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第八章 串行通信接口

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南京理工大学微型计算机考研指导 (5)

南京理工大学微型计算机考研指导 (5)

第一讲：第八章串行接口与通信回顾：并行通信的特点及应用。

本讲重点：串行接口与通信概述，串行通信接口，通信规程和通信标准讲授内容：8.1 串行接口与通信概述一．并行通信与串行通信数据通信的基本方式可分为并行通信与串行通信两种：并行通信：是指利用多条数据传输线将一个数据的各位同时传送。

特点：是传输速度快，适用于短距离通信。

串行通信：是指利用一条传输线将数据一位位地顺序传送。

特点：是通信线路简单，利用电话或电报线路就可实现通信，降低成本，适用于远距离通信，但传输速度慢。

二．串行通信方式串行通信：分为同步通信(SYNC)与异步通信（ASYNC）两种方式。

1．异步通信及其协议异步通信以一个字符为传输单位，通信中两个字符间的时间间隔是不固定的，然而在同一个字符中的两个相邻位代码间的时间间隔是固定的。

通信协议（通信规程）：是通信双方约定的一些规则。

传送一个字符的信息格式：规定有起始位、数据位、奇偶校验位、停止位等，其中各位的意义如下：①起始位：先发出一个逻辑”0”信号，表示传输字符的开始。

②数据位：紧接着起始位之后。

数据位的个数可以是4、5、6、7、8等，构成一个字符。

通常采用ASCII码。

从最低位开始传送，靠时钟定位。

③奇偶校验位：数据位加上这一位后，使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验)，以此来校验数据传送的正确性。

④停止位：它是一个字符数据的结束标志。

可以是1位、1.5位、2位的高电平。

⑤空闲位：处于逻辑“1”状态，表示当前线路上没有数据传送。

波特率：是衡量数据传送速率的指标。

表示每秒钟传送的二进制位数。

例如数据传送速率为120字符/秒，而每一个字符为10位，则其传送的波特率为10×120＝1200字符/秒＝1200波特。

注：异步通信是按字符传输的，接收设备在收到起始信号之后只要在一个字符的传输时间内能和发送设备保持同步就能正确接收。

下一个字符起始位的到来又使同步重新校准。

2．同步串行通信及其规程同步通信以一个帧为传输单位，每个帧中包含有多个字符。

单片机应用技术课件第八章

单片机应用技术课件第八章

间隙任意 接 收 10100100 设 备
1 0 10100100 1 0 11100110 1
发 送 0 11100110 设 备
串行异步通信特点：
1、数据按帧传输，一帧数据包含起始位、数据位、校验位 和停止位。
2、不要求收发双方时钟的严格一致，实现容易，设备开销 较小。
3、依靠起始位、停止位保持通信同步。
第8章 通用串行通信接口USCI
1、内容 ① 串行异步通信概述 ② USCI模块功能 ③ USCI模块操作- UART模式 ④ USCI_A UART模式寄存器 ⑤ 习题 2、要求 ① 掌握串行异步通信基本概念。 ② 掌握USCI模块初始化的方法。 ③ 掌握低频模式和过采样模式下波特 率设置方法。 ④ 掌握查询方式和中断方式下数据收 发方法。
全双工制式（Full Duplex）：通信双方均有发送
器和接收器，且信道划分为发送信道和接收信 道， 通信 双方可同时发送和接收数据，发送时 能接收，接收时也能发送。
2 USCI模块功能 USCI supports multiple serial communication modes with one hardware module. Different USCI modules support different modes. Each different USCI module is named with a different letter. If more than one identical USCI module is implemented on one device, those modules are named with incrementing numbers. USCI_Ax modules support: UART(UART-Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) mode Pulse shaping for IrDA communications Automatic baud-rate detection for LIN communications SPI mode In asynchronous mode, the USCI_Ax modules connect the device to an external system via two external pins, UCAxRXD and UCAxTXD. UART mode is selected when the UCSYNC bit is cleared. UART mode features include: 7- or 8-bit data with odd, even, or non-parity Independent transmit and receive shift registers Separate transmit and receive buffer registers LSB-first or MSB-first data transmit and receive Built-in idle-line and address-bit communication protocols for multiprocessor systems Receiver start-edge detection for auto wake up from LPMx modes Programmable baud rate with modulation for fractional baud-rate support Status flags for error detection and suppression Status flags for address detection Independent interrupt capability for receive and transmit

