第六章异步串行通信(SCI)清华洪伟解析
第六章清华93607
同步时序电路分析
《数字电子技术基础》第五版
例：请分析以下同步时序电路：
FF0 1J
Q0
C1 1K
Q0 &
FF1
Q1
1J
C1
Q1
1K
CP
（1）写出驱动方程：
J
0
Q
n 2
Q
n 1
K 0 1
J 1
Q
n 0
K 1
Q
n 0
Q
n 2
FF2 & 1J
Q2
&
1
Y
C1
Q2
1K
(2)状态 方 Q2*程 QA 1* ： Q D 11Q2 (3 )输出方程： Y[A (Q 1 Q 2)(A Q 1 Q 2 )]A Q 1 Q 2A Q 1 Q 2
《数字电子技术基础》第五版
（4）列状态转换表：
Q2*Q1 *Y 00 Q2Q1 A
0
01/0
一、状态转换表
Q 3 Q 2 Q 1 Q 3 * Q 2 * Q 1 *Y
000001 0 001 01 00 01 001 1 0 01 1 1 000 1 001 01 0 1 01 1 1 00 1 1 00001 1 1 1 0001
QQ2*1*Q(1QQ22Q3
)Q1 Q1Q3Q2
《数字电子技术基础》第五版
《数字电子技术基础》（第五版）教学课件
清华大学 阎石 王红
联系地址：清华大学 自动化系 邮政编码：100084 电子信箱：wang_ 联系电话：(010)62792973
《数字电子技术基础》第五版
第六章 时序逻辑电路
数字信号处理 串行通信接口(SCI)
12
SCI的增强特性
SCIFIFO描述 发送器与接收器各有16级FIFO，有3个专门的寄存器控制； 复位时，SCI工作于标准模式，禁止FIFO功能。
自动波特率检测 自动检测SCI通信的波特率，并刷新BRR寄存器。
(BRR+1)×8
注意：如果BRR＝0，则波特率＝LSPCLK/16.
SCICLK×8
1≤BRR≤65535，如果BRR＝0，等同于BRR＝1
BRR
SYSCLKOUT/4
6
SCI多处理器通信
在同一条串行连线上，多处理器通信模式允许一个处理器 (主机)向串行线上其它处理器（从机）发送数据。
一条串行线上每刻只能有一个节点发送数据（发送使能控 制），但可以多个节点同时接收数据。 1、地址字节
13
第7章 DSP片上串行通信外设
7.3 串行通信接口（SCI）
串行通信概述
串行通信：通信线上既传输数据信息，也传输联络信息，因 此收发双方就必须要有通信协议。特点是串行传输成本低， 适用于远距离通信，但传输速度低。 串行通信分类：1）同步通信；2）异步通信。
同步通信:发送器和接收器通常使用同一时钟源来同步。方法是在发送器 发送数据时同时包含了时钟信号，接收器利用该时钟信号进行接收。 异步通信：收发双方的时钟不是同一个时钟，是由双方各自的时钟实现数 据的发送和接收。但要求双方使用同一标称频率，允许有一定偏差。 同步方法：要正确传输字符，准确读取每一位是必须用各自的时钟同步的， 为克服不同时钟的偏差，每个字符都有一个起始位进行同步。
方法二： 利用TXWAKE位产生11位的空闲时间 1）首先置位TXWAKE（SCICTL1.3），控制数据发送特征； 2）写一个数据字节（内容不重要）到SCITXBUF，发送一个
第六章异步串行通信(SCI)清华洪伟解析
接收端在其时钟上升沿采样数据线电平，以识别数据位的 高低状态。
What is the data transmitted above?
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第六章异步串行通信（SCI） ——异步串行通信协议RS-232标准
数据位识别
Tx_clk
TxD 传输过程会引起信号的延迟，会引入外部干扰导致的噪声及毛刺
差分信号
每个信号使用两根线传输，信号的值由两个线上的电 平的差值表示 通信方不需要共同的参考地 对干扰抑止能力强 传输速率高
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微控制器常见的通信类型
总线类型 UART 线数 2 通信类型 异步 多主 波特率（bps) No 3K-1M 器件数 目 2 总线长度 *
SPI
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第六章异步串行通信（SCI） ——异步串行通信协议RS-232标准
TTL level vs. RS232 level
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第六章异步串行通信（SCI） ——异步串行通信协议RS-232标准
TTL level vs. RS232 level
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第六章异步串行通信（SCI） ——异步串行通信协议RS-232标准
(Transmit Data ) (Receive Data) (Ground) (Require to Send) (Clear to Send) (Data Terminal Ready) (Data Carry Detected) (Data Set Ready)
Ready always, or XON/XOFF protocol, ASCII only!
