9第九章微机系统串行通信。格陵兰岛图勒空军基地
串行通信原理
串行通信原理串行通讯是一种在计算机领域用于数据传输的技术。
串行通讯通过一个线路逐位传输数据，相比于并行通讯的方式，更加经济和易于实现。
在串行通讯中，数据被分成逐位的信息串，这些信息串逐位传输，最终组成有意义的数据。
主要应用于计算机与周边设备之间的数据传输。
串行通信主要包括两种方式：同步串行通信和异步串行通信。
同步传输根据系统时钟处理数据传输，而异步传输较为灵活，是一种更加通用性的传输方式。
串行通讯的原理1.数据格式在串行通讯过程中，数据是以特定的格式传输的。
数据格式包括数据位、同步位、波特率和校验位。
数据位：表示每一个数据中包含的二进制位数，包括5位、6位、7位、8位等不同的长度。
通常情况下，大多数串行通讯系统都采用8位数据位。
同步位：用于标识数据传输已经开始，也就是数据的起始位置，通常情况下，同步位的值为0。
波特率：表示数据传输的速度，也就是每秒钟传输的数据位数。
波特率越高，信号传输的速度越快。
常用的波特率为9600、19200、38400、57600等。
校验位：用于检测传输数据中的错误。
通过对传输的数据进行校验位的比对，可以减少数据传输中的错误发生。
常用的校验方式有奇偶校验、校验和、循环冗余校验等。
2.串行通讯的流程串行通讯的流程可以分为三个主要阶段：起始位、数据位和停止位。
起始位：用于标识数据传输的开始，表示数据传输的起始位置。
通常情况下，起始位的值为0。
数据位：用于传输数据信息，包括了需要传输的数据。
停止位：用于标识数据传输的结束，表示数据传输的终止位置。
通常情况下，停止位的值为1。
串行通讯的工作原理串行通讯的工作原理主要包括：发送过程和接收过程。
1.发送过程在发送过程中，数据被通过串行通讯数据线逐位地传输。
发送过程中，数据被分成字节，每个字节由8位组成。
在数据传输前，发送端将数据位、同步位、波特率和校验位进行设置。
然后发送端将数据逐位地传输到接收端。
发送端会首先发送起始位表示数据传输的开始，接着发送数据位，每个字节之间间隔一段时间，以便接收端辨别每个字节，并识别出其所代表的意义。
概述串行总线通信方式
概述串行总线通信方式串行总线通信方式是一种在计算机系统中广泛应用的通信方式。
它是一种基于串行传输的通信方式，通过在单根线上逐位地传输数据，实现不同设备之间的通信和数据交换。
串行总线通信方式具有简单、可靠、成本低等优点，在计算机领域得到了广泛应用。
串行总线通信方式的基本原理是通过逐位地传输数据。
在串行总线中，数据以位的形式传输，每次传输一位。
与之相对的并行总线通信方式是同时传输多个位，每个位占用一根线。
相比之下，串行总线通信方式只需要一根线就可以传输数据，这样就大大减少了线缆的数量，降低了成本。
串行总线通信方式的数据传输速度相对较慢。
由于数据是逐位传输的，所以每次只能传输一位，传输速度较慢。
但是，随着技术的不断发展，串行总线通信方式的传输速度也在不断提高。
现在的计算机系统中，串行总线通信方式已经可以实现很高的数据传输速度，满足了大部分应用的需求。
串行总线通信方式具有较高的可靠性。
由于只有一根线参与数据传输，所以串行总线通信方式相对来说更加稳定可靠。
并行总线通信方式由于有多根线同时参与传输，容易出现信号干扰和传输错误的情况。
而串行总线通信方式通过逐位传输数据，可以有效地避免这些问题，提高了数据传输的可靠性。
串行总线通信方式还具有较长的传输距离。
由于数据是逐位传输的，所以可以通过增加线缆的长度来实现长距离传输。
而并行总线通信方式由于需要同时传输多个位，线缆的长度受到了限制，无法实现较长的传输距离。
