串行通讯的概念

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,串行通讯的概念,串行通讯：,一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。,串行通讯的特点是：数据位传送，传按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成，,成本低但送速度慢。串行通讯的距离可以从几米到几千米。,根据信息的传送方向，串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。,能够完成上述“串,并”转换功能的电路，通常称为“通用异步收发器”,（,UART,：,Universal Asynchronous Receiver and Transmitter,）,典型的芯片有：,Intel 8250/8251,16550,。,串口通讯,-,接口电路,波特率,波特率,(bps),1,号电缆传输距离（英尺）,2,号电缆传输距离（英尺）,110,5000,3000,300,5000,3000,1200,3000,3000,2400,1000,500,4800,1000,250,9600,250,250,数据位与停止位,数据位：,1,位、,2,位,停止位：,1,位、,1.5,位、,2,位,流控制,.,流控制在串行通讯中的作用,解决丢失数据的问题,.,硬件流控制,硬件流控制常用的有,RTS/CTS,（请求发送,/,清除发送）流控制和,DTR/DSR,（数据终端就绪,/,数据设置就绪）流控制,.,软件流控制,一般通过,XON/XOFF,来实现软件流控制。,奇偶校验,奇校验：所有传送的数位（含字符的各数位和校验位）中，,“,1,”,的个数为奇数，如：,1 0110,，,0101,0 0110,，,0001,偶校验：所有传送的数位（含字符的各数位和校验位）中，,“,1,”,的个数为偶数，如：,1 0100,，,0101,0 0100,，,0001,1.,电气特性,EIA-RS-232C,对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规定。,在,TxD,和,RxD,上：逻辑,1(MARK)=-3V,-15V,逻辑,0(SPACE)=+3,15V,在,RTS,、,CTS,、,DSR,、,DTR,和,DCD,等控制线上：,信号有效（接通，,ON,状态，正电压）,+3V,+15V,信号无效（断开，,OFF,状态，负电压,)=-3V,-15V,TTL,RS232,转换芯片,连接器的机械特性,串口通信基本接线方法,9,针串口（,DB9,）,25,针串口（,DB25,）,针号,功能说明,缩写,针号,功能说明,缩写,1,数据载波检测,DCD,8,数据载波检测,DCD,2,接收数据,RXD,3,接收数据,RXD,3,发送数据,TXD,2,发送数据,TXD,4,数据终端准备,DTR,20,数据终端准备,DTR,5,信号地,GND,7,信号地,GND,6,数据设备准备好,DSR,6,数据准备好,DSR,7,请求发送,RTS,4,请求发送,RTS,8,清除发送,CTS,5,清除发送,CTS,9,振铃指示,DELL,22,振铃指示,DELL,2,、,RS-232C,的接口信号,DSR DTR,RS-232C,规标准接口有,25,条线，,4,条数据线、,11,条控制线、,3,条定时线、,7,条备用和未定义线，常用的只有,9,根，它们是：,（,1,）联络控制信号线,：,数据装置准备好（,Data set ready-,DSR,),有效时（,ON,）状态，表明通信装置处于可以使用的状态。,数据终端准备好,(Data set ready-,DTR,),有效时（,ON,）状态，表明数据终端可以使用。,这两个信号有时连到电源上，一上电就立即有效。这两个设备状态信号有效，只表示设备本身可用，并不说明通信链路可以开始进行通信了，能否开始进行通信要由下面的控制信号决定。,RS-232C,的接口信号,RTS CTS,请求发送,(Request to send-,RTS,),用来表示,DTE,请求,DCE,发送数据，即当终端要发送数据时，使该信号有效（,ON,状态），向,MODEM,请求发送。