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第六章异步串行通信（SCI） ——通信基础知识
主从式
vv3[计算机]《嵌入式技术基础与实践》习题参考答案
![vv3[计算机]《嵌入式技术基础与实践》习题参考答案](https://img.taocdn.com/s3/m/f6a4e94a814d2b160b4e767f5acfa1c7aa0082f3.png)
第1章概述习题参考答案1．嵌入式系统的基本含义是什么？为什么说单片机是典型的嵌入式系统？答：即MCU的含义是：在一块芯片上集成了中央处理单元（CPU）、存储器（RAM/ROM 等）、定时器/计数器及多种输入输出（I/O）接口的比较完整的数字处理系统。
大部分嵌入式系统以MCU为核心进行设计。
MCU从体系结构到指令系统都是按照嵌入式系统的应用特点专门设计的，它能很好地满足应用系统的嵌入、面向测控对象、现场可靠运行等方面的要求。
因此以MCU为核心的系统是应用最广的嵌入式系统。
2．简述嵌入式系统的特点以及应用领域。
答：嵌入式系统属于计算机系统，但不单独以通用计算机的面目出现;嵌入式系统开发需要专用工具和特殊方法;使用MCU设计嵌入式系统，数据与程序空间采用不同存储介质;开发嵌入式系统涉及软件、硬件及应用领域的知识;嵌入式系统的其他特点,比如紧张的资源，较高稳定性要求，低功耗，低成本等。
一般用于工业控制，智能家电，日常电子等领域。
4．比较MCU与CPU的区别与联系。
答：CPU是一个单独的PC处理器。
而MCU，则有微处理器，存储器（RAM/ROM等）、定时器/计数器及多种输入输出（I/O）接口的比较完整的数字处理系统。
所以可以这么说，MCU 是一个包含微处理器的嵌入式系统，而CPU紧紧是一个处理器而已。
第2章FreescaleS08微控制器习题参考答案1．给出AW60存储器映像的简要说明。
答：所谓存储器映像，是指地址$0000~$FFFF这个64KB空间，哪些地址被何种存储器所占用，或者说AW60的RAM、Flash、I/O映像寄存器各使用$0000~$FFFF这个64KB空间中的哪些地址。
简单地说，就是$0000~$FFFF这个64KB空间是如何分配的。
2．AW60的引脚主要分为哪几类？简要说明主要引脚的功能。
答：（1）电源类信号引脚（2）复位信号引脚（3）主要功能模块引脚。
比如定时器，IRQ中断等。
（4）其他，比如背景调试BKGD引脚主要引脚：AW60最小系统连接的I/O口，以及各具体功能I/O口。
实验一简单的异步串行通信实验报告
实验一简单的异步串行通信实验一、实验目的及要求1、了解掌握RS－232接口标准以及 DB9的主要引脚功能；2、了解掌握串口通信的基本原理；3、学习掌握RS－232电缆的制作和测试方法；4、学习掌握使用串口调试程序进行串口之间的通信实验。
二、实验原理1、异步串行通信原理在计算机系统中，每个字符一般使用一个 8 位二进制代码表示。
在数据通信中，通常将传送的每个字符的二进制代码按照由低位到高位的顺序依次发送的方式称为串行通信。
图 2-1 是串行通信的示意图。
由于串行通信只需在发送方和接收方之间建立一条通信信道，因此可以减小通信系统的造价。
在远程通信中，一般采用串行通信方式。
图 1-1 串行通信示意图同步是数据通信中必须解决的一个重要问题。
所谓同步就是要求通信的收发双方在时间基准上保持一致。
在串行通信中，“异步”是同步收发双方通信的重要方式。
在异步串行通信中，每个字符作为一个独立的整体进行发送，字符之间的时间间隔可以是任意的。
为了实现同步，需要在每个字符的第一位前加 1 位起始符（逻辑 1），并在字符的最后一位后加 1位、1.5 位或 2 位停止位（逻辑 0）。
异步串行传输的比特流结构如图 2-2所示。
图 1-2 异步串行传输的比特流结构常用的串行通信接口标准包括RS-232、RS-449、V.24、V.35等。
其中，RS-232是最常用的串行通信标准之一。
个人计算机及终端系统中配备的串行接口几乎都符合 RS-232 标准。
2、RS-232 接口标准串行口是一种最基本的通信接口，基本上所有的个人计算机及通信终端设备都配有这种接口。
RS-232 的主要内容就是定义数据终端设备DTE（data terminal equipment）和数据通信设备DCE（data circuit equipment）之间的接口标准。
RS-232 是美国电子工业协会 EIA 推荐使用的串行通信标准。
其初衷是为了促进利用电话网进行数据通信应用的发展，现在也普遍应用于各类计算机或终端设备之间的短距离连接。
sci串口通信原理 -回复
sci串口通信原理-回复SCI（串行通信接口）是一种常见的串口通信协议，被广泛应用于各种电子设备中。
在本文中，我们将一步一步回答关于SCI串口通信原理的问题，包括它的工作原理、常见的应用场景以及一些技术细节。
首先，让我们来了解SCI串口通信的工作原理。
SCI是一种串行通信接口，它通过使用单一的线路来传输数据。