微机原理第八章 串行通信及串行接口

微机原理第八章 串行通信及串行接口

1. 可编程串行接口典型结构
✓状态寄存器
✓控制寄存器
✓数据输入寄存器--串行输入/并行 输出移位寄存器
✓数据输出寄存器--并行输入/串行 输出移位寄存器
2. 串行通信基本概念
在串行通信时，数据和联络信号使用同一条信号线 来传送，所以收发双方必须考虑解决如下问题： ❖ 波特率---双方约定以何种速率进行数据的发送和接收 ❖ 帧格式---双方约定采用何种数据格式 ❖ 帧同步---接收方如何得知一批数据的开始和结束 ❖ 位同步--- -接收方如何从位流中正确地采样到位数据 ❖ 数据校验--- -接收方如何判断收到数据的正确性 ❖差错处理---收发出错时如何处理 收发双方必须遵守一些共同的通信协议才能解决上述问题。
串行通信适于长距离、中低速通信
并行通信
将数据的各位同时在多根并行传输线上进行传输。
D0 0
D1 1
D2 0
源
D3 1
D4 D5
0 1
D6 1
D7 0
D0 D1 D2 D3 目 D4 的 D5 D6 D7
数据的各位同时由源到达目的地 → 快 多根数据线 → 短距离（远程费用高）
并行通信适于短距离、高速通信
工作方式下。
（8）错误检测 • 传输错误 • 覆盖错误
二、 接口与系统的连接
从结构上，可把接口分为两个部分，其中和 外设相连的接口结构与具体外设的传输要求及数 据格式相关，因此，各接口的该部分互不相同； 而与系统总线相连的部分，各接口结构类似，一 般都包括：
1． 总线收发器和相应的逻辑电路
2． 联络信号逻辑电路
接收端需要一个时钟来测定每一位的
时间长度。
波特率/位传输率---每秒传输的离散信号 的数目/每秒传输的位数。 波特率因子---

第8章-串行通信接口

第8章-串行通信接口

1. 误码率的控制
所谓误码率，是指数据经过传输后发生错误的位数与 总传输位数之比。在计算机通信中，一般要求误码率达到10-6数量级。 2. 检纠错编码方法的使用
在实际应用中，具体实现检错编码的方法很多，而在串行通信中 应用最多的是奇偶校验和循环冗余码校验。
错误检测只在接收方进行，并且是在接收程序中通过软件来检测。 3. 错误状态的分析与处理
“1”对应相位180度
100
f2 0度
11
180度
8.2 串行通信协议
所谓通信协议（也叫做通信控制规程）是指通信双方的一种约定， 约定中包括对数据格式、传输速度、检纠错方式、传送步骤，以及控 制字符定义等问题作出统一规定，通信双方必须共同遵守。
8.2.1 串行通信中的传输速率控制
1. 数据传输速率控制的实现方法
图8.2 半双工方式示意图
特点：①每端需有一个收/发切换电子开关 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
2019/12/22
计算机接口技术
5
3. 单工
单工是通信双方只能进行一个方向的传输，不能有双向传输。 此方式目前很少使用了。
8.1.3 串行通信的基本方式
1. 异步通信方式 异步通信是以字符为单位传输的，每个字符经过格式化之
Baud三者之间的关系，即：
TxC＝factor×Baud
（8.1）
例如，某一串行接口电路的波特率为1200b/s，波特因子为16个/位，
则发送时钟的频率为：
TxC＝16个/b×1200b/s＝19200Hz
际上，波特率因子可理解为发送或接收1b数据所需的时钟脉冲个数。 引用波特率因子的目的是为了提高定位采样的分辨率，有利于鉴别干扰 和提高异步串行通信的可靠性。这一点可从图8.4中看出。

