《串行通訊》PPT課件

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1、第五章：串行通訊計算機(jī)與通信工程學(xué)院李耀明2.7串行通信基礎(chǔ)串行通信：用一根信號線將數(shù)據(jù)逐位順序傳送串行通信的優(yōu)勢：通信線路少，在遠(yuǎn)距離通信時可以極大地降低成本；適合于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳送，也常用于速度要求不高的近距離數(shù)據(jù)傳送PC系列機(jī)上有兩個串行異步通信接口，鍵盤/鼠標(biāo)器/顯示器與主機(jī)間亦采用串行數(shù)據(jù)傳送。計算機(jī)與通信工程學(xué)院1并行通訊&串行通訊1.并行通訊傳送方式：一次輸出一個字節(jié)（8位），打印機(jī)就是用的并行口就是并行通訊。優(yōu)點(diǎn)：傳輸速度快。缺點(diǎn)：適合近距離傳送，對于較長距離通訊，傳輸線成本增加，電器信號衰

2、減，一般采用串行通訊。2.串行通訊串行數(shù)據(jù)通訊是以一連串的位形式將數(shù)據(jù)傳輸出去或接收進(jìn)來，在任一瞬間只傳送一位數(shù)據(jù)。典型的數(shù)據(jù)傳送方式就是RS232C接口。優(yōu)缺點(diǎn)與并行接口相反。計算機(jī)與通信工程學(xué)院2.異步通信&同步通信：同步方式：數(shù)據(jù)按塊傳送，包括同步字符、數(shù)據(jù)塊。異步方式：數(shù)據(jù)按字符傳送，每一個字符均按固定的字符格式傳送，稱為幀，如圖。包含字符的起始位、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位、停止位四個部分。計算機(jī)與通信工程學(xué)院同步通信以數(shù)據(jù)塊（幀）為傳輸單位雙方使用同一時鐘（主控方提供時鐘，被控方接收時鐘）外同步：時鐘信號

3、另外安排一根傳輸線自同步：發(fā)送時將時鐘信號與數(shù)據(jù)混合編碼，接收時譯碼出時鐘數(shù)據(jù)格式：每個數(shù)據(jù)塊前加1~2個同步字符（同步頭）進(jìn)行幀同步，一般采用CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)碼同步通信的數(shù)據(jù)傳輸效率和傳輸速率較高，但硬件電路比較復(fù)雜串行同步通信主要應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，最常使用的同步通信協(xié)議有高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議（HDLC）~~~~同步字符數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)校驗(yàn)同步字符計算機(jī)與通信工程學(xué)院異步通信標(biāo)志：當(dāng)串行傳輸在線不傳送數(shù)據(jù)時，他所處的狀態(tài)稱為標(biāo)志狀態(tài)。用于告知對方目前是處于待機(jī)閑置的狀態(tài)下。此信號一直保持在高電平。起始位：在

4、真正傳送數(shù)據(jù)位前，會先發(fā)送一個低電平的位，用來告知接收端馬上就要發(fā)送數(shù)據(jù)。標(biāo)志信號一直保持在高電平，一旦發(fā)送起始位低電平后，在這狀態(tài)變化的瞬間，接受端與發(fā)送端便獲得了同步。數(shù)據(jù)位：起始位發(fā)送后，便開始逐位發(fā)送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)長度：5—8位。英文文本文件：7位。8位可以傳送任何數(shù)據(jù)文件。標(biāo)志b0b1b2b3b4b5b6b7停止位標(biāo)記起始位奇同位計算機(jī)與通信工程學(xué)院異步通信奇偶校驗(yàn)位：發(fā)送完最后一位數(shù)據(jù)后，接著輸出同位檢查位，用來檢查數(shù)據(jù)傳送過程中是否發(fā)生錯誤。奇校驗(yàn)：數(shù)據(jù)各個位的個數(shù)是奇數(shù)。偶校驗(yàn)：數(shù)據(jù)各個位的個

5、數(shù)是偶數(shù)。停止位：數(shù)據(jù)傳送的最后一位是停止位。停止位可以是：1個、1.5個、2個。起始位和停止位主要是為了收發(fā)兩端獲得同步。計算機(jī)與通信工程學(xué)院起止式異步通信協(xié)議起始位——每個字符開始傳送的標(biāo)志，起始位采用邏輯0電平起始位附加位停止位空閑位數(shù)據(jù)位低位高位字符0/10/10/10/110111…數(shù)據(jù)位——數(shù)據(jù)位緊跟著起始位傳送。由5～8個二進(jìn)制位組成，低位先傳送附加位——該位可用于校驗(yàn)或數(shù)據(jù)標(biāo)識：可選擇奇檢驗(yàn)、偶校驗(yàn)或無校驗(yàn)位停止位——表示該字符傳送結(jié)束。停止位為邏輯1電平，可選擇1、1.5、2位?？臻e位—

6、—傳送字符之間的邏輯1電平，表示沒有進(jìn)行傳送計算機(jī)與通信工程學(xué)院3.數(shù)據(jù)傳輸速率傳輸率——波特率每秒鐘可以傳送數(shù)據(jù)的位數(shù)：300、600、1200、2400、4800、9600等傳送速度：9600/11=873byte/s通訊協(xié)議：9600,8,N,1表示：波特率9600bit/s數(shù)據(jù)位為8位沒有奇偶校驗(yàn)1位停止位起始位一直存在。計算機(jī)與通信工程學(xué)院4.數(shù)據(jù)傳輸方式全雙工站A站B站A站B站A站B半雙工單工計算機(jī)與通信工程學(xué)院2.7.1MCS-51單片機(jī)的串行口8051內(nèi)部含有一對全雙工的串行傳輸接口，可以

7、同時傳送或接受外部送來的數(shù)據(jù)。由TXD（腳位11）來發(fā)送串行數(shù)據(jù),由RXD(腳位10)來接收數(shù)據(jù)其操作邏輯電平都為TTL準(zhǔn)位（0V、5V）,如果要與PC做串行數(shù)據(jù)傳輸或是連接控制用必須經(jīng)過RS232信號（+12V、-12V）電平的轉(zhuǎn)換，市面上已有現(xiàn)成的TTL至RS232電平轉(zhuǎn)換IC編號為ICL232或MAX232，只要外加四只電容器，便能完成接口電平轉(zhuǎn)換的工作了。引腳：RxD:P3.0串行數(shù)據(jù)輸入TxD:p3.1串行數(shù)據(jù)輸出GND:接地引腳。SBUF:輸出緩沖區(qū)。程序控制中均使用SBUF寄存器，8051內(nèi)

8、部含有發(fā)送和接受寄存器，一個讀，一個寫，二者分別獨(dú)立工作。其幀格式可有8位、10位和11位能設(shè)置各種波特率計算機(jī)與通信工程學(xué)院1、串行口的結(jié)構(gòu)MCS-51單片機(jī)的串行口主要由2個物理上獨(dú)立的串行數(shù)據(jù)緩沖器SBUF、輸入移位寄存器和控制器等組成。還有2個SFR寄存器SCON和PCON，用于串行口的初始化編程。結(jié)構(gòu)如圖所示串行口的發(fā)送和接收是以SBUF的名義進(jìn)行讀或?qū)懀鼈児灿靡粋€地址99H。發(fā)送：執(zhí)行寫命令MOVSBUF，A指令