这条线路被分为两个方向，一个用于传输数据（TX），一个用于接收数据（RX）。
通过在这两个方向上的电位变化，可以实现数据的传输。
SCI串口通信一般使用异步传输模式，即数据按照一个位一个位地传输，每个位之间使用起始位和停止位进行分隔。
在SCI串口通信中，每个数据位通常是8位或9位。
其中，8个数据位中的7个用于传输数据的真正内容，而最高位为校验位。
校验位有助于检测数据传输错误，提高数据传输的可靠性。
在接收端，接收器会比对接收到的校验位和传输过程中计算得到的校验位，以检测并纠正任何可能的错误。
除了数据位外，SCI串口通信还使用两个控制信号：RTS（请求发送）和CTS（清除发送）。
RTS信号由发送端控制，用于请求发送数据。
而CTS 信号由接收端控制，用于指示接收端是否准备好接收数据。
这两个控制信号的使用可以有效地控制数据的传输速率，避免数据传输丢失或溢出的情况发生。
SCI串口通信可以应用于多种场景中。
例如，它常用于个人电脑与其他外部设备之间的通信，如打印机、调制解调器、数码相机等。
此外，它还可以用于嵌入式系统中，如工业自动化、机器人控制、仪器仪表等。
由于SCI串口通信具有简单、可靠、成本低廉等特点，因此在各种场景下都有广泛的应用。
在SCI串口通信中，还有一些技术细节需要考虑。
首先是波特率的选择，波特率表示数据传输速度，常用的波特率有9600、19200、38400等。
选择合适的波特率能够平衡数据传输速度和系统资源的利用率。
其次是数据格式的设置，包括数据位数、校验位和停止位。
不同的应用场景可能需要不同的数据格式设置，需要根据具体需求进行调整。
基于vhdl异步串行通信电路设计说明书
长沙理工大学《计算机组成原理》课程设计报告彭双文学 院 计算机与通信工程 专 业 网络工程 班 级 网络工程08-01 学 号 200858080221 学生姓名 彭双文 指导教师 蔡烁 课程成绩 完成日期 2010年12月31日课程设计任务书计算机与通信工程学院计算机科学与技术专业课程设计成绩评定学院计算机通信工程专业网络工程班级网络08-01 班学号200858080221学生姓名彭双文指导教师蔡烁课程成绩完成日期2010年12月31日指导教师对学生在课程设计中的评价指导教师对课程设计的评定意见基于VHDL的异步串行通信电路设计学生：彭双文指导老师：蔡烁摘要：VHDL 支持硬件的设计、验证、综合和测试 ,以及硬件设计数据的交换、维护、修改和硬件的实现 ,具有描述能力强、生命周期长、支持大规模设计的分解和已有设计的再利用等优点。
利用 VHDL 这些优点和先进的 EDA 工具 ,根据具体的实际要求 ,我们可以自己来设计串口异步通信电路。
本课程设计分析异步串行通信的帧格式，利用VHDL设计出异步串行通信电路，并通过计算机仿真和实验证明了设计的正确性。
关键词：异步串行通信，VHDL，EDA，仿真。
Based on VHDL asynchronous serial communication circuit design Student: PengShuangWen guide teacher: CAI heartburnAbstractVHDL support hardware design of, validation, comprehensive and test, and hardware design data exchange, maintenance, modify and hardware implementation, has described ability strong, life cycle is long, support large-scale design of decomposition and reusing existing design etc. These strengths and advanced by VHDL EDA tools, depending on the actual requirements, we can design a serial port asynchronous communication circuit. This course design analysis asynchronous serial communication frame format, using VHDL asynchronous serial communication circuit designed, and through computer simulation and experimental results prove the correctness of the design.Keywords：Asynchronous serial communication，VHDL，EDA，simulation。
单片机MCS串行通信接口SCI和串行外设接口SPI
引脚号 功 能
引脚号 功 能