单片机原理及应用系统设计-基于STC可仿真的IAP15W4K58S4系列课件第8章

单片机原理及应用系统设计-基于STC可仿真的IAP15W4K58S4系列课件第8章

➢ 停止位至下一个起始位之间是不定长的空闲位，并且规定 起始位为低电平（逻辑值为0），停止位和空闲位都是高电 平（逻辑值为1），这样就保证了起始位开始处一定会有一 个下跳沿，由此就可以标志一个字符传输的起始。而根据 起始位和停止位也就很容易得实现了字符的界定和同步。
图8-3 异步通信数据格式
➢ 起始位：必须是持续一个比特时间的逻辑0电平，标志传输一个字符开 始，接收方可用起始位使自己的接收时钟与发送方数据同步。
➢ 停止位：停止位可以是是1位、1.5位或2位，可以由软件设定。它一定是 逻辑1电平，标志着传输一个字符的结束。
➢ 空闲位：空闲位是指从一个字符的停止位结束到下一个字符的起始位开 始，表示线路处于空闲状态，必须由高电平来填充。
2.串行通信的传输方式
➢ 串行通信根据数据传输的方向及时间关系可分为：单工、 半双工和全双工。
8.2.2 串口1的工作方式
(2) 接收：当软件置位接收允许标志位REN，即REN=1时， 接收器便以选定波特率的16分频的速率采样串行接收端口 RxD，当检测到RxD引脚输入电平发生负跳变时，则说明 起始位有效，将其移入移位寄存器，并开始接收这一帧信 息的其余位。
8.2.2 串口1的工作方式
3. 方式2和方式3 ➢ 串行口1工作在方式2和方式3时，其一帧的信息由11位组成：
8.2.1 串行口1的控制寄存器
➢ SM2：允许方式2或方式3多机通信控制位。 ➢ REN：允许/禁止串行接收控制位。由软件置位REN，即
REN=1为允许串行接收状态，可启动串行接收器RxD，开始 接收信息。软件复位REN，即REN=0，则禁止接收。 ➢ TB8：在方式2或方式3，它为要发送的第9位数据，按需要由 软件置位或清0。 ➢ RB8： 在方式2或方式3，是接收到的第9位数据，作为奇偶 校 验 位 或 地 址 帧 /数据帧的标志位 。方 式 0 中不用 RB8(置 SM2=0)。方式1中也不用RB8(置SM2=0, RB8是接收到的停止 位)。

第八讲串行口-PPT精品

第八讲串行口-PPT精品

(1) 数据发送
当TI=0时，执行“MOV SBUF，A”指令后 开始发送，由硬件自动加入起始位和停止位，构 成一帧数据，然后由TXD端串行输出。发送完后， TXD输出线维持在“1”状态下，并将SCON中的 TI置1，表示一帧数据发送完毕。
(2) 数据接收
RI=0，REN=1时，接收电路采样RXD引脚， 如出现由“1”变“0”跳变，认为有数据正在送来。
1. 单工制式(Simplex) 单工制式是指甲乙双方通信只能单向传送数
据。单工制式如图8.5所示。
发送器A
接收器B
图8.5 单工制式
2. 半双工制式(Half duplex) 半双工制式是指通信双方都具有发送器和接
收器，双方既可发送也可接收，但接收和发送不 能同时进行，即发送时就不能接收，接收时就不 能发送。半双工制式如图8.6所示。
时，SMOD=0。
六、串行口工作方式
8051串行通信共有4种工作方式，它们分别是 方式0、方式1、方式2和方式3，由串行控制寄存器 SCON中的SM0 SM1决定，如表8-1所示。
1. 工作方式0
在方式0下，串行口作为同步移位寄存器使用。 此时SM2、RB8、TB8均应设置为0，用来扩展并行 输入输出口。
二、串行通信的波特率
波特率(Baud Rate)是串行通信中一个重要概念， 它是指传输数据的速率, 亦称比特率。波特率的定 义是每秒传输二进制数码的位数。如：波特率为 1200bps是指每秒钟能传输1200位二进制数码。
波特率的倒数即为每位数据传输时间。例如：
波特率为1200bps，每位的传输时间为：
2. 电源控制寄存器PCON
PCON D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

