并行通信与串行通信ppt课件
1.2第二章串行通讯ppt课件
还有2个SFR寄存器SCON和PCON, 用于串行口的初始化编程。
结构如图所示 串行口的发送和接收是以SBUF的
名义进行读或写,它们共用一个地 址99H。 发送:执行写命令MOV SBUF,A 指令,发送完后使中断标志TI置 “1”。 接收:当RI=0时,置“1〞允许接 收位时,即启动接收,并时使 RI=1。执行读命令MOV A,SBUF 时,即可从接收 SBUF取出信息并由内部总线送CPU。
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(1〕电源控制寄存器PCON
PCON是一个特殊功能寄存器〔如下图所示),没有位寻址功能, 字节地址为87H。
SOMD:双倍波特率控制位。 当SMOD=1时,在串行口方式1,2或3情况下,波特率提高一倍。 GF1:通用标志位。 GF0:通用标志位。 PD:8051低功耗标志位,=1置位,=0复位。 IDL:8051芯片空闲标志位,置位进入空闲模式。 复位时的SMOD值为0。 置位: MOV PCON,#80H或MOV 87H,#80H指令使该位置1。
第五章:串行通讯
计算机与通信工程学院 李耀明
2.7 串行通信基础
串行通信:用一根信号线将数据逐位顺序传送 串行通信的优势:通信线路少,在远距离通信时
可以极大地降低成本;适合于远距离数据传送, 也常用于速度要求不高的近距离数据传送 PC系列机上有两个串行异步通信接口,键盘/鼠 标器/显示器与主机间亦采用串行数据传送。
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3. 数据传输速率
传输率——波特率
每秒钟可以传送数据的位数:300、600、 1200、2400、4800、9600等
传送速度:9600/11=873byte/s
第八章并行接口与串行接口课件
中断服务程序
识别与判优)。 及接口方法
从通道C读 方式1状态字
通道B? Y 通道B服务程序
N 通道A?
N
返回 Y
通道A服务程序
其他中断?
N
Y
返回
非法中断进 行出错处理
服务程序
返回
返回
8255方式1中断查询流程图
工作特点 C口各位与A口、 B口的挂靠关系 程序查询式接口 中断驱动式接口
back
27
8.2.3 三种工作方式及接口方法
D7 D0
D7 D0
PA7 PA
HGFE 显示
Ai-1 译 码
A2 器 A 1A0
IOR
4PA3
CS
8255
PA0
A1
PB7
A0
PB4
RD
DCBA 显示
DCBAB74IN93RRA00IN12
IOW
WR PB3
1 RESET
&
RESET
PB0 PPCC07
DCBA7B4I 93RRA00IN12
&
N
输出
数据总线 控制寄存器
端口输出为“高阻”
非法
禁止
端口输出为“高阻”
back 8
8.2.1 内部结构与引脚功能 8255与MPU总线的接口方法
DB7 - DB0
IOR/MEMR
IOW/MEMW
高电平有效
MPU
A0
A1
AB
A2
| Ai-1
地址译码
D7 - D0
RD 8255 WR RESET A0 A1
举例:
INTRA
PC3PA0-7 PC4 PC7
串行通信ppt课件
第10章 串行通信
(2)起始位的检测
必须确定起始位才能开始接收数据,即实现位同步。 数据接收时钟RCLK使用16倍波特率的时钟信号。接收器 用RCLK检测到串行数据输入引脚SIN由高电平变低后,连续 测试8个RCLK时钟周期,若采样到的都是低电平,则确认为 起始位。 确认了起始位后每隔16个RCLK时钟周期对SIN输入的数据 位进行采样一次,直至规定的数据格式结束。
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第10章 串行通信
TxD 发送数据——串行数据的发送端。 RxD 接收数据——串行数据的接收端。 GND 信号地——为所有的信号提供一个公共的参考电平 RTS 请求发送——当数据终端设备准备好送出数据时,就发出有效的 RTS信号,用于通知数据通信设备准备接收数据。 CTS 清除发送——当数据通信设备已准备好接收数据终端设备的传送 数据时,发出CTS有效信号来响应RTS信号。 DTR 数据终端准备好——通常当数据终端设备一加电,该信号就有效, 表明数据终端设备准备就绪。 DSR 数据装置准备好——通常表示数据通信设备(即数据装置)已接通 电源连到通信线路上,并处于数据传输方式,而不是处于测试方式或 断开状态。 CD 载波检测——当本地调制解调器接收到来自对方的载波信号时,就 从该引脚向数据终端设备提供有效信号。该引脚缩写为DCD。 RI 振铃指示——当调制解调器接收到对方的拨号信号期间,该引脚 信号作为电话铃响的指示,保持有效。