因此，在需要进行长距离数据传输的场景中，串行总线通信方式更为适用。
总的来说，串行总线通信方式是一种简单、可靠、成本低的通信方式。
它通过逐位传输数据，实现了不同设备之间的通信和数据交换。
虽然传输速度相对较慢，但随着技术的不断进步，串行总线通信方式的速度也在不断提高。
同时，它还具有较高的可靠性和较长的传输距离，适用于各种不同的应用场景。
因此，在计算机领域，串行总线通信方式得到了广泛的应用和推广。
串行通信
串行通信串行通信概述通信是指计算机与外界的信息传输，既包括计算机与计算机之间的传输，也包括计算机与外部设备，如终端、打印机和磁盘等设备之间的传输。
串行通信是其中一种数据通信方式，常使用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。
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。
使用串口通信时，发送和接收到的每一个字符目录∙串行通信概述∙串行通行的分类∙串行通信的特点及与并行通信的区别∙串行通信的数据传输方式∙串行通信的调幅方式∙串行通信的数据传输速率∙串行通信概述o通信是指计算机与外界的信息传输，既包括计算机与计算机之间的传输，也包括计算机与外部设备，如终端、打印机和磁盘等设备之间的传输。
串行通信是其中一种数据通信方式，常使用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。
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。
使用串口通信时，发送和接收到的每一个字符实际上都是一次一位的传送的，每一位为1或者为0。
∙串行通行的分类o１．同步通信它是一种在发送端发送一个抑抑制载波的双边带信号，而在接收端恢复载波，再进行检波的通信方式。
因为恢复的载波与被接收的信号载波同频同相，故取名为同步通信，也称抑制载波双边带通信。
同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式，一次通信只传送一帧信息。
信息中含有若干个数据字符。
它们均由CRC即同步字符、数据字符和校验字符组成。
同步字符位于帧开头，用于确认数据字符的开始；数据字符位于同步字符之后，个数没有限制，由所需传输的数据块长度来决定；校验字符一般有1到2个，用于接收端对接收到的字符序列进行正确性的校验。
同步通信的缺点是要求发送时钟和接收时钟保持严格的同步。
２．异步通信异步通信有两个比较重要的指标：字符帧格式和波特率。
其数据通常以字符或者字节为单位组成字符帧传送，字符帧由发送端逐帧发送，通过传输线被接收设备逐帧接收。
发送端和接收端可以由各自的时钟来控制数据的发送和接收，这两个时钟源彼此独立，互不同步。
《微机系统串行通信》课件
无线串行通信技术采用无线电波或红外线传输信号，避免了传统线缆连接的限制，方便 了设备的移动和组网。
嵌入式串行通信技术
总结词
嵌入式串行通信技术将串行通信功能集 成到微机系统的硬件中，提高了系统的 可靠性和稳定性。
VS
详细描述
嵌入式串行通信技术采用专用硬件电路实 现串行通信，具有低功耗、高可靠性和高 稳定性等特点，广泛应用于工业控制、智 能家居等领域。
USB接口
采用4个针脚，传输速度快，支持热插拔，通常用于 连接外设。
串行通信接口的硬件组成
信号线
用于传输数据信号和控 制信号。
驱动器
用于将微机的TTL电平 转换为RS-232或RS485电平。
接收器
用于将RS-232或RS485电平转换为TTL电平 。
串行通信接口的软件实现
串行通信协议