第八章串行通信技术

第八章串行通信技术

第八章串行通信技术§8。

1串行通信的概述及RS-232C总线教学方法:讲授法教学目的:1、了解单片机串行通信的基本方法。

2、掌握单片机串行通信的相关概念。

3、了解RS-232C总线。

4、了解RS-232C总线电平及计算机信号电平教学重点：串行通信的方式教学难点:波特率的理解和信号电平的理解教学过程：组织教学：授课课时：（2课时）扳书课题：§8。

1串行通信的概述及RS-232C总线引入新课：一、串行通信概述1、什么叫串行通信？并行、串行举生活中的例子（排横队行走，排纵队行走）说明；引出并行通信，串行通信的概念。

P00P01 外设1P02P0389C51RXD外设2TXD串行通信就是使计算机中的数据一位一位地按先后顺序在一根传输线上传送。

通常有两种基本的通信方式：异步通信和同步通信。

2、异步通信和同步通信回顾在数字电路中所学的移位寄存器工作原理。

可提问学生。

异步通信：异步——发送时钟不一定等于接收时钟。

如下图：数据传送是帧的形式传送，每一帧数据包括起始位、数据位、奇偶校验位、停止位四部分。

其中数据位可以是5位、6位、7位、8位。

在一帧格式中，先是一个起始位0，然后是8个数据位，规定低位在前，高位在后，接下来是奇偶校验位（可以省略），最后是停止位1。

用这种格式表示字符，则字符可以一个接一个地传送。

特点：不同速度的外设可相互传送，但传送数据比实际数据位数多（加起始位、停止位等），占用CPU时间，传送速度较慢。

同步通信同步——发送设备时钟等于接收设备时钟。

在同步通信中，每个字符要用起始位和停止位作为字符开始和结束的标志，占用了时间；所以在数据块传递时，为了提高速度，常去掉这些标志，采用同步传送。

由于数据块传递开始要用同步字符来指示，同时要求由时钟来实现发送端与接收端之间的同步，故硬件较复杂。

发送方和接收方时钟完全一样，只要双方同时准备好（同步），可直接传送数据，无需附加多余的控制位，传送数据效率高，但设备要求高。

第八章 并行通信和串行通信

第八章 并行通信和串行通信

第八章： 第八章：并行通信和串行通信
8255A的引脚功能 的引脚功能 DIP封装，共40个引脚。 封装， 个引脚。 封装 个引脚 1. 连接系统总线的主要引脚 D0～D7：数据线，连CPU数据总线； 数据线， 数据总线； 数据总线 RESET：复位输入，接系统总线的RESET； ：复位输入，接系统总线的 ； CS：片选信号，接译码器； ：片选信号，接译码器； RD：读命令输入，接CPU的RD； ：读命令输入， 的 ； WR：写命令输入，接CPU的WR； ：写命令输入， 的 ； A0，A1：片内端口地址选择，根据 和A1可 片内端口地址选择，根据A0和 可 分别对芯片内的4个端口进行读写操作。 分别对芯片内的 个端口进行读写操作。 个端口进行读写操作
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10 30
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第八章： 第八章：并行通信和串行通信 8255A的引脚功能 8255A的引脚功能
A1、A0端口选择情况， A1、A0端口选择情况，见右表 端口选择情况 由CS、A1、A0、RD、WR引脚的不 CS、A1、A0、RD、WR引脚的不 同组合，实现各种不同的功能。见下表： 同组合，实现各种不同的功能。见下表：
第八章： 第八章：并行通信和串行通信 8255A的工作方式——方式0(基本输入/输出方式) 8255A的工作方式——方式0(基本输入/输出方式) 的工作方式——方式0(基本输入
OUT 8255数据端口地址 AL 数据端口地址, 数据端口地址
DB
;写操作 写操作
数据
8 输出锁存器
外设
AB
n
译码器
M / IO
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第八章： 第八章：并行通信和串行通信 8255A的工作方式 8255A的工作方式

