第12章 12.1 串行通信（课件）-高二《微机原理与接口技术》同步精品课件（电工版2023）

微机原理与接口技术 （第2版 ） 第12章 串行通信与串行接口 12.1 串行通信 12.2 可编程异步通信接口INS 8250 12.1 串行通信 12.1.1 串行通信的基本概念 12.1.2 串行通信的数据传送方式 12.1.3 串行通信的数据格式 12.1.4 串行通信的数据传输速率 12.1.5 串行通信的实现方法 12.1.6 串行通信的信号调制与解调 12.1.7 串行通信的校验方法 12.1.8 串行通信的接口标准 12.1.1 串行通信的基本概念 计算机与外部的信息交换统称为通信。 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进行传送。 串行通信是指利用一条传输线将数据的各位一位一位地进行顺序传送。 串行通信又可分为异步串行通信和同步串行通信。 随着串行通信技术与高速串行通信接口的迅速发展，串行通信基本上覆盖了整个通信领域。 按串行通信的数据传送方向，串行通信可分为单工方式、半双工方式、全双工方式3种方式。 12.1.2 串行通信的数据传送方式 图12.1.1 串行通信数据传送方式示意图 1．单工方式 数据只能从发送器A传到接收器B，而不能反过来。 2．半双工方式 数据既能从A传到B，又能从B传到A。收发器A、B之间只有一根传输线，信号只能分时传输，不能同时双向传输。 3．全双工方式 A、B双方都既是发送器，又是接收器，且有两根信号传输线，A方、B方可以同时发送或接收。 12.1.2 串行通信的数据传送方式 12.1.3 串行通信的数据格式 根据数据同步方式，串行通信可划分为串行异步通信和串行同步通信两种。 串行异步通信指采用数据字符同步方式进行通信。 串行同步通信指采用数据组同步方式进行通信，并实现字符同步。不管是同步还是异步方式，都需要位同步。 1．异步通信数据格式 异步通信采用数据字符同步方式进行通信。 在通信的数据流中，字符间异步，字符内部各位间同步。 12.1.3 串行通信的数据格式 1．异步通信数据格式 12.1.3 串行通信的数据格式 图12.1.2 异步通信数据格式 2．同步通信数据格式 同步通信采用数据组（数据包）方式进行通信。 利用特殊的字符或比特组合标志数据组传输的开始和结束，实现收发双方的同步。这样的数据组称为数据块、数据包或数据帧。同步字符的格式和个数根据需要而定。 同步通信的优点具有较高的传输效率。 12.1.3 串行通信的数据格式 2．同步通信数据格式 12.1.3 串行通信的数据格式 图12.1.3 面向字符型同步通信数据格式 波特率：指单位时间内传送二进制数据的位数，以位/秒（b/s）为单位，所以有时也称数据位率，它是衡量串行数据传送速度快慢的重要指标和参数。 在微机异步串行通信中，常用的波特率系列为50、75、110、150、300、600、1200、1800、2400、4800、9600、 19200、38400、57600、115200、230400、460800、921600 b/s。 12.1.4 串行通信的数据传输速率 有效数据（如字符）的传送速率与通信数据格式（协议）有关。假设使用异步通信数据格式，设起始位为1bit、数据位为7bit、奇偶校验位为1bit、停止位为1bit，则Band=1200，而字符速率最大为1200/10=120个。 12.1.4 串行通信的数据传输速率 1．串行通信软件实现方法 CPU的并行数据要串行输出，或串行输入的数据在CPU内部要变成并行的，可以由CPU通过软件来实现。 串→并或并→串转换完全可由CPU通过软件来实现，外部只要增加简单的电平转换电路即可。但是，CPU要用相当多的时间来进行串→并、并→串的转换任务，以降低CPU的利用率。 12.1.5 串行通信的实现方法 2．串行通信硬件实现方法 常用的串行通信实现方法是使用硬件接口电路。主要有：① UART—通用异步收/发器；② USRT—通用同步收/发器；③ USART—通用同步/异步收/发器；④ ACIA—异步通信接口适配器。 INS 8250、Intel 8251A就是这样的芯片。 12.1.5 串行通信的实现方法 $