6.1.1- 串、并行通信及比较 （教案）-《单片机技术与应用》同步教学-（化学工业出版社）

教案 编号：PTzZ-169 流水号：168 （首页）共 4页 课程 《单片机技术与应用》 一体化 理论 章节（课题）及内容 串、并行通信及比较 班级日期 中职 2024.04 授课方式 讲授与任务驱动相结合 课时 1 作业题数 1 拟用时间 40分钟 教学目标 使学生理解以下理论知识： · 了解串行通信和并行通信的基本概念。 · 掌握串行通信和并行通信的工作原理。 · 学会比较串行通信和并行通信的特点和适用场景 教学资源准备 多媒体设备 课本教材 学生练习素材 教学重点 1. 串行通信和并行通信的基本概念和工作原理。 2. 串行通信和并行通信的特点和适用场景。 教学难点 1. 串行通信中的同步和异步传输方式的原理及应用。 2. 并行通信中的数据对齐和时序控制问题。 教学方法 讲授法、任务驱动法、演示法、体验探究法等。 · 讲授法：通过讲解串行通信和并行通信的相关知识，引导学生理解它们的原理和应用。 · 案例分析法：通过分析具体的串行通信和并行通信应用案例，帮助学生理解它们在实际应用中的优缺点。 · 实验法：通过实验操作，让学生亲身体验串行通信和并行通信的基本操作方法，提高学生的动手能力 授课教师： 审阅签名： 教学过程 教学活动内容 时间分配教学方法 课前导入 1. 提问：在计算机系统中，数据传输的方式有哪些？它们各自有什么特点？ 2. 引出串行通信和并行通信的概念，简要介绍它们的发展历程和应用场景。 2分钟 讲授新课 练习指导 串行通信和并行通信是两种不同的数据传输方式，它们的基本概念、工作原理、特点以及适用场景如下： 1. **串行通信**： - **基本概念**：串行通信是指计算机主机与外设之间以及主机系统与主机系统之间数据的串行传送。使用一条数据线，将数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。 - **工作原理**：串行通信通过一根数据线，一个bit一个bit地传输数据，且每个bit表示的值为0或1，信号线分为RXD(数据接收)、TXD(数据发送)两根。 - **特点**：具有速度慢、信号线少、成本低的特点，适合远距离、低速率的数据传输。 - **适用场景**：常见的串行通信应用包括USB、SATA、以太网口、COM(RS232/RS485/RS422)等。 2. **并行通信**： - **基本概念**：并行通信是通过数据线，一次传输和接收多个bit数据，每个bit的数据都有对应的数据线进行传输，传输一次即可完成以个8个数据bit即一个Byte(字节)的数据以及1个校验bit数据。 - **工作原理**：并行通信时数据的各个位同时传送，可以字或字节为单位并行进行。 - **特点**：传输速度快，但用的通信线多、成本高，故不宜进行远距离通信。 - **适用场景**：并行通信适用于外设与计算机终端设备间近距离、大量和快速的传输。 总结来说，串行通信和并行通信各有其优缺点和适用场景。串行通信适合远距离、低速率的数据传输，而并行通信则适用于短距离、高速传输的场景。选择合适的通信方式取决于具体应用的需求和约束条件。 并行通信中的数据对齐和时序控制问题： 1. **数据对齐**： - 在并行通信中，数据对齐是指数据在多个数据线上同时传输时，确保数据在接收端能够正确地被识别和处理。数据对齐问题可能会导致数据传输错误，因此是并行通信中的一个关键问题。 - 解决方法：通常采用硬件握手协议或软件握手协议来确保数据对齐。硬件握手协议通过硬件电路检测数据线的状态来实现对齐，而软件握手协议则通过在发送和接收端之间交换特定的字符或信号来对齐数据。 2. **时序控制**： - 时序控制是指在并行通信中，如何精确地控制数据的发送和接收时间，以确保数据在接收端能够被正确地解析和处理。时序控制问题可能会导致数据传输错误，因此是并行通信中的另一个关键问题。 - 解决方法：时序控制可以通过硬件和软件两种方式实现。硬件时序控制通常使用时钟信号来同步数据的发送和接收，而软件时序控制则通过编程来控制数据的发送和接收时间。在实际应用中，通常会根据具体的需求和硬件条件来选择合适的时序控制方法。 10分钟 7分钟 自主学习 8分钟 练习训练 1. 什么是串行通信？什么是并行通信？它们的主要区别是什么？ 2. 请简述串行通信中的同步和异步传输方式。 3. 在并行通信中，为什么要考虑数据对齐和时序控制问题？ 12分钟 布置作业 1. 撰写一篇关于串行通信和并行通信在实际应用中的优缺点的短文。 2. 设计