可编程串行通信接口芯片8251A.ppt
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串行通信的基本概念 并行通信: 各位数据都是并行传输的,它以字节(或字)为单位与I/O设备或被控对象进行数据交换。 特点:传输速度快;硬件开销大;只适合近距离传输。 串行通信:串行通信是通过一位一位地进行数据传输来实现通信。 特点:具有传输线少,成本低等优点,适合远距离传送;缺点是速度慢。 串行数据传送方式 串行通信数据传送方式分为:单工通信方式、半双工通信方式和全双工通信方式。 ⑴单工通信方式 传输的线路用一根线,通信的数据只允许按照一个固定的方向传送。如图:只能从A站点传送到B站点。 ⑵半双工通信方式 传输的过程中依然用一根线连接,在某个时刻,只能进行发送,或只能进行接收,即发送和接收不可能同时进行。 如图: ⑶全双工通信方式 相互通信的双方,都可以是接收器也都可以是发送器。分别用2根独立的传输线(一般是双绞线,或同轴电缆)来连接发送信号和接收信号,这样发送方和接收方可同时进行工作。 如下图所示。 串行传送的两种基本工作方式 串行通信分为两种类型:一种是同步通信方式,另一种是异步通信方式。 ⑴异步通信方式 它是以字符为单位进行传输的,字符之间没有固定的时间间隔要求,而每个字符中的各位则以固定的时间传送。 收、发双方取得同步的方法是采用在字符格式中设置起始位和停止位。 在一个有效字符正式发送前,发送器先发送一个起始位,然后发送有效字符位,在字符结束时再发送一个停止位,起始位至停止位构成一帧。 ⑵同步通信方式 特点: 由一个统一的时钟控制发送方和接收方,若干字符组成一个信息组,字符要一个接着一个传送; 没有字符时,也要发送专用的“空闲”字符或同步字符,因为同步传输要求连续传送,字符中间不允许有间隔。 同步传输的特征是:在每组信息的开始(常称为帧头)要加上l一2个同步字符,后面跟着8位的字符数据。 串行传送速率 波特率(Baud Rate):波特率作为串行传输中数据传输速度的衡量单位,用每秒传输数据的位数(位/秒)来表示。 例:10位/字符×120字符/秒=1200位/秒=1200波特 国际上规定的一个标准的波特率系列是:110,300,600,1200,1800,2400,4800,9600,19200。 同步传送的波特率高于异步,可达64000波特。 异步通信允许发送方和接收方的时钟误差或波特率误差在4%~5%。 发送时钟和接收时钟 二进制数据序列称为比特组,由发送器发送到传输线上,再由接收器从传输线上接收。 二进制数据序列在传输线上是以数字信号形式出现,即用高电平表示二进制数1,低电平表示二进制数0。 每一位持续的时间是固定的,在发送时是以发送时钟作为数据位的划分界限,在接收时是以接收时钟作为数据位的检测。 信号的调制与解调 计算机对数字信号的通信,要求传输线的频带很宽,但在实际的长距离传输中,若利用电话线来传输,电话线的频带一般都比较窄。为保证信息传输的正确,要采用调制解调器(modem)来实现远距离的信息传输。 调制解调器,顾名思义主要是完成调制和解调的功能。经过调制器(modulator)可把数字信号转换为模拟信号,经过解调器(demodulator)把模拟信号转换为数字信号。 串行通信接口RS-232C标准 美国电子工业协会EIA制定的通用标准串行接口: 设计目的是用于连接调制解调器,现是最常用的串行通信接口标准之一,是PC机的标准配置。 是数据终端设备DTE(例如计算机)与数据通信设备DCE(例如调制解调器)的标准接口。 可实现远距离通信,也可近距离连接两台微机。 属于网络层次结构中的最低层:物理层。 RS-232C的电气特性 RS-232C的引脚定义 RS-232C是一种标准接口,D型插座,采用25芯引脚或9芯引脚的连接器,如图所示。 主要引脚定义: TxD(2):发送数据,串行数据的发送端。 RxD(3):接收数据,串行数据的接收端。 RTS(4):请求发送,当数据终端设备准备好送出数据时,就发出有效的RTS信号,用于通知数据通信设备准备接收数据。 CTS(5):清除发送(允许发送),当数据通信设备已准备好接收数据终端设备的传送数据时,发出CTS有效信号来响应RTS信号。 RTS和CTS信号逻辑0为有效状态,是数据终端设备与数据通信设备间一对用于数据发送的联络信号。 DTR(20):数据终端准备好,通常当数据终端设备一加 电,该信号就有效,表明数据终端设备准备就绪。 DSR(6):数据装置准备好,通常表示数据通信设备(即 数据装置)已接通电源连到通信线路上,并处在数据传输 方式。 DTR和DSR信号逻辑0为有效状态,可用做数据终端设备与 数据通信设备间的联络信号,例如应答数据接收。 连接及通信原理 可编程串行接口8251A 8251A的主要性能和内
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