1 接收线信号检测(载波检测DCD) 6 数据通信设备准备就绪(DSR)
2 接收数据线（RXD）
7 请求发送（RTS）
3 发送数据线（TXD）
8 清除发送
4 数据终端准备就绪（DTR）
9 振铃指示
5 信号地（SG）
返回
《嵌入式应用技术基础教程》课件
8.2 SCI的外围硬件电路与基本编程原理
0
0
0
0
00
0
0
SCI允许位
模式-字符 空闲线 长度选择位 类型位
循环模式
选择位
发送反转
标志位
唤醒条件位
奇偶校验类 型选择位
奇偶校验 允许位
《嵌入式应用技术基础教程》课件
（3） SCI控制寄存器2(SCI Control Register 2，SCC2)
SCC2的地址是：$0014 ,定义为：
数据位 定义 复位
（3）中断方式MCU方主程序
MC68HC908GP32
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
0.1μ +5V
PLL滤波 10K 0.47μ 0.01μ
《串行通信》PPT课件
范例如图：
某 帧数据
…… …… 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1
起
数据位
偶停
始
校止
位
验位
位
…… ……
精选课件ppt
23
1.4 UART的应用
UART一般可以应用到如下一些场合：
1.芯片间的近距离通信 2.与PC机之间的通信 3.模块之间的远距离通信
精选课件ppt
24
1、芯片间的近距离通信
精选课件ppt
7
1.5 串行通信分类
串行通信标准有许多，下面仅对部分常见的串行通信标
准进行简单介绍 。
串行通信标 准
引脚
引脚说明
UART
TXD、RXD、 GND
（三线）
TXD：发送端 RXD：接收端
1-Wire DQ （一线） DQ：发送/接收端
SCK：同步时钟
SCK、MISO、 MISO：主机输入，从机输
精选课件ppt
11
1.2.2 74LS164真值表
输入
Clear Clock
AB
L
X
XX
H
L
XX
H
↑
HH
H
↑
LX
H
↑
XL
精选课件ppt
输出 QA QB ···QH LLL
HHH LLL LLL
12
74LS164的时钟是由ARM处理器产生，每来1个上升 沿74LS164就接收1位数据。
假设要使QA~QH=10110011，则ARM要发送一串数 据10110011给A、B输入端，并产生相应的时钟信号。 如下图：
内核
输出数 据缓冲
器
…
串行通信的基础知识
串行通信的基础知识串行数据通信要解决两个关键技术问题，一个是数据传送，另一个是数据转换。
所谓数据传送就是指数据以什么形式进行传送。
所谓数据转换就是指单片机在接受数据时，如何把接收到的串行数据转化为并行数据，单片机在发送数据时，如何把并行数据转换为串行数据进行发送。
8.1.1 数据传送单片机的串行通信使用的是异步串行通信，所谓异步就是指发送端和接收端使用的不是同一个时钟。
异步串行通信通常以字符（或者字节）为单位组成字符帧传送。
字符帧由发送端一帧一帧地传送，接收端通过传输线一帧一帧地接收。
1. 字符帧的帧格式字符帧由四部分组成，分别是起始位、数据位、奇偶校验位、停止位。
如图8.1所示：1）起始位：位于字符帧的开头，只占一位，始终位逻辑低电平，表示发送端开始发送一帧数据。
2）数据位：紧跟起始位后，可取5、6、7、8位，低位在前，高位在后。
3）奇偶校验位：占一位，用于对字符传送作正确性检查，因此奇偶校验位是可选择的，共有三种可能，即奇偶校验、偶校验和无校验，由用户根据需要选定。
4）停止位：末尾，为逻辑“1”高电平，可取1、1.5、2位，表示一帧字符传送完毕。
图8.1 字符帧格式异步串行通信的字符帧可以是连续的，也可以是断续的。
连续的异步串行通信，是在一个字符格式的停止位之后立即发送下一个字符的起始位，开始一个新的字符的传送，即帧与帧之间是连续的。
而断续的异步串行通信，则是在一帧结束之后不一定接着传送下一个字符，不传送时维持数据线的高电平状态，使数据线处于空闲。
其后，新的字符传送可在任何时候开始，并不要求整倍数的位时间。
2. 传送的速率串行通信的速率用波特率来表示，所谓波特率就是指一秒钟传送数据位的个数。
每秒钟传送一个数据位就是1波特。
即：1波特＝1bps（位/秒）在串行通信中，数据位的发送和接收分别由发送时钟脉冲和接收时钟脉冲进行定时控制。
时钟频率高，则波特率高，通信速度就快；反之，时钟频率低，波特率就低，通信速度就慢。
列举异步串行通讯技术在日常生活中的使用场景
列举异步串行通讯技术在日常生活中的使用
场景
异步串行通讯技术是一种先发数据后处理的技术，它通常用于需要高效处理海量数据的应用场景中，如网页加载、文件上传、视频播放等。
在日常生活中，我们随处可见异步串行通讯技术的应用。
首先，网页加载是异步串行通讯技术的典型应用场景。
当我们在浏览器中输入网址，然后点击搜索或回车键，网页就会开始加载。
