串行通信与串行接口课件.ppt

串行通信與串行介面9.1串行通信與串行介面基礎9.1.1串行通信串行通信是指數據一位接一位的順序傳送，與並行通信相比它所需的傳輸線少，傳送距離遠，而且可以利用現有的通信線路。9.1.2串行介面1.串行介面的輸入過程（1）數據通過串行數據輸入端輸入，串行介面接收到外設的串行數據後，通過控制寄存器和串行輸入/並行輸出移位寄存器變換為並行數據，同時送入數據輸入寄存器暫存。圖9—1典型串行介面電路框圖1.串行介面的輸入過程（1）數據通過串行數據輸入端輸入，串行介面接收到外設的串行數據後，通過控制寄存器和串行輸入/並行輸出移位寄存器變換為並行數據，同時送入數據輸入寄存器暫存。（2）介面向CPU發輸入請求或CPU查詢輸入請求的狀態允許後，CPU向介面發送讀命令，通過控制邏輯讀取數據輸入寄存器中的數據。數據傳送到CPU內部寄存器後，完成一次串行輸入。2.串行介面的輸出過程（1）CPU向並行介面輸出並行數據，當串行介面收到後，暫存至數據輸出寄存器中。（2）通過控制寄存器和並行輸入/串行輸出移位寄存器變換為串行數據，通過發送串行數據端發送數據。外設收到此數據後完成一次串行輸出。9.1.3串行通信線路的工作方式單工方式2.半雙工方式3.全雙工方式圖9—2串行通信的連接方式9.1.4串行通信的數據收發方式在串行通信中有兩種基本的通信方式：即非同步通信ASYNC和同步通信SYNC。1.串行非同步通信ASYNC通信的雙方進行非同步串行通信時必須遵守非同步串行通信控制規程，也稱非同步通信協議，他的特點是通信雙方以一個字元（包括特定附加位）作為數據傳輸單位。圖9.3是非同步通信時一個字元的標準數據格式。圖9—3非同步通信的數據格式2.串行同步通信SYNC串行同步通信是靠同步字元來完成收發雙方同步的，與非同步通信相比一個顯著的特點是同步通信方式所用的數據格式沒有起始位和停止位，一次傳送的字元個數是可變的，但字元與字元間不允許有空隙。它的傳輸格式如圖9—4所示。圖9—4同步通信數據格式9.1.5RS-232C串行介面標準1.RS-232C介面概述RS-232C是美國電子工業協會在1969年公佈的數據通信標準，應用於串行通信中，是電腦與電腦之間（或數據終端設備之間）、電腦與數據機之間（或數據終端設備與數據通信設備之間）的串行二進位交換的標準介面。數據機（MODEM）是調製器和解調器的總稱。圖9-5RS-232C電平和TTL電平的轉換示意圖2．控制信號的定義RS-232C介面採用D型25針連接器，而微機中的兩個串行介面COM1和COM2，使用的是D型9針連接器（9針引腳為IBM公司對RS-232C標準的縮減，且符合RS-232C標準）。表9-1給出了電腦通信中常用的RS-232C信號標準的引腳定義。25針引腳號9針引腳號名稱傳送方向表示方法功能23發送數據輸出TXD數據送到數據機32接收數據輸入RXD從數據機接收數據47請求發送輸出半雙工時控制發送器的開關58允許發送輸入數據機準備就緒66數據設備準備好輸入數據機進入數據傳送狀態75信號地信號公共地GND接地81載波檢測輸入DCD數據機準備接收另一端的信號204數據終端準備好輸出數據機準備發送數據229振鈴指示輸入RI測試到響鈴信號表9—1電腦串行通信中RS-232C信號的引腳定義9.2可編程串行介面Intel8251A9.2.18251A晶片外部引腳和內部結構1．Intel8251A晶片外部引腳圖9-68251A晶片引腳（1）8251A與CPU相連的引腳（如圖控制線和數據線）（2）與外部設備/數據機連接的引腳(如圖外設/數據機控制部分)2.8251A的內部結構8251A內部由5個主要部分組成：接收器、發送器、調製解調控制、讀/寫控制和系統數據匯流排緩衝器。圖9-78251A的內部結構⑴數據匯流排緩衝器數據匯流排緩衝器是CPU與8251A之間交換資訊的通道。包括三個三態雙向8位緩衝器，即狀態緩衝器、接收數據緩衝器和發送數據緩衝器。⑵接收器8251A的接收器包括接收緩衝器和接收控制電路。串行數據通過RXD引腳輸入，並按規定的格式把它轉換為並行數據，存放到數據匯流排緩衝器中。⑶發送器8251A的發送