微型计算机原理与常用接口技术 hina 54 cat 第八章 串行接口与通信
china_54@tom.com 第八章 串行接口与通信
微型计算机原理与常用接口技术cms4 a 知识点 ●串行接口与通信 ●通信规程和标准 ●可编程芯片8251A的特点以及应用
china_54@tom.com 知识点： l串行接口与通信 l通信规程和标准 l可编程芯片8251A的特点以及应用
微型计算机原理与常用接口技术 hina 54 at 81串行接口与通信概述 串行通信就是指用串行传输的方式来完成的通信。串行传输是在 条通信线路上把要传输的数据以二进制位一位一位地顺序地发送到接收 端,由接收端再组装成相应的数据。 8.1.1串行通信接口 1通用串行接口USB和1394接口 2串行通信接口的基本功能 ●进行串←→并转换 ●实现数据格式化 ●控制数据传输速率 ●进行错误检测 ●进行TTL与EIA电平转换 ●提供符合EIA-RS-232C接口标准所要求的信号线
china_54@tom.com 8.1 串行接口与通信概述 8.1.1 串行通信接口 串行通信就是指用串行传输的方式来完成的通信。串行传输是在一 条通信线路上把要传输的数据以二进制位一位一位地顺序地发送到接收 端，由接收端再组装成相应的数据。 1.通用串行接口USB和1394接口 2.串行通信接口的基本功能 l进行串←→并转换 l实现数据格式化 l控制数据传输速率 l进行错误检测 l进行TTL与EIA电平转换 l提供符合EIA-RS-232C接口标准所要求的信号线
微型计算机原理与常用接口技术 hina 54 cat 3串行通信中的同步 串行通信中有异步方式和同步方式两类 串行数据传送方向 A B B (a)单工方式 (b)半双工方式 (c)全双工方式 图8-1数据传送方式 5数字数据编码技术 1)数字数据的数字编码技术 2)数字数据的模拟编码技术 ●基带传输方式 ●频带传输方式
china_54@tom.com 3.串行通信中的同步 串行通信中有异步方式和同步方式两类。 4.串行数据传送方向 （a）单工方式 （b）半双工方式 （c）全双工方式 图8-1 数据传送方式 5.数字数据编码技术 1)数字数据的数字编码技术 2)数字数据的模拟编码技术 l基带传输方式 l频带传输方式
微型计算机原理与常用接口技术cms4 a 6传输速率与传输距离 7传输差错控制 串行数据在传输过程中,由于干扰而引起误码是难免的,这将直 接影响通信系统的可靠性,所以,通信中的差错控制能力是衡量一个 通信系统的重要指标。 ●反馈重传纠错(ARQ, Automatic Request for Repeat) ●前向纠错(FEC, Forward Error Correcting ●混合纠错(HEC, Hybrid Error Correcting ●常用的检错和纠错方法 ●方阵码检错 ●循环冗余码(CRC)检错和自动纠错 8串行传输器的环测问题 为了正确地完成通信任务,通信线路(含数字通信线路)往往需 要提供故障测试方式,一般需要提供两种环测方式:本地环测和远程 环测
china_54@tom.com 6.传输速率与传输距离 7.传输差错控制 串行数据在传输过程中，由于干扰而引起误码是难免的，这将直 接影响通信系统的可靠性，所以，通信中的差错控制能力是衡量一个 通信系统的重要指标。 l反馈重传纠错（ARQ，Automatic Request for Repeat） l前向纠错（FEC，Forward Error Correcting） l混合纠错（HEC，Hybrid Error Correcting） l常用的检错和纠错方法 l方阵码检错 l循环冗余码（CRC）检错和自动纠错 8.串行传输器的环测问题 为了正确地完成通信任务，通信线路（含数字通信线路）往往需 要提供故障测试方式，一般需要提供两种环测方式：本地环测和远程 环测
微型计算机原理与常用接口技术 china 54tom com 8.1.2串行通信规程 当前较为广泛采用的串行通信协议有两类:起止式异步通信协议和同 步通信协议。同步通信协议又有面向字符( Character-Oriented)的同步通信 协议和面向比特(Bit- Oriented)的同步通信协议等各种同步通信协议 1起止式异步通信协议的数据格式 第n个字符 第n+个字符 奇偶校 空闲位启动 验位停止空闲位启动【字符数据 lI I/OIO……IO|IO I/OIO… 图8-5起止式异步通信的数据帧格式
china_54@tom.com 8.1.2 串行通信规程 当前较为广泛采用的串行通信协议有两类：起止式异步通信协议和同 步通信协议。同步通信协议又有面向字符（Character-Oriented）的同步通信 协议和面向比特（Bit-Oriented）的同步通信协议等各种同步通信协议 . 1.起止式异步通信协议的数据格式 图8-5 起止式异步通信的数据帧格式
