串口通信發(fā)送接口_(LED).doc

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1、.word可編輯.硬件描述語言設(shè)計報告設(shè)計題目串行通信接收接口(LED)學(xué)院電子信息學(xué)院班級電子101姓名梁嘉誠學(xué)號1011002006設(shè)計時間2013年1月7~11日.專業(yè).專注..word可編輯..專業(yè).專注..word可編輯.引言：隨著計算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用和微機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，通信功能越來越顯的重要。這里所說的通信是只計算機(jī)與外界的信息交換。因此，通信既包括計算機(jī)與外部設(shè)備之間，也包括計算機(jī)和計算機(jī)之間的信息交換。由于串行通信是在一根傳輸線上一位一位的傳送信息，所用的傳輸線少，并且可以借助現(xiàn)成的電話網(wǎng)進(jìn)行信息傳送，因此，特別適合于遠(yuǎn)距離傳輸。對于那些與計算機(jī)相距不遠(yuǎn)的人－機(jī)交

2、換設(shè)備和串行存儲的外部設(shè)備如終端、打印機(jī)、邏輯分析儀、磁盤等，采用串行方式交換數(shù)據(jù)也很普遍。在實(shí)時控制和管理方面，采用多臺微機(jī)處理機(jī)組成分級分布控制系統(tǒng)中，各CPU之間的通信一般都是串行方式。所以串行接口是微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)常用的接口。許多外設(shè)和計算機(jī)按串行方式進(jìn)行通信，這里所說的串行方式，是指外設(shè)與接口電路之間的信息傳送方式，實(shí)際上，CPU與接口之間仍按并行方式工作。RS-232C標(biāo)準(zhǔn)的全稱是EIA-RS-232C標(biāo)準(zhǔn)(ElectronicIndustrialAssociate-RecommendedStandard232C)是美國EIA(電子工業(yè)聯(lián)合會)與BELL等公司一起開

3、發(fā)的1969年公布的通信協(xié)議。232標(biāo)準(zhǔn)與CCITT的V.24基本相同。它適合于數(shù)據(jù)傳輸速率在0～20,000bit/s范圍內(nèi)、傳輸距離在15m以內(nèi)的通信。由于通信設(shè)備廠商大都生產(chǎn)與RS-232C制式兼容的通信設(shè)備，因此，它作為一種標(biāo)準(zhǔn)，目前已在微機(jī)串行通信接口中廣泛采用。RS-232C標(biāo)準(zhǔn)最初是為遠(yuǎn)程通信連接數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE與數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE而制定的。因此，這個標(biāo)準(zhǔn)的制定，并未考慮計算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用要求。但目前它又廣泛地被借來用于計算機(jī)(更準(zhǔn)確地說，是計算機(jī)接口)與終端或外設(shè)之間的近端連接標(biāo)準(zhǔn)。很顯然，這個標(biāo)準(zhǔn)的有些規(guī)定及定義和計算機(jī)系統(tǒng)是不一致的，甚至是相矛盾的。RS

4、-232C標(biāo)準(zhǔn)中所提到的“發(fā)送”和“接收”，都是站在DTE的立場上，而不是站在DCE的立場來定義的。由于在計算機(jī)系統(tǒng)中，往往是CPU和I/O設(shè)備之間傳送信息，兩者都是DTE，因此雙方都能發(fā)送或接收通常RS-232接口以9個引腳(DB-9)或是25個引腳(DB-25)的型態(tài)出現(xiàn)，一般個人計算機(jī)上會有兩組RS-232接口，分別稱為COM1和COM2。RS-232標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)據(jù)傳輸速率為每秒150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。RS-232標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，驅(qū)動器允許有2500pF的電容負(fù)載，通信距離將受此電容限制，例如，采用150pF/m的通信

5、電纜時，最大通信距離為15m；若每米電纜的電容量減小，通信距離可以增加。傳輸距離短的另一原因是RS-232屬單端信號傳送，存在共地噪聲和不能抑制共模干擾等問題，因此一般用于20m以內(nèi)的通信。設(shè)計原理：串行通信是指使用一條數(shù)據(jù)線（另外需要地線，可能還需要控制線），將數(shù)據(jù)一位一位地依次傳輸，每一位數(shù)據(jù)占據(jù)一個固定的時間長度。其只需要少數(shù)幾條線就可以在系統(tǒng)間交換信息，特別使用于計算機(jī)與計算機(jī)、計算機(jī)與外設(shè)之間的遠(yuǎn)距離通信。使用串口通信時，發(fā)送和接收到的每一個字符實(shí)際上都是一次一位的傳送的，每一位為1或者為0。.專業(yè).專注..word可編輯.串行通信的特點(diǎn)是：數(shù)據(jù)傳送按位順序進(jìn)行，

6、最少值只需要一根傳輸線即可完成，節(jié)省傳輸線。與并行通信相比還有較為顯著的優(yōu)點(diǎn)，傳輸距離長，可以幾米到幾千米。在長距離內(nèi)串行數(shù)據(jù)傳送速率比并行數(shù)據(jù)傳送速率快，，串行通信的通信時鐘頻率容易提高，串行通信的干擾能力十分強(qiáng)，其信號間的互相干擾完全可以忽略。正是由于串行通信的接線少、成本低，因此它在數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，產(chǎn)品也多種多樣。串行通信的分類串行傳輸中，數(shù)據(jù)時一位一位按照到達(dá)的順序依次傳輸?shù)?，每位?shù)據(jù)的發(fā)送的接受都需要時鐘來控制，發(fā)送端通過發(fā)送時鐘確定數(shù)據(jù)位的開始和結(jié)束，接受端需要在適當(dāng)?shù)臅r間間隔對數(shù)據(jù)流進(jìn)行采樣來正確的識別數(shù)據(jù)。接收端和發(fā)送端必須保持步調(diào)一致

7、，否則數(shù)據(jù)傳輸就會出現(xiàn)差錯。為了解決以上問題，串行通信可采用以下兩種方法：同步通信和異步通信。⑴同步通信：同步通信是一種連續(xù)串行傳送數(shù)據(jù)的通信方式，一次通信只傳送一幀信息。這里的信息幀與異步通信中的字符幀不同，通常含有若干個數(shù)據(jù)字符。它們均由同步字符、數(shù)據(jù)字符和校驗字符（CRC）組成。其中同步字符位于幀開頭，用于確認(rèn)數(shù)據(jù)字符的開始。數(shù)據(jù)字符在同步字符之后，個數(shù)沒有限制，由所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊長度來決定；校驗字符有1到2個，用于接收端對接收到的字符序列進(jìn)行正確性的校驗。同步通信的缺點(diǎn)是要求發(fā)送時鐘和接收時鐘保持嚴(yán)格的同步