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第10章 串行通信
2.结构
其中寄存器: THR、TSR RBR、RSR LCR LSR DLH DLL MCR MSR IER IIR
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第10章 串行通信
(1)串行数据的发送
CPU送来的并行数据存在发送保持寄存器THR中。 只要发送移位寄存器TSR中没有正在发送的数据, 发送保持寄存器的数据就送入TSR 。 与此同时,8250按照编程规定的起止式字符格式, 加入起始位、奇偶校验位和停止位,从串行数据输 出引脚SOUT逐位输出。 因为THR、TSR采用双缓冲寄存器结构,所以在 TSR进行串行发送的同时,CPU可以向8250提供下 一个发送数据到THR,这样可以保证数据的连续发 送。
串行和并行通信的区别
串行通信和并行通信图文解释:并行通信传输中有多个数据位,同时在两个设备之间传输。
发送设备将这些数据位通过 对应的数据线传送给接收设备,还可附加一位数据校验位。
接收设备可同时接收到这些数据,不需要做任何变换就可直接使用。
并行方式主要用于近距离通信。
计算 机内的总线结构就是并行通信的例子。
这种方法的优点是传输速度快,处理简单。
串行数据传输时,数据是一位一位地在通信线上传输的,先由具有几位总线的计算机内的发送设备,将几位并行数据经并--串转换硬件转换成串行方式,再逐位经 传输线到达接收站的设备中,并在接收端将数据从串行方式重新转换成并行方式,以供接收方使用。
串行数据传输的速度要比并行传输慢得多,但对于覆盖面极其广 阔的公用电话系统来说具有更大的现实意义。
串行数据通信的方向性结构有三种,即单工、半双工和全双工。
串行传输和并行传输的区别:从技术发展的情况来看,串行传输方式大有彻底取代并行传输方式的势头,USB 取代IEEE 1284,SATA取代PATA,PCI Express取代PCI……从原理来看,并行传输方式其实优于串行传输方式。
通俗地讲,并行传输的通路犹如一条多车道的宽阔大道,而串行传输则是仅能允 许一辆汽车通过的乡间公路。
以古老而又典型的标准并行口(Standard Parallel Port)和串行口(俗称COM口)为例,并行接口有8根数据线,数据传输率高;而串行接口只有1根数据线,数据传输速度低。
在串行口传送1位的时间内, 并行口可以传送一个字节。
当并行口完成单词“advanced”的传送任务时,串行口中仅传送了这个单词的首字母“a”。
根据组成字符的各个二进制位是否同时传输,字符编码在信源/信宿之间的传输分为并行传输和串行传输两种方式。
1、并行传输:字符编码的各位(比特)同时传输。
特点:(1)传输速度快:一位(比特)时间内可传输一个字符;(2)通信成本高:每位传输要求一个单独的信道支持;因此如果一个字符包含8个二进制位,则并行传输要求8个独立的信道的支持;(3)不支持长距离传输:由于信道之间的电容感应,远距离传输时,可靠性较低。
串行通信PPT课件
波特率表示每秒钟调制信号变化的次数,单位是: 波特(Baud)。
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串行接口结构与工作原理
串行接口结构 串行通信过程 串行数据通信形式
7.2.1 AT89C52串行口的结构
单片机的串行通信及仿真
有两个物理上独立的接收、发送缓冲器SBUF,它们占 用同一地址99H ;接收器是双缓冲结构 ;发送缓冲器, 因为发送时CPU是主动的,不会产生重叠错误。
串行通信的特点:传输线少,长距离传送时成本 低,且可以利用电话网等现成的设备,但数据的传 送控制比并行通信复杂。
接
发
收
D0
D7
送
设 备
8位顺次传送
设 备
5
串行通信的传输方向
单片机的串行通信及仿真
单工 数据传输仅能沿一个方向,不能实现反向传输。 半双工 数据传输可以沿两个方向,但需要分时进行。 全双工 全双工是指数据可以同时进行双向传输。