由于网页中包含大量图片、CSS、JavaScript等资源，如果采用同步加载方式，它们就必须按照顺序一个个下载，耗时耗力。
但是，如果采用异步串行通讯技术，浏览器可以同时请求多个资源，实现并行下载，大大提高了网页加载速度，让用户享受到更好的使用体验。
其次，文件上传也是异步串行通讯技术的应用场景之一。
当我们需要上传大文件时，往往需要较长时间的等待，这不仅浪费时间，还会使用户体验受到影响。
但是如果采用异步串行通讯技术，文件可以被分成较小的块，并通过异步方式上传，实现多个块同时上传，大大缩短了上传时间，并且不会阻塞用户其他操作。
另外，视频播放也是异步串行通讯技术的应用场景之一。
在线视频服务商为了提高用户观看体验，通常会将视频分成多个较小的块，采用异步的方式下载并缓存下来，当用户需要观看时，根据需要串行播放各个块。
这样可以避免因网络状况波动导致播放卡顿，提升用户的观看体验。
总之，异步串行通讯技术已经成为了现代应用程序开发的核心技术之一，广泛应用于各种应用场景中，从网页加载、文件上传、视频播放等到集群并行计算、机器学习、深度学习等领域，都离不开它的支持。
因此，对于现代软件开发人员来说，掌握异步串行通讯技术已经成为一个必要的技能，有助于提高自己的工作效率和职业竞争力。
实现全双工异步串行通信的LON节点
实现全双工异步串行通信的LON节点
杨育红;曲保章
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】1997(013)004
【摘要】ＮｅｕｒｏｐＣｈｉｐ提供有关１１个可编程Ｉ／Ｏ引脚（ＩＯ０－ＩＯ１０），它们可工作在３４种工作方式下，例如：位Ｉ／Ｏ；字节Ｉ／Ｏ；异步串行Ｉ／Ｏ；并行Ｉ／Ｏ等。
其中异步串行通信方式仅能工作在半双工方式。
本文作者根据实际应用的需要设计实现了异步串行通信的全双工工作方式，并已用于实际节点。
【总页数】2页(P18-19)
【作者】杨育红;曲保章
【作者单位】河南郑州解放军信息工程学院;河南郑州解放军信息工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP334.7
【相关文献】
1.实现全双工异步串行通信的LON结点 [J], 杨育红
2.基于Slave_B并行传输模式的双绞线LON节点 [J], 杨帅;薛岚;成建生
3.Lon节点与Can节点间并行通信的研究与设计 [J], 薛立军
4.一种基于LON网络的智能传感器节点设计与实现 [J], 牛军;常进;张宇
5.Lon网络中上位机与智能节点通信方式的研究与实现 [J], 程启文;陈建铎;宋彩利
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DSP与计算机的异步串行通信
1 绪论1.1 设计背景在DSP芯片出现之前，数字信号处理只能依靠通用微处理器来完成，由于微处理器芯片速度较低，难以满足高速实时处理的要求。
1965年库利和图基发表了著名的快速傅立叶变换FFT，极大地降低了傅立叶变换的计算量，从而为数字信号的实时处理奠定了算法的基础。
与此同时，伴随集成电路技术的发展，各大集成电路厂商为生产通用DSP芯片做了大量的工作。
1978年AMI公司生产第一片DSP芯片S2811。
1979年美国Intel公司发布了商用可编程DSP器件Intel2920，由于内部没有单周期的硬件乘法器，使芯片的运算速度，数据处理能力和运算精度受到了很大的限制。
运算速度大哟为单指令周期200~250ns，应用范围仅局限于军事或航空领域。
随着时间的推移，许多国际上著名集成电路厂家都相继推出自己的DSP产品。
这个时期的DSP器件在硬件结构上更适合数字信号处理的要求，能进行硬件乘法，硬件FFT变换和单指令滤波处理，其单指令周期为80~100ns，20实际80年代后期，以TI公司的TMS320C30为代表的第三代DSP芯片问世，伴随着运算速度的进一步提高，其应用范围逐步扩大到通信，计算机领域。
在2000年以后，DSP制造商不仅信号处理能力更加完善，而且是系统开发更加方便，程序编辑更加灵活，功耗进一步降低，成本不断下降。
尤其是各种通用外设集成到片上，大大地提高了数字信号处理能力。
这一时期的DSP运算速度可达到单指令周期10ms左右，可在Windows环境下直接应用C语言编程，使用方便灵活，使DSP芯片不仅在通信，计算机领域得到了广泛的应用，而且逐步渗透到了人们的日常消费领域。
目前DSP芯片的发展非常迅速。
硬件结构方面主要是向多处理器的并行处理结构，便于外部数据交换的串行总线传输，大容量片上RAM和ROM，程序加密，增加IO驱动能力，外围电路内装化，低功耗等方面发展。
软件方面主要是综合平台的完善，使DSP的应用开发更加灵活方便。
基于VHDL的异步串行通信电路设计
基于VHDL的异步串行通信电路设计
韩佩富;潘锋;赵新秋
【期刊名称】《微电子技术》
【年(卷),期】2003(031)004
【摘要】本文分析了异步串行通信的帧格式,利用VHDL设计出异步串行通信电路,并通过计算机仿真和实验证明了设计的正确性.