8.4 串行通讯标准总线

8.4 串行通讯标准总线

第八章串行口及串行通信技术8.4 串行通讯标准总线►在智能控制中，对某些数据要做较复杂的处理。

由于单片机的运算功能较差，对数据进行较复杂的处理时，往往需要借助计算机系统。

因此，需要用89C51单片机的串行口与PC机的串行口COM1或COM2进行串行通信，将单片机采集的数据传送到PC机中，由PC机的高级语言或数据库语言对数据进行整理及统计等复杂处理；或者实现PC机对远程前沿单片机进行控制。

►但是因为PC机与单片机的电气特性不一样，所以，它们需要通过标准的串行总线进行通信。

8.4 串行通讯标准总线►在实现计算机与计算机、计算机与外设间的串行通信时，通常采用标准通信接口、这样就能很方便地把各种计算机、外部设备、测量仪器等有机地连接起来，进行串行通信。

►串行总线是连接外部设备的一个串口总线标准，当不同类型的微机之间进行串行通讯时，均以此标准来进行，常用的有►RS232、RS485、RS422、、I2C、SPI、IEEE 1394、USB ►汽车上常见的串行总线：CAN总线 LIN总线8.4 串行通讯标准总线►RS－232是由美国电子工业协会（EIA）正式公布的，在异步串行通信中应用最广的标准总线。

它包括了按位串行传输的电气和机械方面的规定，适用于短距离或带调制解调器的通信场合，一般用于20m以内的通信。

►为了提高数据传输率和通信距离，EIA又公布了RS－422，RS －423和RS-485串行总线接口，理论上RS485的最长传输距离能达到1200米。

8.4 串行通讯标准总线8.4.1 RS-232C标准接口总线8.4.2信号电气特性与电平转换8.4.3单片机与PC机通信的接口电路5 8.4.1 RS-232C标准接口总线►ELA RS-232C是目前最常用的串行接口标准，用于实现计算机与计算机之间、计算机与外设之间的数据通信。

