串行通信基本概念课件

串行通信基本概念串行通信基本概念串行通信：串行通信：每个时间单位仅传送一位信息；每个时间单位仅传送一位信息；每个数据的各位依次传送。每个数据的各位依次传送。优点：优点：传输线少，成本低，传输距离远传输线少，成本低，传输距离远 串行通信基本概念串行通信：同步通信同步通信 异步通信异步通信 串行通信的基本方式串行通信的基本方式 同步通信 异步通信 串行通信的基本方式n以字符作为通信单位。以字符作为通信单位。n在通信的数据流中，在通信的数据流中，字符与字符之间的传送是异步的，字符与字符之间的传送是异步的，（异步通信的（异步通信的“异步异步”就主要体现就主要体现在字符与字符之间的异步）在字符与字符之间的异步）字符内部各位（位与位之间）同步字符内部各位（位与位之间）同步传送。传送。异步通信特点异步通信特点异步通信特点异步通信特点异步通信特点如何使收发双方在随机传送的字符与字如何使收发双方在随机传送的字符与字符之间实现同步？符之间实现同步？在字符的首尾分别设置在字符的首尾分别设置起始位起始位和和停止停止位位，以起始位和停止位的结合实现异步，以起始位和停止位的结合实现异步字符的同步（只需在一个字符期间保字符的同步（只需在一个字符期间保持）。持）。异步通信特点如何使收发双方在随机传送的字符与字异步通信特点异步通信特点起始位标志每个字符的开始，起始位标志每个字符的开始，通知接收器开始接收一个字符，通知接收器开始接收一个字符，以便和发送器取得同步。以便和发送器取得同步。停止位标志每个字停止位标志每个字符的结束。符的结束。收发双方不必使用同一个时钟，只需使用两个频收发双方不必使用同一个时钟，只需使用两个频率相同的本地局部时钟，使收发双方在一个字符率相同的本地局部时钟，使收发双方在一个字符内保持同步，即可正确可靠地传送。内保持同步，即可正确可靠地传送。异步通信特点起始位标志每个字符的开始，停止位标志每个字符的结 异步通信协议异步通信协议 第第n个字符（一帧信息）个字符（一帧信息）第第n1个字符个字符起起始始位位数据位数据位校校验验位位停停止止位位空闲位空闲位异步通信时字符是一帧一帧传送的，异步通信时字符是一帧一帧传送的，每帧字符的传送以起始位为基准实现同步。每帧字符的传送以起始位为基准实现同步。1、异步通信格式、异步通信格式 异步通信协议 第n个字符（一帧信息）第n1起数据位校停字符的连续传送字符的连续传送字符的连续传送字符的非连续传送字符的非连续传送字符的非连续传送 异步通信协议异步通信协议 2、波特率、波特率表征通信过程数据传输速率表征通信过程数据传输速率每秒传输的二进制位数每秒传输的二进制位数单位：单位：b/S（bps、波特）、波特）传输每一位的时间传输每一位的时间 Td1/波特率波特率异步通信一般要求收发双方有相异步通信一般要求收发双方有相同的波特率。同的波特率。异步通信协议 2、波特率表征通信过程数据传输速率每秒传输 异步通信的错误检测异步通信的错误检测接收方可检测到三类错误接收方可检测到三类错误奇偶检验错奇偶检验错溢出错溢出错帧格式错帧格式错 异步通信的错误检测接收方可检测到三类错误奇偶检验错 同步通信特点同步通信特点n以数据块（字符序列）作为通信单位。以数据块（字符序列）作为通信单位。n在通信的数据流中，在通信的数据流中，字符与字符之间、字符与字符之间、字符内部各位（位与位之间）字符内部各位（位与位之间）都是同步传送的。都是同步传送的。收发双方必须以同一时钟来控制数收发双方必须以同一时钟来控制数据的发送和接收。据的发送和接收。同步通信特点同步通信格式同步通信格式以同步字符实现同步传送以同步字符实现同步传送一帧信息一帧信息同步通信格式以同步字符实现同步传送一帧信息串行通信的传送方向串行通信的传送方向发送器接收器发送器/接收器发送器/接收器发送器/接收器发送器/接收器单工单工半双工半双工全双工全双工ABAABB串行通信的传送方向发送器接收器发送器/接收器发送器/接收器发n远距离通信时需要通过普通电话网络远距离通信时需要通过普通电话网络传输传输n数字信号：频带宽数字信号：频带宽n电话网络：频带窄电话网络：频带窄n 要使数字信号在电话网络上传输，需要要使数字信号在电话网络上传输，需要进行信号变换进行信号变换把数字信号转换为适合把数字信号转换为适合在电话网络上传输的模拟信号（音频正在电话网络上传输的模拟信号（音频正弦信号，也称弦信号，也称载波载波信号）。信号）。信号的调制与解调信号的调制与解调远距离通信时需要通过普通电话网络传输信号的调制与解调信号的调制和解调信号的调制和解调调制：把数字信号调制：把数字信号模拟信号模拟信号解调：把模拟信号解调：把模拟信号数字信号数字信号调制解调器调制解调器MODEM：实现调制与解调的设备：实现调制与解调的设备信号的调制和解调调制：把数字信号模拟信号MODEM的三种调制方式的三种调制方式根据载波根据载波 Asin(t+)的三个参数：幅度、频率、的三个参数：幅度、频率、相位，产生常用的三种调制技术：相位，产生常用的三种调制技术：nASK(又称为调幅又称为调幅)用载波信号的不同用载波信号的不同幅度幅度代表代表1和和0nFSK(又称为调频又称为调频)最常用最常用 用载波信号的不同用载波信号的不同频率频率代表代表1和和0nPSK(又称为调相又称为调相)用载波信号的用载波信号的相位相位变化代表变化代表1和和0(有变化为有变化为1)MODEM的三种调制方式根据载波 Asin(t+)的串行通信接口原理串行通信接口原理串行通信接口原理串行通信接口原理串行通信接口原理串行通信接口原理串行通信接口原理串行通信接口原理串行通信接口原理8251 的内部结构框图的内部结构框图8251 的内部结构框图8251 的内部结构框图的内部结构框图8251 的内部结构框图8251 的内部结构框图的内部结构框图8251 的内部结构框图串行通信数据位的检测串行通信数据位的检测 接收时钟接收时钟：Tc 一个数据位传送周期：一个数据位传送周期：Td Tc=Td/K fc=K波特率波特率 K：波特率因子（：波特率因子（16，64）串行通信数据位的检测 接收时钟：Tc 一个数据位传送周期8251 的外部引脚的外部引脚8251 的外部引脚8251 的外部引脚的外部引脚8251 的外部引脚8251 的外部引脚的外部引脚8251 的外部引脚8251 的外部引脚的外部引脚8251 的外部引脚8251 的外部引脚的外部引脚8251 的外部引脚8251 的外部引脚的外部引脚8251 的外部引脚8251A初始化流程初始化流程8251A初始化流程8251A的方式指令的方式指令8251A的方式指令8251A的命令指令的命令指令8251A的命令指令8251A的状态字的状态字8251A的状态字