用于规定数据传输的格式、波特率、数据位、 停止位等参数。
数据传输控制
用于控制数据的发送和接收，包括数据的同步 、错误检测和纠正等。
串行端口编程
用于编写程序实现串行通信接口的控制和数据的发送和接收。
04
微机系统串行通信应 用
串行通信在工业控制中的应用
数据传输
01
在工业控制系统中，串行通信用于设备之间的数据传输，如PLC
与传感器、执行器之间的数据交换。
远程控制
THANK YOU
02
通过串行通信，可以实现远程控制工业设备，提高生产效率和
设备利用率。
实时监控
03
通过串行通信，可以实时监控工业设备的运行状态，及时发现
并处理故障。
串行通信在网络通信中的应用
局域网通信
在局域网中，计算机之间通过串行通信实现文件传输、打印机共 享等功能。
第9章 串行通信
15/115
D0
复位值
00H
SMOD 位为串行口波特率选择位。当用软件使SMOD=1时（如使用
MOV PCON, #80H或MOV 87H, #80H），则使方式1，方式2，方式3的波 特率加倍。SMOD=0时，各工作方式的波特率不加倍。复位时，SMOD=0。
（3）串行收发寄存器 SBUF（字节地址99H，没有位寻址） 在所有的串行方式中，在写SBUF信号的控制下，将其数据装入移 位寄存器，前面8位为数据字节，其最低位就是移位寄存器的移位输出 位。根据不同的工作方式会将“1”或TB8的值装入移位寄存器的第九 位，并进行发送。 当一个字符接收完毕，移位寄存器中的数据字节装入串行接收数 据缓冲器SBUF中，其第九位则装入SCON寄存器的RB8位。如果SM2使得 已接收的数据无效，则RB8位和SBUF缓冲器中的内容不变。 发送缓冲器只能写入不能读出，而接收缓冲器只能读出，不能写 入。因而两个缓冲器可共有一个地址号（99H）。
可启动串行口的接收器RXD，开始接收数据。用软件复位（REN=0）时，为禁 止接收状态。 进行置位或清零。例如可用作数据的奇偶校验位，或在多机通信中表示是地 址帧/数据帧标志位（TB8=1/0）。
TB8：在方式2和方式3时，它是要发生的第九个数据位，按需要由软件 RB8：在方式2和方式3时，它是接收到的第九位数据，作为奇偶位或地
5:08:04
版权所有。
单片机原理及应用
3/115
9.1.1 并行通信与串行通信
通信的基本方式可分为并行通信和串行通信两种。并行通信， 是指数据的各位同时进行传送的方式。其特点是传输速度快，但当 距离较远，位数又多时导致了通信线路复杂且成本高。串行通信， 是指数据一位一位的顺序传送的通信方式。其特点是通信线路简单， 只要一对传输线就可以实现通信，从而大大的降低了成本，特别适 用于远距离通信，但传送速度慢。
(整理)第九章 串行通信.ppt
优选文档
10
优选文档
11
9.2 MCS-51单片机串行通信
MCS-51单片机具有一个全双工的串行异步通信接口。
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
优选文档
12
9.2.1 串行口寄存器结构
)
线
优选文档
)
13
优选文档
14
9.2.2 串行通信控制寄存器
位号 D7
D6
D1
TI（中断标志）
D2 D3
D4
D5
D6
D7
停止位
优选文档
32
RXD 位采样脉冲
起始 D0 D1
D2 D3 D4 D5 D6 D7 停止位
RI（中断标志）
优选文档
33
三、方式2、方式3
9位数据异步通信方式。 字符帧11位： 1位起始位(低)、8位数据位(D0~D7)、 1位控制位/校验位、1位停止位(高)
优选文档
20
3) 中断允许控制寄存器 IE
位号 D7
D6
D5
D4
位符号 EA
/
/
ES
