第9章 SCI通信模块ppt课件.ppt

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1、退出目录第9章SCI通信模块数字-数字编码单极性编码极化编码双极性编码单极性编码数字传输系统通过在媒体链路上发送脉冲电压进行通信。单极性编码的电压只有一级。因此,二进制的两个状态只有一个进行了编码,通常是1。另一个状态,通常是0,由零电压或是线路空闲态来代表。单极性编码只使用一个电压值的振幅010011振幅时间单极性编码优点:简单直接,实现廉价缺点:1.平均振幅不是零,信号含有直流分量,不能由没有处理直流分量能力的媒体传输,如变压器2.当一个信号不发生改变是,接收端无法知晓每比特的开始和结束,所以具有连续的0或1比

2、特的时候,发生同步问题。(时钟同步线)3.接收方的时钟可能不同步,从而导致接收方错误地读入比特流优缺点例:7个1比特,以没有电压变化的方式出现,为一个不间断的7倍于单个比特时延的正电压,当没有信号变化来指明下一个比特的开始时,接收方只能依赖于时间因素。但传输延时会使信号时序发生扭曲。给定一个期望比特率为1000bps,数据流中的7个1可能被拉长为0.008秒,从而导致多读入了一个1。采用两个电压值:一个正电压,一个负电压。通过使用两个电压,使平均电压值下降,减轻了单极性编码中的直流分量问题。1.非归零法(NRZ)2

3、.归零法3.双相位法极化编码非归零编码系统中,如果线路空闲表示没有任何信号在传输中。1.非归零电平编码法信号的电平是根据它所代表的比特位决定的。一个正电压值表示比特1,而一个负电压代表比特0,从而信号的电平依赖于所代表的比特。非归零编码非归零电平编码法010011振幅时间2.非归零反相编码法(NRZ-I)信号电平的一次反转代表比特1。即正电平和负电平之间的一次跃迁,而不是电压值本身,代表一个比特1。0比特由没有电平变化的信号代表。优点:每次遇到比特1都发生电平跃迁,这能够提供一种同步机制。根据统计,连续的比特1出现

4、的几率比连续的比特0出现的几率大。非归零反相编码法011010振幅时间非归零编码系统中,连续的比特0仍然可能造成麻烦。归零电平编码法信号电平使用了正电平、负电平和零。正电平代表比特1,负电平代表比特0,在每比特间隙的中段,信号将归零。一个比特1实际是由正电压到零的跳变代表,比特0是由负电压到零的跳变代表。归零编码优点:数字信号携带同步信息缺点:每比特位需要两次信号变化,增加了占用的带宽。优缺点归零编码法010010振幅时间信号在每比特间隙中发生改变但并不归零,转为相反的一极。1.曼彻斯特编码一个负电平到正电平的跳变

5、代表比特1,正电平到负电平的跳变代表比特0。(两种电平)2.差分曼彻斯特编码比特间隙中间的跃迁用于携带同步信息,但是在比特间隙开始位置有一个附加的跃迁用来代表不同比特。开始位置有跃迁代表比特0,没有则代表比特1.差分曼彻斯特编码需要两个信号变化来表示二进制0,但对于二进制1只需要一个。双相位编码法010011振幅时间011010振幅时间并行传输一次使用n条导线来传输n个比特,每个比特都使用专用的线路,而一组中的n个比特就可以在每个时钟脉冲从一个设备传输到另一个设备。优点:当其他因素相同时,并行传输将比串行传输的速度

6、快n倍缺点:费用高,所以并行传输通常被限制在最长25英尺(约7.5米)的距离内。串行传输比特一个一个一次发送,因此在两个通信设备之间只需要一条通信信道,而不是n条。优点:只需要一条通信信道,串行传输的费用大约只是并行传输的n分之一。缺点:数据的传送控制比并行通信复杂。因为在设备内部的传输是并行的,所以在发送端和线路之间以及接收端和线路之间的接口上,都需要有转换器(并/串转换,串/并转换)打印机计算机网络鼠标扫描仪硬盘并行、串行接口的应用?I2CSPIRS232USB常见的串行通信接口:串行传输方式同步传输和异步传输

7、同步传输1位数据计算机外设123456781001111110011111同步时钟1位数据计算机异步传输外设靠发送和接收速率相同来保证比特率:位/秒(bps)波特率:码元/秒(Baud)高位先送发送速率接收速率串行传输方式1.异步传输异步通信是指通信的发送与接收设备使用各自的时钟控制数据的发送和接收过程。为使双方的收发协调,要求发送和接收设备的时钟尽可能一致。异步通信是以字符(构成的帧)为单位进行传输,字符与字符之间的间隙(时间间隔)是任意的,但每个字符中的各位是以固定的时间传送的,即字符之间是异步的(字符之间不一

8、定有“位间隔”的整数倍的关系),但同一字符内的各位是同步的(各位之间的距离均为“位间隔”的整数倍)。异步通信的数据格式:异步通信的特点:不要求收发双方时钟的严格一致,实现容易,设备开销较小,但每个字符要附加2~3位用于起止位,各帧之间还有间隔,因此传输效率不高。2、同步通信同步通信时要建立发送方时钟对接收方时钟的直接控制,使双方达到完全同步。此时,传输数据的

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