SBUF
TXD 控制门
TH1 TL1
发送控制器 TI 去串口中断
1
A
÷16 ÷2
≥1
0
T1溢出率
SMOD
接收控制器 RI
SBUF
RXD 移位寄存器
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接收数据过程
单片机的串行通信及仿真
在进行通信时,当CPU允许接收时,即SCON的REN位 设置1时,外界数据通过引脚RXD(P3.0)串行输入, 数据的最低位首先进入移位寄存器,一帧接收完毕后再 并行送入接收数据缓冲寄存器SBUF中,同时将接收控 制位即中断标志位RI置位,向CPU发出中断请求。
SM2,多机通信控制位,主要用于方式2和方式3。当接收机 的SM2=1时可以利用收到的RB8来控制是否激活RI(RB8=0 时不激活RI,收到的信息丢弃;RB8=1时收到的数据进入 SBUF,并激活RI,进而在中断服务中将数据从SBUF读走)。 当SM2=0时,不论收到的RB8为0和1,均可以使收到的数据进 入SBUF,并激活RI(即此时RB8不具有控制RI激活的功能)。 通过控制SM2,可以实现多机通信。 在方式0时,SM2必须是0。在方式1时,若SM2=1,则只有接 收到有效停止位时,RI才置1。 REN,允许串行接收位。由软件置REN=1,则启动串行口接 收数据;若软件置REN=0,则禁止接收。
并行通信与串行通信
只有在-3V~+3V时逻辑为不确定
2. RS-232接口信号及含义
引脚号 名称
含义
1 CD
载波检测(输入)
2 RXD
接收数据线(输入)
3 TXD
发送数据线(输出)
4 DTR
数据终端准备好(输出),计算机收到 RI 信号,作为回答,表示通信接口已准备就绪
5 GND
信号地
6 DSR
2022年3月14日星期一 用途:适用于长距离数据传输。
2.串行接口
完成串行通信任务的接口称为串行通信接口, 简称串行接口。
功能: (1)输入时,完成串行到并行格式转换 (2)输出时,完成并行到串行格式转换。
数据
数据总线
总线 缓冲
器
RESET RD WR CS
2022年3月14日星期一
控制 逻辑
常用单电源供电的232电平转换芯片
2022年3月14日星期一
n MAX232、TLC232、UN232、 SP232等为不同厂家的典型单电源供 电的232接口芯片,完成电平转换功 能。根据UART的电平的不同可分为 5V和3.3V。
RS232电平转换原理
计算机通信是TTL和CMOS逻辑电平,而RS-232 规定的电平与之不符,故需电平转换。
微机中常见的波特率有110,300,600,1200, 2400,4800,9600,19200等。微机最高波特率由 硬件决定。
例:已知字符格式中数据为8位,无校验,1位停止位, 在1分钟内连续不断传送了 69120个字符,求波特率。
解:一个字符=1+8+0+1=10位
每秒传送的字符个数=69120/60=1152个
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由于计算机内部处理的都是并行数据,在进 行串行传输之前,必须将并行数据转换成串行数 据;在接收端要将串行数据转换成并行数据。数 据转换通常以字节为单位进行,用移位寄存器来 完成,如图2-12(b)所示。
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2.4.2 单工通信与双工通信
按照数据在线路上的流向,串行数 据通信可分为三种类型:单工、半双 工与全双工。 1.单工通信 2.半双工通信 3.全双工通信
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2.同步传输
在同步传输中,以一种稳定的流方式传 送比特块,不使用开启位和停止位编码。 该数据块在长度上可以是多个比特。为了 防止发送机和接收机之间的定时漂移,它 们的时钟必须通过某种途径保持同步。一 种可能性是在发送设备和接收设备之间提 供单独的时钟线路。另一种替代的方法是 在数据信号中嵌入时钟信息。
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2.4.1 并行通信与串行通信
