文档介绍：第7章串行通信接口
串行通信的基本概念
串行接口标准
IBM PC/XT机异步通信接口8250
通信接口的BIOS调用及DOS调用
通信指计算机与外设、计算机与计算机之间的数据交换。
基本的通信方式分为两种:串行通信和并行通信
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串行通信的特点
数据通信方式
串行通信方式
信息的校验方式
传输速率与传送距离
信号的调制与解调
串行接口的基本结构和基本功能
串行通信的基本概念
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(1)串行传送是在一根传输线上一位一位地传送,这根线既作数据线又作联络线,也就是说要一根传输线上既传送数据信息,又传送联络控制信息。
(2)数据格式有固定的数据格式,分异步和同步数据格式,与此相应,就有异步通信和同步通信两种方式。
(3)串行通信中对信号的逻辑定义与TTL不兼容,因此,需进行逻辑关系和逻辑电平转换。
(4)是串行传送信息的速率需要控制,要求双方约定通信传输的波特率。
(5)由于串行通信所用的传输线少,并且可以借助现存的电话网、电缆、光缆等进行信息传送,因此,特别适合于远距离传送。但是由于串行是一位一位进行传送,限制了传送的速度,主要应用于中低速的通信中。
串行通信的特点
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数据通信方式
串行通信中,数据通常是在二个站(点对点)之间进行传送,
按照数据流的方向可分成三种传送模式:
单工、半双工、全双工
1、单工(Single Duplex)
接收器
A站
B站
发送器
只允许数据在一个方向传送。A站只作发送器,B站只作接收器,数据流的方向只能从A到B。
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使用同一根传输线,既可发送数据又可接收数据,但不能同时收发数据,这样的传送方式就是半双工。
(Half Duplex)
发送器
接收器
发送器
接收器
A站
B站
特点:①每端需有一个收/发切换电子开关(由软件控制收/发)
②因有切换,会产生时间延迟
应用:打印机串口,单向传送设备,发送器→接收器
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数据的发送和接收分别由两根可以在两个不同的站点同时发送和接收的传输线进行传送,通信双方都能在同一时刻进行发送和接收操作,这样的传送方式称为全双工。
(Full Duplex)
特点:①每一端都有发送器和接收器
②有二条传送线
应用:不允许有时间延误的交互式应用交互式应用,远程监测控制
发送器
接收器
发送器
接收器
A站
B站
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为了使通信能顺利进行,数据发送方和接收方必须共同遵守基本的通信规程,这些规程在计算机网络中被称为协议。协议一般包括以下内容:
1、双方约定以何种速率进行数据的收发;(波特率)
2、约定采用何种数据格式;(帧格式)
3、接收方如何知道一批数据的开始和结束;(帧同步)
4、接收方如何从位流中正确采样到位数据;(位同步)
5、接收方如何知道接收数据的正确性;(数据校验)
6、收发出错时如何处理。(出错处理)
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传输速率与传送距离
1、数据传输率
数据传输率是指单位时间内传输的信息量,可用波特率和字符速率来表示。
(1)波特率:是指单位时间内传送二进制数据的位数,其单位是位/秒(b/s)。它是衡量串行数据速度快慢的重要指标。
最常用的标准波特率是110、300、600、1200、2400、4800、9600和19200b/s。
(2)字符速率:是指每秒所传输的字符数。
字符速率与波特率的关系:
假如在串行通信中,传送1个字符包括12位:1个起始位,8个数据位,1个偶校验位,2个终止位。
如果波特率:1200 则字符速率:1200/12=100字符/s
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作用:对数字波形定时发送和定时接收,以及对发/收双方之间的数据传输进行同步控制。在串行通信中,往往根据传送的波特率来确定串行接口的发送时钟和接收时钟的频率。
发送数据,在发送时钟作用下将数据送到移位寄存器,然后按位串行移位输出;
接收数据,在接收时钟作用下对来自通信线上串行数据,按位串行移入接收移位寄存器。
另外,在数据传输过程中,接收器采用比波特率更高频率的时钟来提高定位采样的分辨率能力和抗干扰能力。
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