字节地址：A8H
D3 D2 D1 D0 ET1 EX1 ET0 EX0
ES: 串行口中断允许位 ES=0，禁止串行口中断； ES=1，允许串行口中断。
优选文档
21
9.2 串行口的工作方式
优选文档
22
一、方式0
8位同步移位寄存器方式。 RXD (P3.0) ：数据移位的入口和出口。 TXD(P3.1)：移位脉冲输出端。 移位数据：一帧8位。低位在前，高位在后。
TI=1，表示帧字符发送结束。其状态可软件查询，也可申请中 断；
串行通信简介
串行通信简介一、并行通信与串行通信数据传输的两种方式为并行和串行。
并行通信传输中，一组数据的各数据位在多条线上同时被传输，以字或字节为单位并行进行。
并行通信使用的通信线路多、成本高，另外由于线路长度增加时，干扰增加，数据也容易出错，所以并行方式不适宜远距离通信，工业上很少使用。
串行通信使用一条数据线，将数据一位接一位地按顺序依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度，只需要较少的通信线路就可以在系统间交换信息，特别适用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信，工业上广泛使用。
二、同步通信与异步通信串行通信一般又分为同步通信和异步通信。
同步通信收发设备需要使用一根同步时钟信号线，在时钟信号的驱动下双方进行协调，同步数据。
例如，通信中双方通常会统一规定在时钟信号的上升沿（或下降沿）对数据线进行采样。
异步通信则不需要同步时钟信号，而是采用字符同步的方式，字符帧格式如图12-59所示。
图12-59 异步通信的字符帧格式发送的字符由1个低电平起始位、7或8个传送信息数据位、1个奇偶校验位（可以没有）、1或2个停止位组成。
通信双方需要对采用的字符帧格式和数据的传输速率做相同的约定。
异步通信传送的附加位（非有效传送信息）较多，传输效率低，但随着通信速率的提高，可以满足控制系统通信的要求。
S7-1200 PLC采用异步通信方式。
提示：串行通信中，波特率指的是数据传输速率，即每秒传送的二进制位数，其符号为bit/s或bps。
三、单工、半双工与全双工通信单工通信只支持数据在一个方向上传输，不能实现双向通信，例如电视、广播。
半双工通信允许数据在两个方向上传输，但同一时刻只允许数据在一个方向上传输，它实际上是一种切换方向的单工通信。
在同一时间只可以有一方接收或发送信息，可以实现双向通信，如对讲机。
全双工通信允许数据同时在两个方向上传输，因此全双工通信是两个单工通信方式的结合。
在同一时间可以同时接收和发送信息，实现双向通信，如电话通信。
串行通信的工作原理
串行通信的工作原理串行通信是一种数据传输的方式，其中数据传输逐个位地进行，即一位接一位地进行传输。
与之相对的是并行通信，它可以同时传输多个位。
串行通信广泛应用于各种领域，如计算机网络、通信系统和传感器网络等。
串行通信的工作原理可以概括为以下几个步骤：1. 帧的分割：数据在传输之前首先被分割成一帧一帧的数据结构。
每一帧通常包含了一些必要的控制信息，如起始位、终止位、奇偶校验位等。
这些控制信息可以用于检测传输过程中的误码情况。
2. 起始位和终止位的传输：在数据的每一帧之间，通过发送一个起始位（通常为低电平）和一个终止位（通常为高电平）来进行标识。
起始位的传输可以告知接收端数据传输的开始，终止位的传输则表示数据帧的结束。
3. 数据位的传输：一旦起始位和终止位被传输完成，接下来就是数据位的传输。
数据位逐个位地进行传输，通常以比特的形式进行表示，其中每个比特由一个时钟周期（时序）表示。
