初值＝時(shí)鐘頻率／（波特率＊波特率因子）118251外部的時(shí)鐘電路CLK8253OUT÷1，＝16，…1MHzN分頻19.2KHz移位脈沖121.5差錯(cuò)校驗(yàn)1、奇偶校驗(yàn)（ParityCheck）發(fā)送時(shí)檢查要傳送字符中“1”的個(gè)數(shù)，自動(dòng)在奇偶校驗(yàn)位上添加“0”或“1”接收時(shí)UART檢查收到每個(gè)字符的“1”的個(gè)數(shù),并與奇偶校驗(yàn)位比較，不同校驗(yàn)錯(cuò)2、幀錯(cuò)誤-------CRC校驗(yàn)（C

7、yclicRedundancyCheck–循環(huán)冗余校驗(yàn)）接收到的字符格式不符合規(guī)定（如缺少停止位等）。3、丟失（溢出）錯(cuò)誤接收時(shí)，串行數(shù)據(jù)變?yōu)椴⑿袛?shù)據(jù)后，存儲(chǔ)在接收寄存器中。當(dāng)接收寄存器中的數(shù)據(jù)沒(méi)有被取走，UART又接收到另一個(gè)新的字符存入接收寄存器，于是第一個(gè)數(shù)據(jù)丟失，UART產(chǎn)生丟失（溢出）錯(cuò)誤13在模擬通信系統(tǒng)（如電話網(wǎng)）。為傳送數(shù)字信號(hào)（話音信息），必須經(jīng)過(guò)調(diào)制和解調(diào)。實(shí)現(xiàn)調(diào)制和解調(diào)兩個(gè)過(guò)程的設(shè)備稱(chēng)為“調(diào)制解調(diào)器”（ModulatorDemodulator－Modem）方法：選取某一頻率的正（余）弦模擬信號(hào)作為載波，用以運(yùn)載所要傳送的數(shù)字信號(hào)。

8、要用傳送的數(shù)字信號(hào)改變載波信號(hào)的幅值、頻率或相位，使之在信道上傳送；到達(dá)信道另一端，再將數(shù)字信