【总页数】5页(P29-33)
【作者】韩佩富;潘锋;赵新秋
【作者单位】燕山大学信息科学与工程学院,河北秦皇岛,066004;燕山大学信息科学与工程学院,河北秦皇岛,066004;燕山大学信息科学与工程学院,河北秦皇
岛,066004
【正文语种】中文
【中图分类】TN702
【相关文献】
1.基于CPLD的异步串行通信电路设计 [J], 胡王月;刘晓芳
2.基于CPLD和VHDL的CCD驱动时序电路设计 [J], 燕玮
3.基于Multisim 10和VHDL的异步串行通信电路的建模及仿真 [J], 黄德强;聂典
4.基于VHDL的HDB3编码电路设计 [J], 陆静;杜成珠
5.基于VHDL语言的英文字母显示电路设计 [J], 陆健;陆柳延
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
通用异步串行通信标准
通用异步串行通信标准全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：【通用异步串行通信标准】随着科技的不断发展和进步，通信技术在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
在各种领域和行业中，异步串行通信被广泛应用，成为人们进行数据传输和通信的重要手段。
为了确保不同设备之间的通信互通顺畅，制定了一系列通用异步串行通信标准，使设备之间能够无缝地进行数据传输和信息交换。
通用异步串行通信是一种在数据通信中广泛使用的方式，它通过一个比特一个比特地发送和接收数据，从而实现数据的传输。
在异步串行通信中，数据以比特流的形式传输，数据位按照特定的顺序传输，而不受时钟信号控制。
通用异步串行通信具有速度快、成本低、易于实现等优势，因此在计算机、通信、工业控制等领域得到广泛应用。
为了使不同设备之间能够实现异步串行通信，制定了一系列通用异步串行通信标准，其中比较常见的标准包括UART、RS-232、RS-485等。
这些标准规定了数据位、起始位、停止位、校验位等通信协议，以确保数据在不同设备之间的准确传输和正确解析。
1. UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）UART是一种通用的异步串行通信标准，常用于串行通信接口，如USB转RS232转换器、蓝牙模块等。
UART通过一对发送和接收线路来实现数据的传输，而且通常不受时钟信号的控制。
2. RS-232（Recommended Standard 232）RS-485是一种面向多点通信和远距离通信的串行通信标准，最适合工业控制和自动化系统等环境下的通信。
RS-485支持多个设备同时进行通信，采用差分信号传输，具有抗干扰能力强、传输距离远等优点。
以上三种通用异步串行通信标准是目前应用最广泛的标准，它们具有不同的特点和适用范围，可以根据实际需求选择合适的标准来进行通信。
通用异步串行通信广泛应用于各个领域和行业，主要包括以下几个方面：1. 计算机通信：在计算机网络、外设接口等方面，异步串行通信被广泛应用。
异步串行通信的基本原理
异步串行通信的基本原理异步串行通信是一种通信模式，其基本原理是通过分割和并发执行任务，从而实现并行处理多个任务的能力。
异步串行通信是分布式系统中常用的一种通信方式，具有高效、可扩展性强等优点。
在异步串行通信的模式下，任务可分为两类：主任务和子任务。
主任务是整个任务中的最原始任务，而子任务是主任务分解后的更小的任务单元。
主任务和子任务可以是任何可执行的代码片段，包括函数、方法等。
在异步串行通信的过程中，主任务首先会根据具体需求将自身拆分为若干个子任务，并将这些子任务依次发送给其他节点进行处理。
这种依次发送的方式也可称为串行发送。
子任务发送到其他节点后，这些节点会执行对应的处理操作，并返回处理结果给主任务。
主任务在接收到所有子任务的处理结果后，根据具体需求进行汇总和处理，得到最终的结果。
异步串行通信的关键是任务的分割和并发执行。
由于任务之间具有依赖关系，所以在任务的分割过程中需要保持任务之间的顺序。
而在任务的并发执行过程中，则需要考虑任务之间的并发性和并行性。
这样才能充分利用系统资源，提高整个通信过程的效率和性能。
异步串行通信的实现可以借助于相关的编程工具和框架，如消息队列、多线程、分布式任务调度等。
下面将结合实际应用场景，通过一个示例来详细阐述异步串行通信的基本原理。
假设有一个电子商务平台，用户可以在该平台上提交订单进行购买。
在用户提交订单后，平台需要将用户的订单信息进行处理，并将处理结果返回给用户。
订单处理过程中涉及多个任务，如库存检查、支付验证、物流安排等。
在传统的同步通信方式下，订单处理过程是顺序执行的，即依次进行库存检查、支付验证和物流安排。
这种方式存在一个明显的问题，就是任务之间的依赖关系导致了串行执行，无法充分利用系统资源。
而在异步串行通信的方式下，可以将订单处理过程分解为多个子任务，并将这些子任务依次发送给其他节点进行处理。
例如，库存检查可以作为一个子任务发送给库存管理节点，支付验证可以作为一个子任务发送给支付管理节点，物流安排可以作为一个子任务发送给物流管理节点。
串行通信协议设计