传输的方向可以是单向的，也可以是双向的，取决于通信系统的需求。
4. 奇偶校验位的传输：为了保证数据传输的可靠性，通常在每一帧的最后添加一个奇偶校验位。
奇偶校验位的值取决于整个数据帧中数据位的奇偶性。
接收端在接收到数据之后，通过对数据位和奇偶校验位进行校验，来检测数据传输过程中是否有错误发生。
5. 重复传输和确认：在数据传输的过程中，为了确保数据的正确传输，通常会采用一定的机制进行重传和确认。
当发送端发送数据时，接收端会对接收到的数据进行确认，并在需要的情况下请求重新发送。
串行通信相对于并行通信的优势在于成本和复杂度。
由于串行通信只需要单条数据线进行传输，所需的硬件和线缆成本相对较低。
此外，串行通信的实现也较为简单，只需要考虑数据的逐位传输和顺序性即可。
缺点是速度较慢，传输效率较低。
总结起来，串行通信的工作原理包括帧的分割、起始位和终止位的传输、数据位的逐个传输、奇偶校验位的传输以及重复传输和确认等。
这些步骤保证了数据的可靠传输，并可以广泛应用于各种领域。
《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
现实中，容易带入串行通信干扰的因素包括：
（1）环境电磁干扰在串行通信工作设备附近，无可避免的存在强电设备、功率发射台等。这些设备发射/感 应的强电磁场感应区内，环境电磁干扰强。串行通信设备工作在这种环境下，由于噪声(干扰)在信号电平上的叠 加，引发了通信双方数据错误。
特点
特点
数据在单条一位宽的传输线上，一比特接一比特地按顺序传送的方式称为串行通信。在并行通信中，一个字 节（8位）数据是在8条并行传输线上同时由源传到目的地；而在串行通信方式中，数据是在单条1位宽的传输线 上一位接一位地顺序传送。这样一个字节的数据要分8次由低位到高位按顺序一位位地传送。由此可见，串行通信 的特点如下：
简介
简介
串行通信技术，是指通信双方按位进行，遵守时序的一种通信方式。串行通信中，将数据按位依次传输，每 位数据占据固定的时间长度，即可使用少数几条通信线路就可以完成系统间交换信息，特别适用于计算机与计算 机、计算机与外设之间的远距离通信。串行通信多用于系统间通信（多主控制系统）、设备间（主控设备与附属 设备）、器件间（主控CPU与功能芯片）之间数据的串行传送，实现数据的传输与共享。
串行总线通信过程的显著特点是：通信线路少，布线简便易行，施工方便，结构灵活，系统间协商协议，自 由度及灵活度较高，因此在电子电路设计、信息传递等诸多方面的应用越来越多。
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。其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息， 特别适用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。
串行通信的基本概念概要课件
• 串行通信概述 • 串行通信 • 串行通信接口准 • 串行通信的数据式 • 串行通信的常与解 • 串行通信的展与未展望
01
串行通信概述
串行通信的定 义
01
串行通信是一种数据通信方式， 它通过一条传输线逐位传输数据， 数据在传输线上以位（bit）为单 位顺序传输。
02
在串行通信中，发送端将数据拆 分成一位一位的位流，然后依次 发送，接收端再将这些位流重新 组合成原始数据。
详细描述
无线串行通信技术利用无线电波或红 外线等介质传输数据，具有灵活、便 捷的优点，广泛应用于移动设备、智 能家居等领域。
物联网中的串行通信技术
总结词
物联网中的设备数量庞大，需要高效的串行通信技术进行数据传输。
详细描述
