串行通信PPT课件

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第10章 串行通信
（2）起始位的检测
必须确定起始位才能开始接收数据，即实现位同步。 数据接收时钟RCLK使用16倍波特率的时钟信号。接收器 用RCLK检测到串行数据输入引脚SIN由高电平变低后，连续 测试8个RCLK时钟周期，若采样到的都是低电平，则确认为 起始位。 确认了起始位后每隔16个RCLK时钟周期对SIN输入的数据 位进行采样一次，直至规定的数据格式结束。
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第10章 串行通信
TxD 发送数据——串行数据的发送端。 RxD 接收数据——串行数据的接收端。 GND 信号地——为所有的信号提供一个公共的参考电平 RTS 请求发送——当数据终端设备准备好送出数据时，就发出有效的 RTS信号，用于通知数据通信设备准备接收数据。 CTS 清除发送——当数据通信设备已准备好接收数据终端设备的传送 数据时，发出CTS有效信号来响应RTS信号。 DTR 数据终端准备好——通常当数据终端设备一加电，该信号就有效， 表明数据终端设备准备就绪。 DSR 数据装置准备好——通常表示数据通信设备(即数据装置)已接通 电源连到通信线路上，并处于数据传输方式，而不是处于测试方式或 断开状态。 CD 载波检测——当本地调制解调器接收到来自对方的载波信号时，就 从该引脚向数据终端设备提供有效信号。该引脚缩写为DCD。 RI 振铃指示——当调制解调器接收到对方的拨号信号期间，该引脚 信号作为电话铃响的指示，保持有效。
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第10章 串行通信
2．结构
其中寄存器： THR、TSR RBR、RSR LCR LSR DLH DLL MCR MSR IER IIR
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第10章 串行通信
（1）串行数据的发送
CPU送来的并行数据存在发送保持寄存器THR中。 只要发送移位寄存器TSR中没有正在发送的数据， 发送保持寄存器的数据就送入TSR 。 与此同时，8250按照编程规定的起止式字符格式， 加入起始位、奇偶校验位和停止位，从串行数据输 出引脚SOUT逐位输出。 因为THR、TSR采用双缓冲寄存器结构，所以在 TSR进行串行发送的同时，CPU可以向8250提供下 一个发送数据到THR，这样可以保证数据的连续发 送。

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7.1 串行通信的概念
• 在实际工作中，计算机的CPU与外部设备之间常常要进 行信息交换，一台计算机与其他计算机之间也往往要交 换信息，所有这些信息交换均可称为通信。
• 通信方式有两种，即并行通信和串行通信。
• 通常根据信息传送的距离决定采用哪种通信方式。
• 例如，在IBM-PC机与外部设备（如打印机等）通信时， 如果距离小于30m，可采用并行通信方式；当距离大于 30m时，则要采用串行通信方式。89C51单片机具有并 行和串行二种基本通信方式。
字 同 符 步 1 字 同 符 步 2 数 据 块 （ 若 干 字 节 ）校 符 验 1 校 符 验 2
起 始
结 束
➢ 在这种通信方式中，数据块内的各位数据之间没有间 隔，传输效率高；
➢ 发送、接收双方必须保持同步(使用同一时钟信号)， 且数据块长度越大，对同步要求就越高。
➢ 同步通信设备复杂，成本高，一般只用在高速数字通 信系统中。
• 在同步传送时，要求用时钟来实现发送端与接收端之间的同步。为了保 证接收正确无误，发送方除了传送数据外，还要同时传送时钟信号。
• 同步传送可以提高传输速率（达56kb/s或更高），但硬件比较复杂。
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28.09.2020
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2、异步通信
• 起始位（0）信号只占用一位，用来通知接收设备一个待接收的字符开始到达。线路上在不 传送字符时应保持为1。接收端不断检测线路的状态，若连续为1以后又测到一个0，就知道 发来一个新字符， 应马上准备接收。字符的起始位还被用作同步接收端的时钟，以保证以 后的接收能正确进行。
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第七章 89C51串行口及串行通信技术
• 串行通信只用一位数据线传送数据的位信号，即使加上几 条通信联络控制线，也用不了很多电缆线。因此，串行通 信适合远距离数据传送，如大型主机与其远程终端之间、 处于两地的计算机之间采用串行通信就非常经济。当然， 串行通信要求有转换数据格式、时间控制等逻辑电路，这 些电路目前已被集成在大规模集成电路中（称为可编程串 行通信控制器），使用很方便。