位）时，判断变量j的第0位是否为1，若为1，第 九位发送1。若为0，第九位发送0。
/*=========
接收子程序
==========*/
byte RxSCI()
{
byte i;
byte rece_data=0;
while(RXDATA);
Delay(100);
if(RXDATA==1)
//start
return 0;
for(i=1;i<8;i++) {
Delay(200);
//1 ？？为什么i不是从1到9呢。
if(RXDATA==0)
3、请用流程图说明本程序。（30分） 4、在完成1、2、题的基础上，利用握手与应答实
现一组8个数据的传送。首先由主机进行连接，连 接后，从机给出应答。主机接受到从机的应答后， 开始发送8个数据，从机接受完数据给出“确认信 息”，通信结束。（附加题）
主机接收数据并检 验后发送相应 消息通知发送方
主机发送“结束通信” 消息并等待回应
接收到对方的确认 消息主机结束通信
收到“结束通信” 后发 送确认消息结束通信
握手与应答的使用是相当灵活的。在保 证链路可靠的情况下，发送发可以在发出 握手信号后就开始发送数据。在发送完数 据后不发送任何信号来表示通信结束。
12345678
停止位
起始位
数据位
奇偶校 验位
协调 同步
数据位数可位5、6、 7、8、9、
低电平，标志 一个数据的结
束
何谓奇偶 校验？
UART 串行异步通信解析
RS-232C接线方式
RS-232C串口的接线方式有全串口连线、3线连接等方式 3线连接方式：
RXD,TXD和GND
RS-232C的通讯距离和速度
RS-232C能够可靠进行数据传输的最大通讯距离为15米
传输速度一般都可以达到115200bps甚至更高，标准串口能够提供的 传输速度主要有以下波特率：
数据通信协议
通信协议：是指通信的双方约定的一些规则。一般情况 下通信硬件线路越简单，需要的软件协议越复杂，协议占用 数据量越多。 异步通信数据格式：空闲位、起始位、奇偶检验位、停 止位。
异步串行通信协议：
1位起始位--8位数据位—1位校验位—1位停止位 起始位：先发一个逻辑“0”信号，表示传输字符的开始 数据位：紧接在起始位之后，从最低位开始传送，发送速率靠 时钟定位 奇偶校验位:数据位加上这一位后，使得“1”的位数为偶数（ 偶检验）或者奇数（奇校验），以此校验数据传输的 正确性。 停止位：它是一个字符数据的结束标志 空闲位：处于逻辑“1”状态，表述当前线路上没有数据传输。
S3c6410是UART：
功能：支持可编程的波特率、红外发送/接受，可插入一个 或两个停止位，支持5-8位数组宽度和奇偶校验。 UART单元组成： （1）、一个波特率发生器 （2）、一个发送器 （3）、一个接收器 （4）、一个控制单元
S3C6410X.pdf
S3C6410的UART
（1）S3C6410通用异步接收和发送器（UART）提供了 四个独立的异步串行I/O端口。
UART原理：
UART使用标准TTL/CMOS逻辑电平（0-5v，0-3.3v）来表示数据，高电 平位1，低电平位0：为了增强数据的抗干扰能力。提高传输长度，通常将 TTL/CMOS转位RS-232逻辑电平（3-12v表示0，-3 --- -12V表示1） 。 数据传输流程： （1） 平时数据线处于“空闲”状态（1状态） （2）当要发送数据时，UART改变TXD数据线的状态（变为0状态）
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差分信号
每个信号使用两根线传输，信号的值由两个线上的电 平的差值表示 通信方不需要共同的参考地 对干扰抑止能力强 传输速率高
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微控制器常见的通信类型
总线类型 UART 线数 2 通信类型 异步 多主 波特率（bps) No 3K-1M 器件数 目 2 总线长度 *
SPI
第六章异步串行通信（SCI） ——异步串行通信协议RS-232标准
简化的9芯D型 DCE（母） DTE：数据终端设备，指PC或终端 DCE：数据通信设备，指调制解调器等外设
DTE（公）
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第六章异步串行通信（SCI） ——异步串行通信协议RS-232标准
简化的9芯D型接头信号定义（硬件流量控制）
EIA RS-232-C（CCITT V.24） 美国电子工业协会正式公布的异步串行通信标准，也是目前最常用的异步串 行通信标准，用来实现计算机与计算机之间、计算机与外设之间的数据通信 RS-232-C电平采用负逻辑，即，逻辑1：-3～-15V,逻辑0：+3～+15V （需要电 平转换） RS-232-C接口标准有22根线，采用标准25芯D型插头座；PC上使用简化的9芯 D型插座
I2C CAN LIN
3
2 2 1
同步
同步 异步 异步
Yes
Yes Yes No
1M-10M
~1M 20K-1M <20K
<10
<10 128 16
板内
板内 百米～公 里 几十米
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第六章异步串行通信（SCI） ——异步串行通信协议RS-232标准