微型计算机原理与常用接口技术cms4 a 2同步通信协议的数据格式 同步通信是以一个帧为传输单位,每个帧中包含有多个字符。 同步字符 数据 块 同步字符 「数据1数据2……数据n校验字符1校验字符2 图8-6同步通信的数据格式 1)面向字符的同步通信协议的数据格式 2)面向比特的同步通信协议的数据格式 8.1.3通信总线标准 1RS-232C接口标准 DTE DCE DCE 计算机 计算机 MODEM MODEM 或终端 电话线 或终端 RS-232C标准 FS-232C标准 图8-7RS-232C标准通信原理
china_54@tom.com 2.同步通信协议的数据格式 同步通信是以一个帧为传输单位，每个帧中包含有多个字符。 图8-6 同步通信的数据格式 1)面向字符的同步通信协议的数据格式 2)面向比特的同步通信协议的数据格式 8.1.3 通信总线标准 1.RS-232C接口标准 图8-7 RS-232C标准通信原理
微型计算机原理与常用接口技术cms4 a 2RS-449接口标准 3RS-423A接口标准 4RS-422A接口标准 5RS-485接口标准 RS-485标准的特点有 ●由于RS-485标准采用平衡发送/差分接收。所以,共模抑制比 高,抗干扰能力强。 ●传输速率高,它允许的最大传输速率可达10Mbit/s,传输信 号的摆幅小(200mv) ●传送距离远(指无 MODEM的直接传输),采用双绞线,在 不用 MODEM的情况下,当传输速率为100 kbit/s时,可传送的 距离为1.2km,若传输速率降低,还可传送更远的距离。 6以上几种标准的比较
china_54@tom.com 2.RS-449接口标准 3.RS-423A接口标准 4.RS-422A接口标准 5.RS-485接口标准 RS-485标准的特点有： l由于RS-485标准采用平衡发送/差分接收。所以，共模抑制比 高，抗干扰能力强。 l传输速率高，它允许的最大传输速率可达10Mbit/s，传输信 号的摆幅小（200mv）。 l传送距离远（指无MODEM的直接传输），采用双绞线，在 不用MODEM的情况下，当传输速率为100kbit/s时，可传送的 距离为1.2km，若传输速率降低，还可传送更远的距离。 6.以上几种标准的比较
微型计算机原理与常用接回技术cims4 at 82可编程串行接口芯片8251A 82.18251A基本性能 8251A具有独立的发送器和接收器,它能以单工、半双工、全双工 方式进行通信,并且提供与 MODEM相连的控制信号。 8.228251A内部结构 8251A的结构分成5个主要部分:接收器、发送器、调制控制、读/写 控制以及系统数据总线缓冲器。8251A的内部由内部数据总线实现相互 之间的通信。8251A的内部结构如图8-17所示。 发送并串 D~Dn、数据总线 TxD 缓冲器 缓冲器转换器 内部数据 TxRDY 发送控制电路 TxEMPTY 卖/写控制 图8-178251A的内部结构 逻辑电路 接收串并 缓冲器转换器 MODEM 控制电路 接收控制电路 SYNDET/BD
china_54@tom.com 8.2 可编程串行接口芯片8251A 8.2.1 8251A基本性能 8251A具有独立的发送器和接收器，它能以单工、半双工、全双工 方式进行通信，并且提供与MODEM相连的控制信号。 8.2.2 8251A内部结构 8251A的结构分成5个主要部分：接收器、发送器、调制控制、读/写 控制以及系统数据总线缓冲器。8251A的内部由内部数据总线实现相互 之间的通信。8251A的内部结构如图8-17所示。 图8-17 8251A的内部结构
微型计算机原理与常用接口技术cms4 a 8238251A引脚功能 28}-D 27H D 18251A和CPU之间的连接信号 RxD GHID D 8251A和CPU之间的连接信号可以分为四类 亚丽 D ●片选信号 251A 21HRESET 20F CLK ●数据信 NR-10 19H- TxD ●读/写控制信号 18H- TxEMPTY C/→12 17 ●收发联络信号 丽-13 16H- SYSDET/BD RxRDY -14 TxRDY 28251A与外部设备之间的连接信号 图8-188251A的引脚图 8251A与外部设备之间的连接信号分为两类 ●收发联络信号 ●数据信号 3时钟、电源和地
china_54@tom.com 8.2.3 8251A引脚功能 图8-18 8251A的引脚图 1.8251A和CPU之间的连接信号 8251A和CPU之间的连接信号可以分为四类： l片选信号 l数据信号 l读/写控制信号 l收发联络信号 2.8251A与外部设备之间的连接信号 8251A与外部设备之间的连接信号分为两类： l收发联络信号 l数据信号 3.时钟、电源和地
