第12章 12.1.6 串行通信的信号调制与解调（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 在远距离传送时，若直接传输数字信号，信号就会发生畸变。因此，需用调制器将数字信号转换成模拟信号后进行传输，接收端再用解调器将其转换成数字信号。 12.1.6 串行通信的信号调制与解调 图12.1.4 调制与解调示意图 调制：将数字信号调制成模拟信号的过程称为调制。 解调：将已经调制的模拟信号恢复成原来的数字信号的过程（从已调信号中提取调制信号）。 按照调制技术的不同，有调频（FM）、调幅（AM）和调相（PM）3种基本方法。 12.1.6 串行通信的信号调制与解调 在数据通信中又常将调频、调幅、调相分别称为频移键控（Frequency Shift Keying，FSK）法、幅移键控（Amplitude Shift Keying，ASK）法和相移键控（Phase Shift Keying，PSK）法。 这3种基本调制方法的简单原理如图12.1.5所示。调幅采用载波信号的不同幅度代表“1”和“0”。调频采用载波信号的不同频率代表“1”和“0”。调相采用载波信号的相位变化代表“1”和“0”（有变化为“1”）。 12.1.6 串行通信的信号调制与解调 12.1.6 串行通信的信号调制与解调 图12.1.5 3种基本调制方式的原理 1．奇偶校验方法 在发送时，在每一个字符的最高位之后（发送总是最低有效位D0先发送）都附加一个奇偶校验位，这个校验位本身有可能是“1”或“0”，若加上这个校验位后，所发送的任何字符中的“1”的个数始终为奇数，则被称为奇校验，若为偶数则为偶校验。 12.1.7 串行通信的校验方法 2．循环冗余校验方法 1）CRC校验原理 一个二进制序列是由若干个“0”或“1”组成的。一个8位二进制数（B7B6B5B4B3B2B1B0）可以用一个7次二进制码多项式：B7·X7+B6·X6+B5·X5+B4·X4+B3·X3+B2·X2+B1·X1+ B0·X0 表示。例如，11000001可表示为 B（X）=1·X7+1·X6+0·X5+0·X4+0·X3+0·X2+0·X1+1·X0=X7+X6+1 12.1.7 串行通信的校验方法 2．循环冗余校验方法 1）CRC校验原理 一般来说，n位二进制数可以用(n-1)阶多项式表示。 可以在一个信息长度为K的二进制序列后附加上r=（n-k）位校验位组成一个总长度为n位的循环码。每个循环码都有它自己的生成多项式G（X），循环码中的每一位都可由这个生成多项式生成。 12.1.7 串行通信的校验方法 2．循环冗余校验方法 1）CRC校验原理 信息码多项式B（X）和余数多项式R（X）可以合成一个新的多项式V（X），则这个多项式是生成多项式G（X）的整数倍，能够被G（X）除尽。而信息位和校验位是分开的，附加一个余数多项式不会破坏信息码多项式。整个循环码多项式V（X）= Xr·B（X）+R（X）中，高次多项式Xr·B（X）的系数仍是原信息码，而低次多项式就是余数多项式R（X），它的各项系数作为校验码，这就是CRC校验码。 12.1.7 串行通信的校验方法 2．循环冗余校验方法 1）CRC校验原理 2）CRC的实现 可以用软件也可以用硬件来实现CRC。有些串行接口芯片内部包含CRC的硬件电路，只要适当编程即可。 12.1.7 串行通信的校验方法 1．RS-232C接口 RS-232C是美国电子工业协会制定的一种串行物理接口标准。RS-232C总线标准设有25条信号线，包括一个主通道和一个辅助通道。它包括了按位串行传输的连接电缆和机械特性、电气特性、信号功能及传送过程等方面的规定。 RS-232C属于网络层次结构中的物理层。 RS-232C信号引脚定义说明如表12.1.1所示。 12.1.8 串行通信的接口标准 DB-25引脚号 DB-9引脚号 信号符号 信号定义 1* 保护地 2* 3 TxD 发送数据 3* 2 RxD 接收数据 4* 7 RTS 请求发送 5* 8 CTS 允许发送或清除发送 6* 6 DSR DCE准备好 7* 5 GND 信号地 8* 1 DCD 接收线信号检测 9* 保留，用于数据设备测试 10 保留，用于数据设备测试 11 未定义 12 DCD（S） 辅信道