物联网中的串行通信技术需要支持大量设备的连接和数据传输，同时保证数据的安全性和稳定性。在 智能交通、智能农业等领域有广泛应用前景。
信，但实现起来相对复杂且成本较高。
多线制传
总结词
多线制传输是一种数据传输方式，它使用多条信号线 来同时传输多个信号。
详细描述
多线制传输通过使用多条信号线来同时传输多个信号， 可以实现更高的数据传输速率。常见的多线制传输方式 包括差分信号传输和多相时钟信号传输等。差分信号传 输使用一对差分线来传输信号，具有抗干扰能力强、低 电压摆幅等优点。多相时钟信号传输使用多个相位不同 的时钟信号来控制数据的发送和接收，可以提高数据传 输的可靠性。多线制传输适用于高速、高可靠性的通信 系统。
同步 传
总结词
同步传输是一种数据传输方式，它需要一个 同步时钟信号来控制数据的发送和接收。
详细描述
在同步传输中，数据以帧为单位进行传输， 每个帧由同步头和数据两部分组成。同步头
微机系统串行通信
9
第9章 微机系统串行通信
串行通信的类型 异步通讯
异步通讯的信息格式
起始位 数据位 校验位 停止位 空闲位
逻辑0 逻辑0或1 逻辑0或1 逻辑1 逻辑1
1位 5位、6位、7位、8位 1位或无 1位、1.5位或2位 任意数量
10
第9章 微机系统串行通信
串行通信的类型 异步通讯 例：传送8位数据45H（0100,0101B），奇校验，1 个停止位，则信号线上的波形为
•设置中断允许寄存器 例如，允许发送与接收中断请求 MOV AL, 3 MOV DX, 3F9H OUT DX, AL
•中断服务程序 需读取中断识别寄存器的内容以判断到底是哪一中断，并转 相应的处理程序
MOV DX, 3FAH IN AL, DX AND AL, 7 CMP AL, 4 JZ Re
CMP AL, 2 JZ Tr ……
串行通信的接口标准 RS-232-C采用负逻辑，且信号电平与TTL不兼容
串行接口芯片8250、8251 均使用TTL电平，应使用 电平转换电路与RS-232C 连接器连接。
MC1488：TTL电平 →RS232电平 （用于发送 方） MC1489：TTL电平 ←RS232电平 （用于接收 方）
15
第9章 微机系统串行通信
1. 初始化编程
数据格式为8位数据位，1位停止位，奇校验 MOV AL, 0BH ;00001011 MOV DX, 3FBH OUT DX, AL
8250的工作方式由MODEM控制寄存器设置 设置自环工作方式 MOV AL, 13H MOV DX, 3FCh OUT DX, AL
37
第9章 微机系统串行通信
接收就绪（CTS=0） 数据就绪（DSR=0） 有振铃指示（RI=0） 接收线检测到载波信号（RLSD=0）
数字采集系统串行通信与总线技术
第九章 串行通信与总线技术 《数据采集系统》课件
9.1 串行通信接口
一、串行通信的基本问题
(一)串行通信基本方式
2.同步通讯：通信双方使用同一个时钟来控制数据块的发送与 接收。
以一串字符为一个传送单位，字符间不加标识位，在一串字 符开始用同步字符标识，硬件要求高，通讯双方须严格同步。
单同步： 同步字符
第九章 串行通信与总线技术 《数据采集系统》课件
9.1 串行通信接口
二、串行接口RS-232C标准
(四)电气特性 4.处理好最大传输速率和最大传输线长度的关系
一般应用情况下，RS-232C的最高传输速率为20Kb/s，最大传 输线长度为30m。
第九章 串行通信与总线技术 《数据采集系统》课件
9.1 串行通信接口
数据1 数据2 数据3 ……. 数据n 校验1 校验2
双同步：同步字符1同步字符2 同步通讯特点：
数据1
数据2
…….