如图2-12(a)所示,在并行传输中, 至少有8个数据位在设备之间传输。发送设 备将8个数据位通过8条数据线传送给接收 设备,还可以有1位用作数据检验位,接收 设备可同时接收到这些数据。在计算机内 部的数据通信通常都以并行方式进行,并 且把并行的数据传送线称做总线,如并行 传送8位数据就叫做8位总线,并行传送16 位数据就叫做16位总线。
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2.4.4 同步通信与异步通信
比特的传送和接收是通过定时时钟来 完成的。使这两个独立的时钟精确同步是 不太可能的,从而引发错误。解决上述同 步问题的方法有两种。第一种称为异步法, 发送方和接收方独立地产生时钟,但定期 同步。第二种方法称为同步方法,接收端 时钟完全由发送方时钟控制,严格同步。
并行通信与串行通信 ppt课件
并行通信与串行通信
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2.4.1 并行通信与串行通信
并行通信与串行通信
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2.4.1 并行通信与串行通信
串行传输方式是在一根数据传输线上,每次 传送一位二进制数据,1位接1位地传送。串行传 输的速度要慢得多,但由于串行传输节省了大量 通信设备和通信线路,在技术上更适合远距离通 信。因此,计算机网络普遍采用串行传输方式。
1.异步传输
2.同步传输
并行通信与串行通信
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1.异步传输
异步传输是基于这样的事实:在一定的
比特数目内,时钟漂移的程度是有限的。 它让接收方在某一个时间点上跟一个发送 方时钟信号同步,并由此开始自己独立的 时钟信号序列。由于偏移∑相对于一个比 特时间来说是比较小的,故接收方可以在 偏移积累到采样发生错误之前正确地接收 若干个比特。
并行通信与串行通信
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2.4.1 并行通信与串行通信
如图2-12(a)所示,在并行传输中, 至少有8个数据位在设备之间传输。发送设 备将8个数据位通过8条数据线传送给接收 设备,还可以有1位用作数据检验位,接收
设备可同时接收到这些数据。在计算机内
部的数据通信通常都以并行方式进行,并
单工通信或半双工通信只需要一条信道, 而全双工通信则需要两条信道(每个方向 各一条)。显然,全双工通信的传输效率 最高。
并行通信与串行通信
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2.4.3 基带传输与频带传输
1.基带传输 2.频带传输
并行通信与串行通信
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2.频带传输
一般通信线路在远距离传输时,只适合 传输一定的频带信号,不适于传输基带信 号。由于电话交换网是用于传输语音信号 的模拟通信信道,并且是目前覆盖面最广 的一种通信方式,因此利用模拟通信信道 进行数据通信也是最普遍使用的通信方式 之一。我们将利用模拟通信信道传输数据 信号的方法称为频带传输。
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1.单工通信
在单工通信方式中,信号只能向一 个方向传输,任何时候都不能改变信 号的传送方向。如图2-13(a)所示, 数据信息总是从发送端A传输到接收 端B。这种情况与无线电广播相类似, 信号只在一个方向上传播,电台发送, 收音机接收。
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2.半双工通信
如图2-13(b)所示,在半双工通 信方式中,信号可以双向传送,但必 须交替进行,一个时间只能向一个方 向传送。可以双向传送信号,但必须 交替进行的通信信道,只能用于半双 工通信方式中。
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由于计算机内部处理的都是并行数据,在进 行串行传输之前,必须将并行数据转换成串行数 据;在接收端要将串行数据转换成并行数据。数 据转换通常以字节为单位进行,用移位寄存器来 完成,如图2-12(b)所示。