QQ中的同步和异步通信：
我们用的文件传输功能可以看成是同步通信的典范。首先传文 件的双方必须都说好一个传文件的时间，如果双方有一个不在 线上，就不能传送。其次，发送方发送文件命令后，接收方要 确认一下是否接收，这就是个建立文件传输连接的过程。一旦 传输开始，所有文件数据就必须连续的传输过去，任何中断都 将导致传输失败。
典型的面向位的同步协议如国际标准化组织（ISO）的高级数据 链路控制规程HDLC和IBM向 、面向 bit 的同步协议（ ISO 的 HDLC ）
一帧信息可以是任意位，用位组合标识 帧的开始和结 束。 帧格式为： 帧格式为：
F场 A场 C场 I场 FC 场 F场
STX：正文开始（Start of Text）。 数据块：正文（Text），由多个字符组成。 ETB:块传输结束（end of transmission block），标识本数据块结束。 ETX：全文结束（end of text），（全文分为若干块传输）。 块校验：对从SOH开始， 直到ETB/ETX字段的检验码。
串行通信数据格式PPT 讲座
1.异步（用于单片机）通信数 据格式.发送和接收时序。
2.同步（计算机内部）通信数 据格式.发送和接收时序。
异步通信数据格式一般为字符格式
一个字符一个字符地传输，每个字符一位一位 地传输，并且传输一个字符时，总是以“起始 位”开始，以“停止位”结束,字符之间没有固 定的时间间隔要求。每一个字符的前面都有一 位起始位（低电平，逻辑值），字符本身由5-7 位数据位组成，接着字符后面是一位校验位 （也可以没有校验位），最后是一位或一位半 或二位停止位，停止位后面是不定长的空闲位。 停止位和空闲位都规定为高电平（逻辑值１）， 这样就保证起始位开始处一定有一个下跳沿。

◆ 8251同步通信旳接受： 若设定外同步接受，SYNDET为外同步输入信号（来自MODEM）， 当检测到SYNDET信号（高电平）有效，开启接受一种个字符数据。 若设定内同步接受，首先，搜索要求旳1个或2个同步字符（同步字符 事先设置在同步字符寄存器），直到搜索同步字符完毕，SYNDET信 号输出（高电平）有效，接着开始接受一种个字符数据。
；8251查询发送程序段
NEXT: MOV AL, [BX] OUT 50H, AL INC BX
WT: IN AL, 51H TEST AL, 01H JZ WT LOOP NEXT HLT
8251应用试验
【试验6】采用查询方式把26个大写英文字母从8251自发自 收, 并转换成小写字母显示。
8251旳引脚特征
◆发送器/接受器信号：
RxD ：串行数据输入。 TxD： 串行数据输出。 RxC：接受器时钟输入。
TxC：发送器时钟输入。
◆ MODEM信号：
DTR：数据终端准备好状态, 输出, 低电平有效。 DSR：数据准备好状态, 输入, 低电平有效。 RTS：祈求发送信号, 输出, 低电平有效。 CTS：允许传送信号, 输入, 低电平有效。
◆ 8251接受器旳主要部件
移位寄存器、同步字符寄存器（2个）、数据位计数 器、奇/偶校验位检测器等。
8251发送器工作过程
◆ 8251异步通信旳发送： 发送器把发送数据寄存器旳数据组织成一帧字符信息，从TxD端逐 位发送出去, 即先发送起始位（“0”）, 再逐位发送字符数据位, 并 根据编程设定在字符数据位后发送校验位和停止位。 若发送器没有字符帧信息发送, 则发送“1”空闲位。
D7~D0：双向、三态数据线。 CLK：时钟信号, 输入。 RESET：复位信号, 输入, 高电平有效。 CS：片选信号, 输入, 低电平有效。 C/D：控制/数据端口选择输入线。（A0） RD , WR：读, 写选通信号, 输入, 低电平有效。