第5章可编程接口芯片课件.ppt

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1、第5章可编程接口芯片(2)5.3串行通信的基本概念5.4可编程串行通信接口165505.5可编程串行通信接口8251A5.3串行通信的基本概念计算机与外部设备之间或计算机与计算机之间的信息交换称为“通信”。通信方式可分为并行通信和串行通信两种：并行通信：数据的各位同时传送串行通信：按照一定的格式一位一位地顺序传送数据。信号在一根信号线上传输。计算机“主机”部件之间，如CPU与存储器、CPU与接口电路，多采用并行方式传输数据串行数据传输主要出现在接口与外部设备、计算机与计算机之间。并行通信：数据有多少位，就需要多少根传输线，传送速度快。

2、数据位数多、传输距离远时传输成本高。串行通信：只需一对传输线，可以利用现有的电话线作为传输介质，降低传输线路的成本，远距离数据传送时更加突出。图5-235.3.1串行数据通信1．数据传送方式（1）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，只有一对传输线，同一时刻只能有一个站发送（3）全双工方式有两对传输信号线，每个站任何时刻既可以发送，又可以接收图5-242.通信速率（1）传输率每秒钟传送二进制数码的位数，单位：位/秒(bps)。（2）波特率每位传送时间的倒数每次传送1位时，波特率大小

3、和传输率相等使用调相技术可以同时传输2位或4位，这时传输率大于波特率时钟频率可选为波特率的1倍、16倍或者64倍。3.信号的调制/解调信号的调制：用一个信号控制另一个信号的某个参数（幅值，频率，相位）,使之随之变化的过程称为调制。信号的解调：从已调制信号中还原出被调制信号的过程称为解调。发送端，调制器把数字信号变成模拟信号送到传输线路上。接收端，解调器把模拟信号还原成数字信号，送到数据处理设备。调制器和解调器做在一起称为调制解调器，即MODEM。计算机称为数据终端设备DTE（DataTerminalEquipment）调制解调器（MO

4、DEM）和其他通讯设备称为数据通信设备DCE（DataCommunicationEquipment）。图5-255.3.2串行通信的方式1.同步传送方式发送方发送数据信号的同时发送一个用于同步的时钟信号。同步时钟信号的一个周期和一位数据是对应的。在同步时钟信号一个周期的时间里，数据线上同步地发送1bit数据。数据连续传送。若干个数据组成一个数据块。同步通讯格式面向字符同步方式：用一个或者两个同步字符作为数据块的开始。同步字符由用户约定，经常采用ASCII码中代码为16H的“SYNC（同步）”字符。随后是由字符组成的信息，字符之间没有间

5、隔。面向比特同步方式：以二进制信息“01111110”开始随后是需要发送的各位二进制信息最后以“01111110”结束图5-262.异步传送方式异步传送的数据以字符为单位数据传输的速率由双方事先约定以“帧（Frame）”为传送单位一帧信息由7~12位二进制组成：起始位：1位逻辑0数据位：5～8位，由收发双方约定，先发送低位。奇偶校验位：可约定采用奇校验，偶校验，无校验传输。停止位：1位、1.5位或2位的逻辑1信号图5-275.3.3串行通讯接口把计算机的并行数据转换成串行数据发送出去把接收到的外部串行数据转换成并行数据送入计算机（1）

6、数据总线收发器双向的并行数据通道，传送数据、状态和控制命令。（2）控制寄存器接收CPU的各种控制信息。（3）状态寄存器串行通信过程中的状态信号图5-28（4）输入、输出移位寄存器完成“并行”和“串行”二种数据的相互转换（5）数据输入寄存器输入移位寄存器每次接收一位外部输入的数据，接收的数据填满后，将完整的并行数据送入数据输入寄存器暂存。（6）数据输出寄存器接收来自CPU输出的数据，并行送往输出移位寄存器，逐位右移输出。（7）控制信号逻辑接收CPU发来的控制信号，产生内部各寄存器的读写信号。（8）移位脉冲时钟从外部输入时钟信号，用作发送

7、和接收数据的移位时钟。5.3.4RS-232C标准为了使通信能够顺利地进行，通信双方必须就通信的规则事前进行约定，约定好的并在通信过程中双方共同遵守的通信规则称为通信协议。1．信号电平RS-232C标准采用负逻辑逻辑“1”在-3V~-15V之间逻辑“0”在+3V~+15V之间通常使用±12V作为RS-232C电平MC1488和MC1489进行RS232和TTL之间的电平转换2．信号定义表5-6给出了RS-232C接口部分常用信号的定义。3．接插件使用25个引脚或9个引脚的D型接插件进行连接。符号方向功能9针连接器引脚号25针连接器引脚

8、号TXD输出发送数据32RXD输入接收数据23输出请求发送74输入发送允许85输入数据设备就绪66GND信号地57输入载波检测18输出数据终端就绪420输入响铃指示9225.4可编程串行通信接口16550通用的可编程异步