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微机原理与接口技术第9章.pdf

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第9章 ElectronicsInformationEngineering SichuanUniversityEI PrincipleofMicrocomputerandInterfaceTechnology 微机原理与接口技术 第9章串行接口 电子信息学院严华,卿粼波 教学重点 ●串行通信相关概念 ●8251A的编程 电子信息学院严华,卿粼波 微机原理与接口技术1 并行通信的缺点基本概念 •并行通信的缺点 –通信线路费用昂贵； –由于众多的连线间极易引入干扰，又容易发生 线路故障，这就大大降低了整个通信系统的可 靠性。 电子信息学院严华,卿粼波 微机原理与接口技术2 串行通信的特点基本概念 •传送的信息按位逐位传送。 •特点 –信息包括：数据信息+控制联络信息； –信息格式有异步和同步信息格式； –需要逻辑电平转换； –可以利用现有的信道（如电话信道等）。 •优缺点 –传送速率低、可靠性差； –但可大大降低通信线路的成本； –主要用于远距离通信。 电子信息学院严华,卿粼波 微机原理与接口技术3 串行通信传输方式基本概念 •计算机在进行远距离的数据通信时，通信线路 通常是用已有的公用电话网。 •通信双方必须各接入一个专门设备:调制解调器 （MODEM），将数字信号调制成模拟信号在 电话线上传输，并在接收端将模拟信号还原成 数字信号。 电子信息学院严华,卿粼波 微机原理与接口技术4 信号调制技术基本概念 •电信号可以用解析式表示为： Asin(ωt+φ) 其中：A为振幅；ω为频率；φ为相位 •幅移键控（ASK） –以两种幅度的正弦波来分别表示数字信号1和0。 •频移键控（FSK） –以两种频率的正弦波来分别表示数字信号1和0。 •相移键控（PSK） –以两种相位的正弦波来分别表示数字信号1和0。 电子信息学院严华,卿粼波 微机原理与接口技术5 信号调制技术——幅移键控（ASK） 基带脉 冲 载波 ASK 载波信号、基带脉冲及ASK调制波形 电子信息学院严华,卿粼波 微机原理与接口技术6 信号调制技术——频移键控（FSK） 10110010 基带 脉冲 载波 FSK 载波信号、基带脉冲及频率调制波形 电子信息学院严华,卿粼波 微机原理与接口技术7 信号调制技术——PSK 10110010 基带脉 冲 载波 PSK 载波信号、基带脉冲及相位调制波形 电子信息学院严华,卿粼波 微机原理与接口技术8 线路传输方式基本概念 •单工传输方式 –在传输线路上，数据只能按一个固定的方向传送。 –用途较窄,仅适用于一些简单的通信或数据传送场合。 TXDRXD 发送接收 •半双工传输方式 –使用同一根传输线既作输入又作输出，但通信双方不 能同时收发数据。 发接 送TXD/RXD收 接发 收送 电子信息学院严华,卿粼波 微机原理与接口技术9 线路传输方式基本概念 •全双工传输方式 –通信双方都能在同一时刻进行发送和接收操作。 RXD 发送TXD接收 接收RXDTXD发送 •多工传输方式 –把多个信源信号组合在一条物理信道上传输，使多个 计算机或终端设备共享信道资源，提高信道的利用率 –频分多路复用、时分多路复用、波分多路复用和码分 多路复用等 电子信息学院严华,卿粼波 微机原理与接口技术10 信息的检错与纠错基本概念 •检错－如何发现传输中的错误。 •纠错－发现错误之后,如何消除和纠正错误。 –一般采用奇偶校验或方阵码检错,以反馈重发方式纠错。 –在高级通信控制规程中一般采用循环冗余码CRC （CycleRedundancyCode）检验,以自动纠错方式来 纠错。 •减小误码率,提高传输质量 –改善传输信道的电特性 –差错控制技术 电子信息学院严华,卿粼波 微机原理与接口技术11 传输速率基本概念 •波特率(Baud) –在基波传输的情况下每秒传送的码元位数； –单位：波特,1波特＝1b/s或1bps； –常用的标准被特率是110、300、1200、2400、4800、9 600、19200波特等。 •发送/接收时钟 –发送/接收时钟是对数据信号的每一位进行同步控制。 –发送/接收时钟频率＝n×发送/接收波特率 –n=1,16,64 电子信息学院严华,卿粼波 微机原理与接口技术12 传输距离与传输速率的关系基本概念 •串行接口或终端直接传送串行信息流的最大距 离与传输速率及传输线的电气特性有关。 •传输距离与速率是反比关系,即传输距离是随传 输速率的增加而减小。 A站B站 电子信息学院严华,卿粼波 微机原理与接口技术13 串行通信协议通信协议 •通信协议是指通信双方的一种约定，通信双方必