第10篇 可编程串行通信接口.ppt

第十章 串行通信与可编程接口芯片8251 1、 串行通信的基本概念 数据在单条1位宽的传输线上按时间先后一位一位地传送 优点：节省传输线； 缺点：数据传输率较低 主要适用于长距离、低速率的通信中。 1.2 串行通信的方式 异步方式（Asynchronous）：也称“起止同步式”。 串行异步传输数据格式： 同步方式（Synchronous） 面向字符型的数据结构(串行同步通信信息格式) 面向比特（位）型的数据格式 特点: 没有采用传输控制字符,而是采用某些位组合. 信息长度可变(位的组合) SDLC/HDLC帧格式： 协议开销 例：SDLC/HDLC帧格式： 假定数据长度为2048位， 通信效率为：2048/（2048＋48）＝97% 协议开销仅为3％ 一般公式：SDLC/HDLC协议开销＝1.0－N/(N+48)，其中N为发送数据的比特数。 1.3 串行通信中的数据传送方向 按传送方向分为：单工、半双工和全双工 单工（Simplex) 特点：仅能进行一个方向的数据传送 半双工（Half Duplex） 特点：数据可以在两个方向上进行传送，但是这种传送绝不能同时进行。【双向，但不同时】 全双工（Full Duplex） 特点：能够在两个方向同时进行数据传送。 【双向，同时】 1.4 波特率（数据传输率 ） 每秒传输的二进制位数，单位为bps（bit per second ）也称比特率。 波特率―――每秒传输的“符号”（也称离散状态）的个数。 【例如，每秒传送1个符号，则波特率为1波特】 在计算机中，一个“符号”的含义为高、低两种电平，分别代表逻辑值“1”和“0”，所以每个符号的信息量为1比特，此时波特率与比特率刚好一致。 发送时钟和接收时钟 波特率因子 F（时钟频率）＝波特率因子＊波特率 波特率因子：数据传输率（波特率）与时钟频率之间的比例系数 给定时钟频率，选择不同的波特率因子可得到不同的波特率。 例：f = 19.2 kHz，若选波特率因子为16，则波特率为1200 bps。 若选定波特率因子和波特率，则相应的确定了对时钟频率的要求。 若外部时钟电路的频率F＝1Mhz，需用8253分频，试计算分频系数（8253的计数初值） 计算时钟频率 1200＊16＝19200（时钟频率） 计数初值 N=1000000/19200=52 计数初值＝时钟频率／（波特率＊波特率因子） 在模拟通信系统（如电话网）。为传送数字信号（话音信息） ，必须经过调制和解调。 实现调制和解调两个过程的设备称为“调制解调器”（Modulator Demodulator－Modem） 方法：选取某一频率的正（余）弦模拟信号作为载波，用以运载所要传送的数字信号。要用传送的数字信号改变载波信号的幅值、频率或相位，使之在信道上传送；到达信道另一端，再将数字信号从载波中取出。 2、 串并通信接口标准 2.1 EIA RS—232C 1969年，适合于DTE和DCE之间相互连接与通信的串行通信规程。（1987年11月，经修改正式命名为RS—232D） DTE－Data Terminal Equipment DCE－Data Communication Equipment。 【Data Circuit－terminating Equipment】 PSTN－Public Switched Telephone Network 机械接口特性 DB－25连接器 国际标准ISO 2113 【EIA RS－232D为ISO 2110】 EIA规定：插座（female）应装在DCE上；插头（male）应插在DTE上。 DB-9连接器 电气信号特性（信号电平的规定） 采用负逻辑：＋5V～＋15V——逻辑0 －5V～－15V——逻辑1 RS-232C电平与TTL电平之间的转换 TTL电平→RS-232C电平：MC1488 RS-232C电平→TTL电平：MC1489 CCITTV.24/RS－232C的部分接口信号表 （1）其中，EIA的信号名： 以A开头――信号地或者保护地； 以B开头――数据信号； 以C开头――控制信号； 以D开头――定时信号； 以S开头――第二信道。 （2）功能缩写符号 SG―Signal Ground ； TXD―Transmit Data；DTR――Data Terminal Ready； RXD―Receive Data；DSR――Data Set Ready；