数据n
校验1
校验2
传输效率高；对时钟要求严格，技术难度大；适用于高 速数据传输。
第九章 串行通信与总线技术 《数据采集系统》课件
9.1 串行通信接口
一、串行通信的基本问题
(二)串行数据传送方向
9.1 串行通信接口
二、串行接口RS-232C标准
(三)常用的RS-232C连接 1.使用MODEM
第九章 串行通信与总线技术 《数据采集系统》课件
9.1 串行通信接口
二、串行接口RS-232C标准
(三)常用的RS-232C连接 1.使用MODEM：工作过程：
第一阶段：建立电路阶段 （1）本地终端要发送数据时，置DTR＝1，通知本地Modem 终端处于就绪状态。本地Modem若响应该信号，则置DSR=1 ，回答终端已连入线路，准备好通信。 （2）终端置RTS=1，通知本地Modem请求发送数据，本地 Modem检测到该信号后，向远程Modem发送一载波信号，通 知他准备接收数据，同时置CTS=1，通知本地终端准备好数据 并允许发送。远程Modem检测到载波后，置DCD=1，RI=1， 通知远程计算机准备接收数据。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2
第9章 微机系统串行通信
信息传输的检错和纠错
•串行数据在传输过程中，由于干扰可能引起信息的出错 如何发现传输中的错误，叫检错。 发现错误后，如何消除错误，叫纠错
•最简单的检错方法是奇偶校验，即在传送字符的各位之外，再传送1 位奇/偶校验位。可采用奇校验或偶校验。
第9章 微机系统串行通信
第9章 微机系统串行通信
一、串行通信基础 二、可编程串行异步通信接口芯片8250 三、可编程串行通信接口芯片8251
1
第9章 微机系统串行通信
一、串行通信基础
串行通信的概念 所谓串行通讯是指外设和计算机间使用一根数据信 号线一位一位地传输数据，每一位数据都占据一个 固定的时间长度。
8
第9章 微机系统串行通信
串行通信的类型
串行通讯可以分为两种类型：同步通讯、异步通讯 异步通讯 一个字符一个字符地传输，每个字符一位一位地传 输，传输一个字符时，以起始位开始，然后传输字 符本身的各位，接着传输校验位，最后以停止位结 束该字符的传输。
一次传输的起始位、字符各位、校验位、停止位构 成一组完整的信息，称为帧（Frame）
帧与帧之间可有任意个空闲位
9
第9章 微机系统串行通信
串行通信的类型 异步通讯
异步通讯的信息格式
起始位 数据位 校验位 停止位 空闲位
逻辑0 逻辑0或1 逻辑0或1 逻辑1 逻辑1
1位 5位、6位、7位、8位 1位或无 1位、1.5位或2位 任意数量
10
第9章 微机系统串行通信
串行通信的类型 异步通讯 例：传送8位数据45H（0100,0101B），奇校验，1 个停止位，则信号线上的波形为
典型的串行接口的结构
由于CPU与接口之间按并行方式传输，接口与外设之间按 串行方式传输，因此，在串行接口中，必须要有“接收移 位寄存器”（串→并）和“发送移位寄存器”（并→串）。20
第9章 微机系统串行通信
二、可编程串行异步通信接口芯片8250
8250的内部结构与引脚功能
21
第9章 微机系统串行通信
表7.12 AH=03子服务功能
返回本节
34
第9章 微机系统串行通信
9.3.4 AH=04/05子服务功能
• 表7.13 AH=04/05的扩展子服务功能
返回本节
35
第9章 微机系统串行通信
8250通信编程
1. 初始化编程 包括设置波特率、串行通信数据格式、工作方式
设波特率为9600，则除数为1843200/(9600*16)=12=000CH
1. 初始化编程
数据格式为8位数据位，1位停止位，奇校验 MOV AL, 0BH ;00001011 MOV DX, 3FBH OUT DX, AL
8250的工作方式由MODEM控制寄存器设置 设置自环工作方式 MOV AL, 13H MOV DX, 3FCh OUT DX, AL
37
第9章 微机系统串行通信
13
第9章 微机系统串行通信
串行通信的接口标准
TxD RxD SG DSR DTR RTS CTS
DCD
RI
发送数据（DTEDCE）
接收数据（DCEDTE）
信号地
DCE就绪（DCEDTE）
