第8章 串行接口 本章内容： ◼ 概述 ◼ 可编程串行接口8251A ◼ 8251A的应用
8.1 概述 本节内容： ◼ 串行通信的基本概念 ◼ 串行数据传输方式 ◼ 串行通信的类型 ◼ 串行接口和串行接口标准
8.1.1 串行通信的基本概念 ➢ 通信的基本方式可分为： ◼ 并行通信：把一个字符的各数位用几根数据线同 时进行传输。 ◼ 串行通信：数据逐位顺序传送。 ◆优点：是用于通信的线路少，在远距离通信时 可以极大地降低成本。 ◆缺点：相对并行通信方式，串行通信速度较慢 ➢ PC机上一般都有两个串行异步通信接口COM1和 COM2，键盘、鼠标器与主机之间也常采用串行数 据传送方式
8.1.2 串行数据传输方式 目前，在微机通信系统中，单工方式很少采用，多数是 采用半双工或全双工方式
调制和解调 ➢ 当微机系统通过电话线路进行数据传送时，常需要 调制解调器(Modem)。 ➢ 为了通过电话线路发送数字信号，必须先把数字信 号转换为适合在电话线路上传送的模拟信号，这就 是调制(Modulating)；经过电话线路传输后，在接收 端再将模拟信号转换为数字信号 ，这就是解调 (Demodulating)
8.1.3 串行通信的类型 ➢ 串行通信时，数据、控制和状态信息都使用同一根 信号线传送。 ➢ 为使通信能顺利进行，收发双方必须遵守共同的通 信协议(通信规程)，才能解决传送速率、信息格式、 同步方式、数据校验等问题。 ➢ 根据同步方式的不同，将串行通信分为两类: ◼ 异步通信 ◼ 同步通信
1.异步通信 串行异步通信以字符为单位进行传输，采用起 止式异步通信协议
异步通信的字符格式 ➢ 异步通信所采用的字符格式由一组可变“位数”数据组成。 ◼ 第一位为起始位(Start Bit)，它的宽度为1位，低电平，用 于实现“字符同步” 。 ◼ 接着传送数据位(Data Bit)，数据可以由5~8个二进制位组 成，按照先低位后高位的顺序逐位传送。 ◼ 数据位传送完成后可以选择一个奇偶检验位(Parity Bit)， 用于校验是否正确传送了数据，可以选择奇校验，也可以 选择偶校验，还可以不传送检验位。 ◼ 字符最后是停止位(Stop Bit)，以表示这个字符的传送结束， 宽度可以是1位、1.5位或2位，停止位采用高电平。 ➢ 一个字符传输结束后，可以接着传输下一个字符，也可以停 一段空闲时间再传输下一个字符，空闲位为高电平
异步通信的工作原理 ➢ 传送开始后，接收设备不断检测传输线是否有起始 位到来，当接收到一系列的“1”(空闲位或停止位) 之后，检测到第一个“0” ，说明起始位出现，就开 始接收所规定的数据位、奇偶校验位及停止位。 ➢ 经过接收器处理，将停止位去掉，把数据位拼装成 为一个字节数据，经校验无误，则接收完毕。 ➢ 当一个字符接收完毕后，接收设备又继续测试传输 线，监视“0”电平的到来和下一个字符的开始，直 到全部数据接收完毕
异步通信的特点 ➢ 优点：由于接收方通过每个字符的起始位达 到字符传送的同步时钟作用，所以收/发双方 设备较简单，实现起来方便，对各字符间的 间隔长度没有限制。 ➢ 缺点：每个数据要加上起始位、停止位等信 息，至少要有20％的冗余时间，这样就降低 了数据的传送速率