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串行口工作原理
串行口是一种用于数据传输的硬件接口，它可以将数据逐个比特地传输。
串行口工作的基本原理是将需要传输的数据按照一定的规则进行分割，并以连续的比特序列的形式进行传输。
在串行口的工作过程中，数据被分成一个个比特，然后按照事先约定好的规则，依次传输给接收端。
这个规则包括了每个比特的位宽、传输的顺序以及同步的方式等等。
通常情况下，串行口使用的是异步传输方式，也就是说，传输时不需要事先进行时钟同步，而是在数据的起始位置插入起始位和校验位来提供同步信息。
在串行口的数据传输过程中，发送端按照一定的时序将数据比特逐个发送给接收端。
接收端按照相同的时序依次接收每个比特，并通过解码、校验等操作恢复原始数据。
为了保证数据的准确性，通常还会在传输过程中加入差错检测和纠错机制，例如CRC校验等。
串行口的工作原理与并行口不同，串行口通过逐个比特的方式传输数据，相比之下，串行口在传输速率上可能会受到一定的限制。
但是串行口的传输距离相对较长，传输线路简单，而且可以灵活选择传输速率，因此在许多应用场景下得到了广泛的应用。
例如，在计算机、通信设备、工业自动化等领域中，串行口被广泛用于连接外部设备与主机进行数据交互。
《微机原理及接口技术》课程标准课程编号：课程名称：微机原理及接口技术（Microcomputer Principle and Interface Technology）课程类型：专业基础课学时学分：64学时（4学分）一、课程概述（一）课程性质。
《微机原理及接口技术》是计算机各本科专业教学中的一门重要专业基础课，在教学计划中占有重要地位和作用。
本课程的教学目的是使学生掌握计算机的基本组成部件、逻辑功能、工作原理、设计方法和实现技术等的有关基础知识和技术，建立完整、清晰的计算机整机概念。
并使学生具备对计算机系统整机和部件进行分析和设计的能力。
《计算机组成原理》、《汇编语言》等课程是《微机原理及接口技术》的先修课程。
（二）课程理念。
为适应当今科学与技术发展和培养高素质应用型人材的要求，《微机原理及接口技术》作为一门学科基础课，将加强专业基础理论，拓宽专业口径，注重实践性环节，提高素质教育作为教学理念。
在教学设计方面，使学生对微机原理的基本1二、课程目标（一）总体目标初步掌握先进的微处理器芯片结构,熟悉当前主流计算机硬件系统的构成；掌握微机接口应用技术开发、设计方法,了解微型计算机实现技术及微机技术新的发展趋势。
（二）具体目标1. 了解《微机原理及接口技术》这门学科的性质、地位和独立价值。
知道这门学科的研究范围、分析框架、研究方法、学科进展和未来方向。
2．理解微型计算机系统的运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大组成部件的有关基本概念和基本原理。
了解相应的有关新技术和方法。
3．理解微处理器、存储器,以及有关的输入设备和输出接口等各个部件的组成结构和基本功能。
4．通过完成可编程芯片硬件连线与芯片的初始化编程和应用程序的设计,掌握使用可编程接口芯片进行I/O接口设计的能力。
5．掌握内存储器芯片的选用和扩充能力。
三、内容标准第一单元微型计算机概述学习目标：使学生建立微型计算机结构模型初步了解微处理器的特点和应用场合。
串⼝通信概念通信（Serial Communications）的概念⾮常简单，串⼝按位（bit）发送和接收。
与串⾏通信相对的是并⾏通信。
数据传输⼀般都是以字节传输的，⼀个字节8个位。
拿⼀个并⾏通信举例来说，也就是会有8根线，每⼀根线代表⼀个位。
⼀次传输就可以传⼀个字节，⽽串⼝通信，就是传数据只有⼀根线传输，⼀次只能传⼀个位，要传⼀个字节就需要传8次。
就像⼩虎队那⾸歌⼀样，把你的⼼，我的⼼，串⼀串，再烤⼀烤。
串⼝通信就是把数据串在⼀根线上传输，所以就叫串⼝吧。
通信⽅式⼀般情况下，设备之间的通信⽅式可以分成并⾏通信和串⾏通信两种。
它们的区别是：串⾏通信分类1、按照数据传送⽅向分为：单⼯：数据传输只⽀持数据在⼀个⽅向上传输；半双⼯：允许数据在两个⽅向上传输。
但是，在某⼀时刻，只允许数据在⼀个⽅向上传输，它实际上是⼀种切换⽅向的单⼯通信；它不需要独⽴的接收端和发送端，两者可以合并⼀起使⽤⼀个端⼝。
全双⼯：允许数据同时在两个⽅向上传输。
因此，全双⼯通信是两个单⼯通信⽅式的结合，需要独⽴的接收端和发送端。
2、按照通信⽅式分为：同步通信：带时钟同步信号传输。
⽐如：SPI，IIC通信接⼝。
异步通信：不带时钟同步信号。
⽐如：UART(通⽤异步收发器)，单总线。
异步通信的两个关键：第⼀，数据单元——帧，它是双⽅约定好的数据格式；第⼆，波特率，它决定了‘帧’⾥每⼀位的时间长度。