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2.4.2 单工通信与双工通信
按照数据在线路上的流向,串行数 据通信可分为三种类型:单工、半双 工与全双工。 1.单工通信 2.半双工通信 3.全双工通信
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2.4.1 并行通信与串行通信
如图2-12(a)所示,在并行传输中, 至少有8个数据位在设备之间传输。发送设 备将8个数据位通过8条数据线传送给接收 设备,还可以有1位用作数据检验位,接收 设备可同时接收到这些数据。在计算机内 部的数据通信通常都以并行方式进行,并 且把并行的数据传送线称做总线,如并行 传送8位数据就叫做8位总线,并行传送16 位数据就叫做16位总线。
2.4 数据通信方式
2.4.1 并行通信与串行通信 2.4.2 单工通信与双工通信 2.4.3 基带传输与频带传输 2.4.4 同步通信与异步通信
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2.4.1 并行通信与串行通信
在计算机系统的各个部件之间以及 计算机与计算机之间,数据信息都是 以通信的方式进行交换的。这种通信 有两种基本方式:串行和并行。一般 说来,并行传输用于近距离,串行传 输用于较远的距离。
1.异步传输
2.同步传输
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1.异步传输
异步传输是基于这样的事实:在一定的 比特数目内,时钟漂移的程度是有限的。 它让接收方在某一个时间点上跟一个发送 方时钟信号同步,并由此开始自己独立的 时钟信号序列。由于偏移∑相对于一个比 特时间来说是比较小的,故接收方可以在 偏移积累到采样发生错误之前正确地接收 若干个比特。
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2.4.1 并行通信与串行通信
串行传输方式是在一根数据传输线上,每次 传送一位二进制数据,1位接1位地传送。串行传 输的速度要慢得多,但由于串行传输节省了大量 通信设备和通信线路,在技术上更适合远距离通 信。因此,计算机网络普遍采用串行传输方式。
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2.4.4 同步通信与异步通信
比特的传送和接收是通过定时时钟来 完成的。使这两个独立的时钟精确同步是 不太可能的,从而引发错误。解决上述同 步问题的方法有两种。第一种称为异步法, 发送方和接收方独立地产生时钟,但定期 同步。第二种方法称为同步方法,接收端 时钟完全由发送方时钟控制,严格同步。
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2.同步传输
在同步传输中,以一种稳定的流方式传 送比特块,不使用开启位和停止位编码。 该数据块在长度上可以是多个比特。为了 防止发送机和接收机之间的定时漂移,它 们的时钟必须通过某种途径保持同步。一 种可能性是在发送设备和接收设备之间提 供单独的时钟线路。另一种替代的方法是 在数据信号中嵌入时钟信息。
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2.4.3 基带传输与频带传输
1.基带传输 2.频带传输
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1.基带传输
通常把由计算机或终端产生的未 经调制过的呈矩形的数字信号所固有 的频率范围称做基本频带,简称基带。 基带的范围可以从直流(0Hz)到数 百千赫,甚至数兆赫,例如电视信号 的基本频带为0Hz~6MHz。在数字通 信信道上,直接传输基带信号,称为 基带传输。
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3.全双工通信
全双工能同时在两个方向上进行通信, 即有两个信道,如图2-l3(c)所示,数据 同时在两个方向流动,它相当于把两个相 反方向的单工通信组合起来。显然,全双 工通信效率高,但构建系统的造价也高。
单工通信或半双工通信只需要一条信道, 而全双工通信则需要两条信道(每个方向 各一条)。显然,全双工通信的传输效率 最高。