可编程串行接口课件
35页1、可编程串行接口8250,本节主要内容,一、串行通信基本概念,单工通信 半双工通信 全双工通信,同步通信 异步通信,工作方式,同步方式,串行通信方式的特点 每个时间单位传送一位信息 每个字符(字节)的各位依次传送 传输线少,距离远,成本低,1、工作方式,发送器,接收器,发送器/接收器,发送器/接收器,发送器/接收器,发送器/接收器,单工方式:,半双工方式:,全双工方式:,在做远距离传输时,需要通过MODEM将数字信号模拟信号,可以利用电缆线传输(称为调制),接收方利用MODEM将模拟信号转换为数字信号(称为解调)。,调制与解调,调制解调器的调制方式有以下三种: 振幅调制(Amplictute Shift Keying,ASK),频率调制(Frequency Shift Keying,FSK),相位调制(Phase Shift Keying,PSK),串行通信需要解决的问题,双方以何种速率进行通讯 进行传输的数据格式 如何从位流中正确地采样到位数据 收发出错时如何处理,收发双方必须严格遵守相关通信协议:,同步串行通信,异步串行通信,2、同步通信与异步通信,同步通信: 特点:利用同步字(SY
2、N)获得双方的同步信息, 数据之间无间隔符(数据流)所以传输速率 较高,同步传输的数据格式: CRC的意思是循环冗余校验码,用于检验在 传输过程中是否出现错误。,同步通信的优缺点,优点:一次传输多个数据,传输效率高,速度快。,发送方,接收方,公用时钟,缺点:一帧数据中收发时钟要保持高度同步,如果双方的时钟频率有偏差,会因为积累造成错位。,异步串行通信方式,特点:以字符/字节为单位传送,通信双方需约定协议(格式,速率等)。,异步通信必须遵从两项规定: .数据的格式:每一个数据传送时,必须加一个起始位,后面加1或1.5或2个停止位。还可根据需要加入校验位。,校验位 奇校验 :字符加上校验位有奇数个1; 偶校验 :字符加上校验位有偶数个1 。 校验位产生和检查由串行通信控制器内部自动产生,停止位也是由硬件自动产生的。(偶数个错误不能检测)。,异步通信时,字符/字节是一帧一帧的传送,每帧字符必须靠起始位来同步,在异步通信的数据传送中,传输线上允许空字符。,2.波特率 (bps),波特率就是传送数据位的速率(用位/秒)表示。 例:数据传送速率为120字符/秒,每帧包括10个数据位,则波特率为 1
3、2010=1200位/秒=1200bps 常用的异步通信的波特率的值为:150、300、600、1200、2400、4800、9600、14400、28800。,二、串行通信的物理标准,进行串行通信的线路连接时,需要解决的问题:,. 计算机与外设之间要共同遵守的某种约定,称为物理接口标准,包括电缆的机械特性、电气特性、信号功能和传送过程的定义。,. 按相关接口标准设计接口电路。常用RS-232-C。,RS-232-C串行接口标准,RS-232标准是美国EIA(电子工业联合会)与BELL等公司一起开发的,1969年公布的通信协议,适合的数传率:020Kbps。,RS-232对电气特性,逻辑电平和各种信号线的功能都作了规定。,串行接口,计算机,DTE,串行接口,计算机 或终端,DTE,机械特性 连接器(Connector),、近距离连接(15m) 只用3条线(发送线TXD,接收线RXD,信号地线),、远距离连接(15m) 1)需用MODEM和专用电话线 2)需用29条信号线(在接口与MODEM之间),三. 可编程串行接口8250功能简介,CPU利用串行通信与外部进行数据交换,必须通过串行接
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