异步通信的特点：不要求收发双⽅时钟的严格⼀致，实现容易，设备开销较⼩，但每个字符要附加2～3位⽤于起⽌位，各帧之间还有间隔，因此传输效率不⾼。
在同步通讯中，收发设备上⽅会使⽤⼀根信号线传输信号，在时钟信号的驱动下双⽅进⾏协调，同步数据。
例如，通讯中通常双⽅会统⼀规定在时钟信号的上升沿或者下降沿对数据线进⾏采样。
在异步通讯中不使⽤时钟信号进⾏数据同步，它们直接在数据信号中穿插⼀些⽤于同步的信号位，或者将主题数据进⾏打包，以数据帧的格式传输数据。
通讯中还需要双⽅规约好数据的传输速率（也就是波特率）等，以便更好地同步。
串行通信和接口技术1. 并行通信和串行通信各有什么优缺点？2. 在输入过程和输出过程中，并行接口分别起什么作用？3. 8255A的3个端口在使用时有什么差异？4. 当数据从8255A的端口C往数据总线上读出时，8255A的几个控制信号CS、A1、A0、RD、WR分别是什么？5. 8255A的方式选择控制字和置1/置0控制字都是写入控制端口的，那么，它们是由什么来区分的？6. 8255A有哪几种工作方式？对这些工作方式有什么规定？7. 对8255A设置工作方式，8255A的控制口地址为00C6H。
要求端口A工作在方式1，输入；端口B工作在方式0，输出；端口C的高4位配合端口A工作；低4位为输入。
8. 设8255A的4个端口地址为00C0H，00C2H，00C4H，00C6H，要求用置0/置1方式对PC6置1，对PC4置0。
9. 8255A在方式0时，如进行读操作，CPU和8255A分别要发什么信号？对这引起信号有什么要求？据此画出8255A方式0的输入时序。
10. 8255A在方式0时，如进行写操作，CPU和8255A分别要发什么信号？画出这些信号之间的时序关系。
11. 8255A的方式0一般使用在什么场合？在方式0时，如要使用应答信号进行联络，应该怎么办？12. 8255A的方式1有什么特点？参考教材中的说明，用控制字设定8255A的A口工作于方式1，并作为输入口；B口工作于方式1，半作为输入口，用文字说明各个控制信号和时序关系。
假定8255A的端口地址为00C0H，00C2H，00C4H，00C6H。
13. 8255A的方式2用在什么场合？说明端口A工作于方式2时各信号之间的时序关系。
14. 在并行接口中为什么要对输入/输出(特别是输出)数据进行锁存？在什么情况下可以不锁存？15. 并行接口电路中为什么要存放外设的状态？你能举出两个例子说明存放状态的必要性吗？16. 根据PC总线的特点，给一个并行接口设计一个译码器，并行口占用的I/O端口地址为4F0～4F3H。
串行接口是一种数字接口，用于在计算机系统中传输数字信号或者数据。
串行接口通过一根线依次传输每个位的数据，相比并行接口，串行接口只需要一根线就可以进行数据传输，因此在一些场景中可以节省成本和空间。
本文将首先简述串行接口的工作原理，然后分别对串行接口的优点和缺点进行详细介绍。
一、串行接口的工作原理1. 数据传输串行接口通过一个个数据位的顺序传送数据，每个数据位通过一根线进行传输。
在传输时，数据被分割成一个个数据包，每个数据包由起始位、数据位、校验位和停止位组成。
这些数据包按照一定的规则经过线路传输，接收端再将这些数据包组装还原成原始数据。
而整个过程中，数据包的传输是依赖于时钟脉冲信号的。
2. 时钟信号为了确保接收端能够正确地接收和理解发送端的数据，串行接口需要一个时钟信号来进行数据的同步。
时钟信号在数据传输的过程中充当了一个重要的角色，确保发送端的数据能够被准确地读取和复原。
3. 带宽利用串行接口能够更好地利用带宽，因为它只需要一根线来进行数据传输。
在一些对带宽有限制的环境下，串行接口可以更好地满足需求。
二、串行接口的优缺点串行接口作为一种常见的数字接口，在许多设备中被广泛使用。
其优缺点如下：优点：1. 使用简单串行接口只需要一根线进行数据传输，在设计和使用上相对简单。
这对于一些资源有限的情况下尤为重要，比如在一些嵌入式系统中，串行接口能够更好地满足需要。
2. 抗干扰能力强因为串行接口只需要一根线进行数据传输，相比并行接口，串行接口在传输过程中对于干扰的抵抗能力更强。
这使得串行接口能够更好地适用于电磁干扰严重的环境。
3. 长距离传输串行接口可以支持较长的传输距离，这对于一些需要进行长距离数据传输的场景非常重要。
缺点：1. 传输速率低由于串行接口是逐位传输数据的，因此在相同条件下，它的传输速率往往比并行接口要低。
这意味着在需要进行高速数据传输的场景下，串行接口可能无法满足需求。
2. 数据传输效率低串行接口在数据传输的过程中需要进行数据包的分割和再组装，这会导致数据传输的效率较低，尤其在大批量数据传输的情形下。
