微机系统串行通信接口

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1、微型计算机接口技术第十章微机系统串行通信7/5/20212内容简介10.1串行通信基础10.2可编程串行异步通信接口芯片825010.38250初始化编程10.4串行通信的外部环境10.5串行通信程序设计举例第十章微机系统串行通信10.1串行通信基础7/5/20214一、计算机的通信方式CPU与外部的信息交换称为通信。从数据的传送方式上，通信可分为：并行通信:数据所有位同时被传输；串行通信:数据被逐位顺序传送。串行通信根据收发双方同步方式划分为:串行同步通信；串行异步通信。同等条件下的通信速度：并行通信>串行同步通信>串行异步通信7/5/20215二、串行通信数据传输方式串行通信系统模型对于一

2、个通信系统，必须要考虑的问题有以下几个方面：信道的带宽和数据的传输速率；信号的调制与解调；串行通信的信号格式等。7/5/202161、单工方式单工方式只允许数据按照一个固定的方向传送；2、半双工方式收发双方均具备接收和发送数据的能力，但只有一条信道，数据不能同时在两个方向上传送；3、全双工方式收发双方均可同时进行数据接收和发送。数据传输方式7/5/20217并行通信与串行通信在数据的传送过程中，根据一次传送数据位数的多少，可以划分为并行通信方式和串行通信方式。并行通信方式：所有数据位在一个单位时间同时传送。速度快，但需要传输通道多（8,16,64），成本高。适合近距离、高速数据通信。串行通信方

3、式：在一个方向只需一个传输通道，但一个单位时间只能传输一个数据位，需要多个单位时间才能完成一个数据的传送。相对传输速度较慢，但成本低，适合远距离数据通信。时间换成本。7/5/20218同步与异步在数据的传送过程中，为了保证接收数据可靠准确，接收方必须与发送方所发送的数据保持正确的速率和相位关系，即收发双方的同步。位同步:每个数据位都需要准确的同步；字符同步:准确识别每个数据传送开始(字节，字符)；数据组同步：准确识别数据块传送开始。串行通信可划分为:串行同步通信：数据组同步，同时实现字符同步；串行异步通信：数据字符同步。不管是同步或异步方式，都需要位同步。7/5/20219串行异步通信起始位标

4、志串行帧开始1位逻辑‘0’数据位从LSB开始发送，共5～8位校验位可选1位，校验方式为奇/偶/1/0停止位可为1、1.5或2位，逻辑‘1’线路空闲时保持为逻辑‘1’在发送每一个字符代码（即字符的数据位）时，都要在前面加上一个起始位，表示一个字符的开始；后面加上一个停止位，表示一个字符的结束。字符间隔为任意时间。异步传输方式以字符为单位传输，每个字符都有起始位和停止位，又称为起止式同步。由于所传输的两个字符之间间隔可以是任意时间长度，因此又称为异步传输方式。接收方可以根据字符之间从停止位到起始位的跳变，即由“1”变“0”的下降沿来识别一个字符的开始，进行取样，直到取样完约定的数据位数，完成整个字

5、符的接收。串行异步通信优点：实现字符同步比较简单，同时由于一个字符的数据位数较少（5～8位），收发双方的同步时钟信号要求不十分严格，允许存在一定的误差，因此时钟信号可以收发双方各自独立产生。每个字符可以使用简单的差错校验方式检测传输时可能的差错。缺点：对每个字符都需加入起始位和终止位，因而传输效率低。串行异步通信同步传输（数据组级同步）：以一组数据（几百～几千字节）为单位进行传输，利用特殊的字符或比特组合标志数据组传输的开始和结束，实现收发双方的同步。这样的数据组称为数据块，数据包或帧。串行同步通信以固定的时钟节拍来发送数据信号，因此在一个串行数据流中，各信号码元间隔一定，数据字符间隔一定。数

6、据的发送一般以组(或帧)为单位，采用帧同步方式，同时实现字符同步。优点：不需要单独加起始位和终止位，故具有较高的传输效率。缺点：收发双方必须建立准确的时钟信号，实现起来比较复杂。往往需要专门的时钟传输信号线路。串行同步通信7/5/202114三、串行异步通信协议标准串行异步通信数据帧格式起始位标志串行帧开始1位逻辑‘0’数据位从LSB开始发送，共5～8位校验位可选1位，校验方式为奇/偶/1/0停止位可为1、1.5或2位，逻辑‘1’线路空闲时保持为逻辑‘1’7/5/2021151、奇偶校验位（可选）奇校验：数据位与校验位中‘1’的总个数为奇数。偶校验：数据位与校验位中‘1’的总个数为偶数。通信双

7、方约定采用一致的奇偶校验方式，由发送方设置校验位，由接收方负责校验。奇偶校验码编码效率较高，能检测出一个码字内的所有奇数个错误，但不能发现偶数个错误，也不能纠错。奇偶校验对于干扰持续时间很短，差错常常为单个状态出现的状态下较为可靠。2、一帧数据发送时序异步通信时，一帧字符以起始位‘0’开始，紧跟着是数据位（先发数据最低位，后发高位）、奇偶校验位（可选），最后以停止位结束。无数据传送时，通信线保持为