►该标准的目的是定义数据终端设备（DTE）之间接口的电气特性。

一般的串行通信系统是指微机和调制解调器（modem），调制解调器叫数据电路终端设备（简称DCE）。

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并行传输与串行传输
并行传输： 数据代码的每一位各占一条传输线，在两个数据部 件之间一次并行传输n位数据。适合近距离高速传输。 例：计算机内CPU与主存之间的数据传输。 串行传输 ：
数据代码的所有位顺序串行排列成数据流，在一条 线缆上逐位传输。适宜远距离数据传输 例：①通信网中服务器与站点之间及各站点间的数 据传输。 ② 键盘到主机键盘接口电路的按键扫描码传送、 ③USB接口
0110000111
2．面向字符的同步协议
特点：
① 一次传送由若干个字符组成的数据块， ② 规定了10个特殊字符作为这个数据块的开 头与结束标志以及整个传输过程的控制信 息，它们也叫做通信控制字。 最有代表性的面向字符的协议： IBM公司的二进制同步通信协议（BSC）
面向字符同步协议的帧格式
SYN：同步字符（Synchrunous Character），表示一 帧的开始 SOH：序始字符（Start OF Header），表示标题的开 始。 标题：包括源地址、目标地址和路由指示等信息。
8.1.1 串行通信的特点
串行通信特点：
① 信息在一个方向上传输，只占用一根通信 线，因此在这根传输线上既传送数据信息 又传送联络控制信息；
② 信息格式有固定的要求；
③ 需要进行逻辑电平转换。
8.1.2 数据通信方式
串行通信中，数据通常是在两个站（如终 端和微机）之间进行传送，按照同一时刻 数据流的方向可分成三种基本传送模式
8.1.7 串行接口的基本结构 和基本功能
基本功能：
1、实现串行与并行数据之间的相互变换 2、根据串行通信协议完成串行数据的格式化 3、具有出错检测电路
1．异步串行通信接口
异步通信接口基本结构图
发送移位寄存器及发送控制逻辑：发送数据 寄存器的数据并行送入发送移位寄存器， 然后在发送时钟控制下，将装配好的数据 逐位发送出去。 接收移位寄存器及接收控制逻辑：在接收时 钟控制下，将串行数据输入线上的串行数 据逐位接收并移入接收移位寄存器。当移 位寄存器接收到规定的数据位后，将数据 并行送往接收数据寄存器。
8.2.1 EIA-RS-232C接口标准
RS-232C标准（协议） 是美国EIA（电子工业协会）于1969年公布的 通信协议。 适合数据传输速率0~20000bit/s范围内的通信。
1．电气特性
(1)电平规定 数据发送TxD和数据接收RxD的信号电平： 逻辑1（MARK）= -3 ～ -15V，典型值为-12V； 逻辑0（SPACE）= +3 ～ +15V，典型值为+12V。 RTS、CTS、DTR和DCD控制和状态信号电平： 信号有效（接通，ON状态）= +3 ～ +15V，典型
2．同步串行通信的接口Fra bibliotek同步通信端口基本结构图
FIFO（先进先出缓冲器）：它是由多个寄存器组成， 因此发送时，CPU一次可以将几个字符预先装入； 接收时允许CPU一次连续取出几个字符。 发送FIFO：它接收CPU数据总线送来的并行数据。 输出移位寄存器：它从发送FIFO取得并行数据，以 发送时钟的速率串行发送数据信息。 CRC发生器：它从发送数据流信息中获得CRC校验 码。 CRC校验器：它从接收数据流信息中提取CRC校验 码，并与接收到的校验码相比较。
面向比特同步协议的帧格式
标志字符: 01111110 地址场(A): 与之通信的次站的地址 控制场(C): 可规定若干个命令
注： SDLC规定A场和C场的宽度为8位或16 位。接收方必须检查每个地址字节的第一 位，如果为“0”，则后边跟着另一个地址字 节；若为“1”，则该字节就是最后一个地址 字节。同样，如果控制场第一个字节的第 一位为“0”，则还有第二个控制场字节，否 则就只有一个字节。
2．循环冗余码校验CRC
CRC码:
又称(n,k)循环码，此编码共n位，前k位为数 据位，后(n-k)=r位为冗余位，冗余位是原数据代 码模2除某个r位二进制数得到的余数。 CRC校验过程 将发送帧看成是一长串的二进制位流，在发 送的同时连续模2除一个二进制数（即生成多项 式），数据位发送完毕再接着发送模2相除所得到 的余数；接收方将接收到的二进制位流（包括余 数）模2相除同一个生成多项式，若能除尽则认为 传输无误，若除不尽肯定出错。
值:+12V； 信号无效（断开，OFF状态 = -3 ～ -15V，典型 值:-12V。
1．电气特性
(2)电平转换
必须在EIA-RS-232C与TTL电路之间进 行电平和逻辑关系的转换。
1．电气特性
(3)传输距离及通信速率
转义字符DLE
数据透明: 将特定字符作为普通数据处理的能力 实现方法： 协议中设置转义字符DLE（Data Link Escape 注： DLE本身也是特定字符，当它出现在数据 块中时，也要在它前面再加上另一个DLE。 这种方法叫字符填充。