串行通信示意图
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第六章异步串行通信（SCI） ——异步串行通信协议RS-232标准
3 2 5 7 8 6 9 4
DTE
TxD RxD GND RTS CTS DSR DCD DTR out in out in in in out
DCE
TxD Transmit Data RxD Receive Data GND RTS Require To Send CTS Clear To Send DSR Data Set Ready DCD Data Care Detected DTR Dat异步串行通信（SCI） ——异步串行通信协议RS-232标准
简化的9芯D型接头信号定义（自应答方式）
DTE / DCE 2 TxD out 3 RxD in 7 GND 4 RTS out 5 CTS in 6 DSR in 8 DCD in 20 DTR out TxD RxD GND RTS CTS DSR DCD DTR
(Transmit Data ) (Receive Data) (Ground) (Require to Send) (Clear to Send) (Data Terminal Ready) (Data Carry Detected) (Data Set Ready)
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第六章异步串行通信（SCI） ——通信基础知识
半双工
一条数据线，分时进行发送和接收 一方发送时，其他通信方只能处于接收状态 需要额外的逻辑来控制发送和接收状态的切换 有发生冲突的危险
全双工
两条数据线，通信端可以同时进行发送和接收 需要两个独立的通信通道 使用简单，数据传输率高 对讲机？电话机？
多种通信应答（握手）方式： 硬件握手，自应答，XON/XOFF模式
波特率： 300bps ～ 20Kbps， 物理层有多种实现方式（铜缆，光缆，红外， 微波） 起始位/停止位/数据位/奇偶校验/全双工半双工模式 广泛应用： Modem，20mA电流环，RS485 个人计算机都有标准的RS232接口，驱动程序，超级终端 Page 11
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第六章异步串行通信（SCI） ——通信基础知识
主从式
只有主端可以发起数据传输 从端等待主端的允许才能传输数据
对等式
任何节点可以发起数据传输 需要建立冲突检测和仲裁机制
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第六章异步串行通信（SCI） ——通信基础知识
单端信号
信号幅度以地电平作为参考 通信双方必须建立共同的参考地电平 干扰造成的信号幅度变化可能导致错误解释
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第六章异步串行通信（SCI） ——通信基础知识
串行通信
数据按位传输 通信方只需要很少的连接 – resource/pin efficient 速度较慢，传输信息少 传输距离较远
并行通信
数据按字节/字传输 通信方需要多个连接信号-- difficult for PCB routing 传输速度快 传输距离较短
第六章 异步串行通信（SCI）
6.1 通信基础知识 6.2 异步串行通信协议RS-232标准 6.3 SCI功能简介 6.4 SCI寄存器 6.5 SCI应用程序示例
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第六章异步串行通信（SCI） ——通信基础知识
通信方式的几个要素 串行、并行（Serial/parallel） 同步、异步（Synchronous/asynchronous） 点对点、总线（Point-to-point/bus） 半双工、全双工（Half-duplex/full-duplex） 主从式、对等式（Master-slave/equal partners） 单端信号、差分信号（Single-ended /differential）
发送方和接收方使用独立的时钟来处理通信信号 通信双方约定通信速率 通信中需要约定起始/停止位或定义特殊的帧结构 传输速率较低
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第六章异步串行通信（SCI） ——通信基础知识
点对点
通信线路上只有两个通信方 不需要寻址
总线
通信线路上有多个通信方 需要建立寻址机制
你接触过哪些串行/并行通信？
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第六章异步串行通信（SCI） ——通信基础知识
同步通信
接收方可以得到发送方的通信时钟信号 传输速率高
异步通信（SCI：serial communication interface） （UART：universal asynchronous receiver/transmitter)