異步串行通信和同步串行通信.pdf

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1、同步通信和異步通信比較串行通信可以分為兩種類型：同步通信、異步通信1.異步通信的特點(diǎn)及信息幀格式以起止式異步協(xié)議為例，下圖顯示的是起止式一幀數(shù)據(jù)的格式：起止式異步通信的特點(diǎn)是：一個字符一個字符地傳輸，每個字符一位一位地傳輸，并且傳輸一個字符時，總是以“起始位”開始，以“停止位”結(jié)束,字符之間沒有固定的時間間隔要求。每一個字符的前面都有一位起始位（低電平，邏輯值），字符本身由5-7位數(shù)據(jù)位組成，接著字符后面是一位校驗(yàn)位（也可以沒有校驗(yàn)位），最后是一位或一位半或二位停止位，停止位后面是不定長的空閑位。停止位和空閑位都規(guī)定為高電平（邏輯值１），這樣就保證

2、起始位開始處一定有一個下跳沿。從圖中可看出，這種格式是靠起始位和停止位來實(shí)現(xiàn)字符的界定或同步的，故稱為起止式協(xié)議。異步通信可以采用正邏輯或負(fù)邏輯，正負(fù)邏輯的表示如下表所示：邏輯0邏輯1正邏輯低電平高電平負(fù)邏輯高電平低電平異步通信的信息格式如下邊的表所示：起始位邏輯01位數(shù)據(jù)位邏輯0或15，6，7，8位校研位邏輯0或11位或無停止位邏輯11位，1.5位或2位空閑位邏輯1任意數(shù)量注：表中位數(shù)的本質(zhì)含義是信號出現(xiàn)的時間，故可有分?jǐn)?shù)位，如1.5。例：傳送8位數(shù)據(jù)45H（0100,0101B），奇校驗(yàn)，1個停止位，則信號線上的波形象圖2所示那樣：異步通信的速

3、率：若9600bps，每字符8位，1起始，1停止，無奇偶，則實(shí)際每字符傳送10位，則960字符/秒。圖22.異步通信的接收過程接收端以“接收時鐘”和“波特率因子”決定一位的時間長度。下面以波特率因子等于16（接收時鐘每16個時鐘周期，使接收移位寄存器移位一次）、正邏輯為例說明，如圖3所示。圖3（1）開始通信時，信號線為空閑（邏輯1）,當(dāng)檢測到由1到0的跳變時，開始對“接收時鐘”計(jì)數(shù)。（2）當(dāng)計(jì)到8個時鐘時，對輸入信號進(jìn)行檢測，若仍為低電平，則確認(rèn)這是“起始位”B，而不是干擾信號。（3）接收端檢測到起始位后，隔16個接收時鐘，對輸入信號檢測一次，把對

4、應(yīng)的值作為D0位數(shù)據(jù)。若為邏輯1,作為數(shù)據(jù)位1；若為邏輯0，作為數(shù)據(jù)位0。（4）再隔16個接收時鐘，對輸入信號檢測一次，把對應(yīng)的值作為D1位數(shù)據(jù)。?.，直到全部數(shù)據(jù)位都輸入。（5）檢測校驗(yàn)位P（如果有的話）。（6）接收到規(guī)定的數(shù)據(jù)位個數(shù)和校驗(yàn)位后,通信接口電路希望收到停止位S(邏輯1)，若此時未收到邏輯1，說明出現(xiàn)了錯誤，在狀態(tài)寄存器中置“幀錯誤”標(biāo)志。若沒有錯誤，對全部數(shù)據(jù)位進(jìn)行奇偶校驗(yàn)，無校驗(yàn)錯時，把數(shù)據(jù)位從移位寄存器中送數(shù)據(jù)輸入寄存器。若校驗(yàn)錯，在狀態(tài)寄存器中置奇偶錯標(biāo)志。（7）本幀信息全部接收完，把線路上出現(xiàn)的高電平作為空閑位。（8）當(dāng)信號

5、再次變?yōu)榈蜁r，開始進(jìn)入下一幀的檢測。3、異步通信的發(fā)送過程發(fā)送端以“發(fā)送時鐘”和“波特率因子”決定一位的時間長度。（1）當(dāng)初始化后，或者沒有信息需要發(fā)送時，發(fā)送端輸出邏輯1，即空閑位，空閑位可以有任意數(shù)量。（2）當(dāng)需要發(fā)送時，發(fā)送端首先輸出邏輯0，作為起始位。（3）接著，發(fā)送端首先發(fā)送D0位，直到各數(shù)據(jù)位發(fā)送完。（4）如果需要的話，發(fā)送端輸出校驗(yàn)位。（5）最后，發(fā)送端輸出停止位（邏輯1）。（6）如果沒有信息需要發(fā)送時，發(fā)送端輸出邏輯1，即空閑位，空閑位可以有任意數(shù)量。如果還有信息需要發(fā)送，轉(zhuǎn)入第（2）步。對于以上發(fā)送、接收過程應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）

6、接收端總是在每個字符的頭部（即起始位）進(jìn)行一次重新定位，因此發(fā)送端可以在字符之間插入不等長的空閑位，不影響接收端的接收。（2）發(fā)送端的發(fā)送時鐘和接收端的接收時鐘，其頻率允許有一定差異，當(dāng)頻率差異在一定范圍內(nèi)，不會引起接收端檢測錯位，能夠正確接收。并且這種頻率差異不會因多個字符的連續(xù)接收而造成誤差累計(jì)（因?yàn)槊總€字符的開始（起始位處）接收方均重新定位）。只有當(dāng)發(fā)送時鐘和接收時鐘頻率差異太大，引起接收端采樣錯位，才造成接收錯誤。（3）起始位、校驗(yàn)位、停止位、空閑位的信號，由“發(fā)送移位寄存器”自動插入。在接收方，“接收移位寄存器”接收到一幀完整信息（起始、

7、數(shù)據(jù)、校驗(yàn)、停止）后，僅把數(shù)據(jù)的各位送至“數(shù)據(jù)輸入寄存器”，即CPU從“數(shù)據(jù)輸入寄存器”中讀得的信息，只是有效數(shù)字，不包含起始位、校驗(yàn)位、停止位信息。異步串行通信和同步串行通信的比較異步串行通信是指通信雙方以一個字符（包括特定附加位）作為數(shù)據(jù)傳格單位且發(fā)送方傳送字符的間隔時間不一定。同步串行通信是指允許連續(xù)發(fā)送一序列字符而每個字符的數(shù)據(jù)位數(shù)都相同且沒有起始位和停止位。異步串行通信是指通信中兩個字節(jié)間的時間間隔是不固定的,而在同一個字節(jié)中的兩個相鄰位的時間間隔是固定的.。同步串行通信則是在通信過程中每個字節(jié)的時間間隔是相等的,而且每個字節(jié)的位的時間間

8、隔也是固定的。異步通信數(shù)據(jù)幀的第一位是開始位，在通信線上沒有數(shù)據(jù)傳送時處于邏輯“1”狀態(tài)。當(dāng)發(fā)送設(shè)備要發(fā)送一個字符數(shù)據(jù)時，