它用来控制,MODEM,是否要进入发送状态。,允许发送（,Clear to send-,CTS,）,用来表示,DCE,准备好接收,DTE,发来的数据，是对请求发送信号,RTS,的响应信号。当,MODEM,已准备好接收终端传来的数据，并向前发送时，使该信号有效，通知终端开始沿发送数据线,TxD,发送数据。,这对,RTS/CTS,请求应答联络信号是用于半双工,MODEM,系统中发送方式和接收方式之间的切换。在全双工系统中作发送方式和接收方式之间的切换。在全双工系统中，因配置双向通道，故不需要,RTS/CTS,联络信号，使其变高。,RS-232C,的接口信号,DCD RI,接收线信号检出,(Received Line detection-RLSD),用来表示,DCE,已接通通信链路，告知,DTE,准备接收数据。当本地的,MODEM,收到由通信链路另一端（远地）的,MODEM,送来的载波信号时，使,RLSD,信号有效，通知终端准备接收，并且由,MODEM,将接收下来的载波信号解调成数字两数据后，沿接收数据线,RxD,送到终端。此线也叫做数据载波检出,(Data Carrier dectection-,DCD,）线。,振铃指示,(Ringing-,RI,),当,MODEM,收到交换台送来的振铃呼叫信号时，使该信号有效（,ON,状态），通知终端，已被呼叫。,RS-232C,的接口信号,-TxD RxD,（,2,）数据发送与接收线：,发送数据,(Transmitted data-,TxD,),通过,TxD,终端将串行数据发送到,MODEM,，,(DTEDCE),。,接收数据,(Received data-,RxD,),通过,RxD,线终端接收从,MODEM,发来的串行数据，,(DCEDTE),。,（,3,）地线,有两根线,SG,、,PG,信号地和保护地信号线，无方向。,实际应用,A,B,2,4,NULL MORDEM,的标准接法,1,4,3,2,5,NULL MORDEM,的标准接法,计算机串口通信常用连接,最简连接,简单连接,完全连接,其它通信方式,与外界的信息交换称为通讯。,基本的通讯方式有并行通讯和串行通讯两种。,一条信息的各位数据被同时传送的通讯方式称为并行通讯。,并行通讯的特点,是：各数据位同时传送，传送速度快、效率高，但有多少数据位就,需多少根数据线，因此传送成本高，且只适用于近距离（相距数米）的通讯。,并行接口,目前，计算机中的并行接口主要作为打印机端口，接口使用的不再是,36,针接头而是,25,针,D,形接头。所谓,“,并行,”,，是指,8,位数据同时通过并行线进行传送，这样数据传送速度大大提高，但并行传送的线路长度受到限制，因为长度增加，干扰就会增加，容易出错。,现在有五种常见的并口：,4,位、,8,位、半,8,位、,EPP,和,ECP,，大多数,PC,机配有,4,位或,8,位的并口，许多利用,Intel386,芯片组的便携机配有,EPP,口，支持全部,IEEE1284,并口规格的计算机配有,ECP,并口。,标准并行口,4,位、,8,位、半,8,位,:4,位口一次只能输入,4,位数据，但可以输出,8,位数据；,8,位口可以一次输入和输出,8,位数据；半,8,位也可以。,EPP,口,（增强并行口）,:,由,Intel,等公司开发，允许,8,位双向数据传送，可以连接各种非打印机设备，如扫描仪、,LAN,适配器、磁盘驱动器和,CDROM,驱动器等。,ECP,口,（扩展并行口）,:,由,Microsoft,、,HP,公司开发，能支持命令周期、数据周期和多个逻辑设备寻址，在多任务环境下可以使用,DMA,（直接存储器 访问）。,单工、半双工和全双工的定义,如果在通信过程的任意时刻，信息只能由一方,A,传到另一方,B,，则称为单工。,如果在任意时刻，信息既可由,A,传到,B,，又能由,B,传,A,，但只能由一个方向上的传输存在，称为半双工传输。,如果在任意时刻，线路上存在,A,到,B,和,B,到,A,的双向信号传输，则称为全双工。,数据传输方向,-,-,A-B,A-B,A-B,-,单工,半双工,全双工,电话线就是二线全双工信道。由于采用了回波抵消技术，双向的传输信号不致混淆不清。,双工信道有时也将收、发信道分开，采用分离的线路或频带传输相反方向的信号，,如回线传输。,