微机原理与接口技术第十章——串行通信及接口芯片、825.pdf

第10章串行通信及接口芯片8251A

10.1串行通信的基本概念
10.2可编程串行通信接口芯片8251A
10.3RS-232C串行接口和8251A应用
10.4串行同步数据通信协议
10.110.1串行通信的基本概念串行通信的基本概念

计算机计算机
或终端

串行MODEM信道（传输线路）MODEM串行
接口接口
DCE
DTEDCEDTE
串行数据通信系统模型

DTE-DataTerminalEquipment,常常是计算机.
DCE-DataCommunicationEquipment,常常是MODEM,也可以是计算机.
串行接口–主要是8251A,16550,8250等IC,连接DTE和DCE.
基本概念

数据传送的方向
数据的传输速率；
信号的调制与解调；
串行通信数据格式；
串行通信的数据校验
10.1.1数据传送的方向

1.单工(Simplex)
单工指A只能发信号，而B只能接收信号，通信是单向的.

2.半双工(Halfduplex)
半双工指A能发信号给B，B也能发信号给A，
但这两个过程不能同时进行,A或B发送完后
要切换到接受状态。典型的例子就是对讲机。

3.全双工(Duplex)
全双工比半双工又进了一步。在A给B发信号的
同时，B也可以给A发信号。典型的例子就是打电话。
10.1.2传输速率

2.传输速率
波特率：单位时间传送的位数，单位bps(bit/s)。
波特率因子K：每BIT占用的时钟周期数.
K=接收或发送时钟频率/比特率,可取1，16，32，64
例1：一个异步串行发送器，发送具有8位数据位的字符，在
系统中使用一个奇偶校验位和两个停止位。若每秒发送100个
字符，则其波特率为多少？
格式
数据位
起始位校验位一个字符
00/10/10/111
停止位

100*（1+8+1+2）=1200bps

例2：一个异步串行发送器，发送具有7位数据位的字符,传送波
特率为1800，字符格式为：1个奇偶校验位，1个停止位，问，十
秒钟内传送了多少个字符?

10*1800/(1+7+1+1)=1800
10.1.3信号的调制与解调

数据通信传输的是数字信号，要求传送线的频带很宽，若传输带宽很
窄，直接传输数字信号，信号就要发生畸变。因此，需用调制器将数字信
号转换成模拟信号—传输—再用解调器将其转换成数字信号。

基带信号
带宽无限

经窄带信道传
输后的信号
(边缘畸变严重时难以辩识)

FSK调制成
窄带信号WWWWWWWWWWWWW
用载波信号的不同频率代表‘1’和‘0’
三种调制方式

根据载波Asin(ωt+ϕ)的三个参数：幅度、频率、相位，产生
常用的三种调制技术：
–幅移键控法Amplitude-ShiftKeying(ASK)
–频移键控法Frequency-ShiftKeying(FSK)
–相移键控法Phase-ShiftKeying(PSK)
•ASK(又称为调幅)
用载波信号的不同幅度代表‘1’和‘0’
•FSK(又称为调频)
用载波信号的不同频率代表‘1’和‘0’
•PSK(又称为调相)
用载波信号的相位变化代表‘1’和‘0’(有变化为’1’)
10.1.4串行通信数据格式
在数据通信中，传输的对象是一系列的0和1，这些0、1在不同
的位置有不同的含义，这些含义都要事先约定好。
在串行通信中，两种最基本的通信方式都有各自的约定。

1.异步串行通信
在发送一个字符时，包含一个起始位，若干数据位，一个奇偶校验
位，几个停止位。

数据位一个帧结构
起始位5、6、7、8位不等校验位
1位1位

00/10/10/111
低位高位停止位
1、1.5、2位不等
CharacterTransmission

startdatadatadataparitystopstopstart
bitbit0bit1bitn-1bitbitbitbit
mark=1
...
space=0
bittime
frame

time
Generalframeformatforasynchronousserialdata.

odd
idlestart1010110paritystopstop

b0b1b2b3b4b5b6b7

[b7b6b5b4b3b2b1b0]=[10110101]
paritybit(settoproduceanoddnumberof1’s.)
Typicalcharacterencoding-Themostusedformofcharacterencodingis
theASCII.Thisisasevenbitcodewhichallowsfor128characters.
TheASCIIcodeofcharacter’5’c