3．面向比特的同步协议
特点： ① 所传输的一帧数据可以是任意位； ② 靠约定的位组合模式标志帧的开始和结束。 最有代表性的面向比特的协议：
面向比特同步协议的帧格式
信息场（I）:要传送的数据
校验场（FC）:16位循环冗余校验码CRC。其 生成多项式为CCITT多项式X16+X12+X5+1。 除了标志场和自动插入的“0”位外，所有的 信息都参加CRC计算。
“0”位插入和删除技术
“0”位插入和删除技术：
为了把信息场中同标志字节相同的字符与标 志区分开。 具体作法： 发送端在发送所有信息（除标志字节外）时， 只要遇到连续5个“1”，就自动插入一个“0”；当 接收端在接收数据时（除标志字节外），如果连 续接收到5个“1”，就自动将其后的一个“0”删除， 以恢复信息的原有形式。这种“0”位的插入和删 除过程是由硬件自动完成的。
输入移位寄存器：它从串行输入线上以时钟分离器 提取出来的时钟速率接收串行数据流，每接收完 一个字符数据将其送往接收FIFO。 接收FIFO：接收输入移位寄存器送来的并行输入数 据，CPU从它取走接收数据。 总线缓冲器：它是CPU与FIFO（发送和接收）交换 数据的双向缓冲器，用来传递CPU端口的控制信 息、字符数据和向CPU提供状态信息。 时钟分离器和锁相环：用来从串行输入数据中提取 时钟信号，以保证接收时钟与发送时钟的同频同 相。
发送/接收时钟频率与波特率的关系：
发/接时钟频率 =N * 发/收波特
例：
N=16，传输速度为1200波特，则 发送/接收时钟频率 = 19.2KHZ
8.1.6 信号的调制与解调
调制: 将二进制信号变换成适合电话网传输的模拟信 号 解调: 将在电话网上传输的音频模拟信号进行还原 成原来的数字信号
调制解调器按照调制技术分为： ① 振幅键控（ASK） ② 频移键控（FSK） ③ 相移键控（PSK）
第8章 串行通信接口
本章目录：
8.1 串行通信的基本概念
8.2 串行接口标准
8.3 异步通信接口 8.4 通信接口的BIOS调用及DOS调用 习题与思考题
8.1 串行通信的基本概念
8.1.1 8.1.2 8.1.3 8.1.4 8.1.5 8.1.6 8.1.7 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
在发送数据时，发送器在发送时钟（下降沿） 作用下将移位寄存器中的数据按位串行移位输出， 数据位的时间间隔取决于发送时钟周期。 在接收数据时，接收器在接收时钟（上升沿） 作用下对接收数据位采样，并按位串行移入接收 移位寄存器，最后装配成并行数据。
波特率系数：
时钟个数N,异步通信时N可取值1、16、32、64 等。同步通信时N只能取1
面向字符同步协议的帧格式
STX：文始字符（Start Of Text）,标志着传送正文的 开始。 ETB：组终字符（End of Trandmission Block）,用于 每个分数据块后面 ETX：文终字符（End of Text） ，用于最后一个分 数据块后面。 校验码：对从SOH开始直到ETX（或ETB）字段进行 校验，校验方式可以是奇偶校验或CRC校验。
8.1.4 信息的校验方式
检错：
发现传输中的错误。
纠错：
发现错误之后，如何消除错误。
常用的校验方式：
奇偶校验；
循环冗余（CRC）校验。
1．奇偶校验（Parity check）
发送时，在每个字符的数据最高有效位之后 都附加一个奇偶校验位，这个校验位可为“1”或 为“0”，以便保证整个字符（包括校验位）中“1” 的个数为偶数（偶校验）或为奇数（奇校验）。 接收时，接收方采用与发送方相同的通信格式， 使用同样的奇偶校验，对接收到的每个字符进行 校验。
8.1.3 串行通信方式
根据时钟控制方式可分为:
异步通信方式
通信的发送设备与接收设备使用各自的时钟 控制工作，要求双方的时钟尽量一致，但接收端 的时钟完全独立于发送端，由自己内部的时钟发 生器产生，所以实际频率总是有差异的。
同步通信方式
通信的双方使用同一个时钟控制数据的发送 和接收，发送端与接收端的时钟必须严格一致。
串行通信协议
通信协议: 通信双方的一种约定。约定中包括对数 据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、 纠错方式以及控制字符定义等问题作出统 一规定，通信双方必须共同遵守。因此， 也叫做通信控制规程，或称传输控制规程
串行通信协议分类
异步协议
通信协议
面向字符 同步协议
面向比特
1．起止式异步协议
特点:
① 按字符传输；
② 靠起始位和停止位来实现字符的界定或同 步； ③ 字符之间没有固定的时间间隔要求；
④ 可靠性高；
⑤ 附加位，降低了传输效率。
异步传输模式的字符格式
1位起始位，5～8位数据 1位校验位（可无） 1位、1.5位或2位的停止位