DTE就绪（DTEDCE）
请求发送（DTEDCE）
清除发送（DCEDTE） DCE允许DTE发送,该信
号是对RTS信号的回答。
数据载波检出（DCEDTE）
当本地DCE收到对方的DCE设备送来的载波信号时，使
DCD有效，通知DTE准备接收，并且由DCE将接收到的
载波信号解调为数字信号，经RxD线送给DTE。
振铃信号（DCEDTE）
当DCE收到交换机送来的振铃呼叫信号时，使该信号有
效，通知DTE已被呼叫。
14
第9章 微机系统串行通信
11
第9章 微机系统串行通信
串行通信的类型 同步通讯
靠同步字符完成收发双方同步
多个字符成组传送，在每组信息的开始，加上同步 字符，字符组和同步字符以及需要的其他字符构成 一个信息帧
同步字符 字符1 字符2
……
数据块
字符n 校验字符
12
第9章 微机系统串行通信
串行通信的接口标准 在串行通信中，DTE和DCE之间的连接要符合接口标准 计算机通信中使用最普遍的是RS-232C标准 PC机上的COM1、COM2接口，就是RS-232C接口，使 用9针和25针连接器
接收就绪（CTS=0） 数据就绪（DSR=0） 有振铃指示（RI=0） 接收线检测到载波信号（RLSD=0）
30
第9章 微机系统串行通信
9.3 串行端口的中断服务功能
• 9.3.1 AH=00子功能 • 9.3.2 AH=01/02子服务功能 • 9.3.3 AH=03子服务功能 • 9.3.4 AH=04/05子服务功能
01：发送保持器空；00：MODEM状态改变
26
第9章 微机系统串行通信
8250的内部寄存器
MODEM控制寄存器（3FCH/2FCH）
控制与MODEM的接口信号
00
0
D4 D3
D2 D1 D0
数据终端就绪，使DTR=0 请求发送，使RTS=0 使OUT1=0 使OUT2=0，允许发IRQ4中断请求 1：内部自环方式，用于自检 0：正常收发方式
主串口(COM1)地址：3F8H~3FEH 辅串口(COM2)地址：2F8H~2FEH
发送保持寄存器（3F8H/2F8H）: 保存待发送的并行数据
接收缓冲寄存器（ 3F8H/2F8H）: 保存接收到的一个字符
23
第9章 微机系统串行通信
8250的内部寄存器
通信线状态寄存器（3FDH/2FDH） 该寄存器提供数据传输的状态信息，各位含义如下： D0位：接收数据准备好×接收缓冲器满）标志位。D0=1，表示 接收器已接收到一帧完整的数据，并以转换成并行数据，存入接 收缓冲寄存器。 D1位：溢出错标志位。D1=1，表示接收缓冲器中的字符未取走。 8250又接收到新输入的数据，造成前一数据被破坏。 D2位：奇偶错标志位。D2=1，表示接收到的数据有奇偶错。 D3位：帧错（接收格式错）标志位。D3=1，表示接收的数据没 有正确的停止位。 D4位：线路间断标志位。D4=1，表示收到长时间“0”信号（即 终止信号）。
6
第9章 微机系统串行通信
信号的调制和解调
数字信号的频带宽，而普通通信线路频带较窄，如 电话线频带范围仅300~3400Hz
所以采用普通通信线路进行远程数据通信时，需要 在发送端用调制器（Modulator）把数字信号转换 为模拟信号，模拟信号经通信线路传送到接收方， 接收方再以解调器（Demodulator），把模拟信号 变为数字信号。
返回本章首页
31
第9章 微机系统串行通信
9.3.1 AH=00子功能
• 表7.10 AH=00的参数设置
返回本节
32
第9章 微机系统串行通信
9.3.2 AH=01/02子服务功能
• 表7.11 AH=01/02子服务功能
返回本节
33
第9章 微机系统串行通信
9.3.3 AH=03子服务能
• 表7.12列出了AH=03子服务功能，该功能专 门用于读通信进程中的状态。在AH中返回线路状 态，在AL中返回MODEM状态。
8250通信编程
2. 查询方式通信编程 读线路状态寄存器3FDH查相应状态位（D0和D5位）
发送程序：
接收程序：
TR: MOV DX, 3FDH
RE: MOV DX, 3FDH
IN AL, DX
大多数情况下，调制器和解调器合在一个装置中， 称为调制解调器——Modem
7
第9章 微机系统串行通信
信号的调制和解调 在数据通讯中，Modem起着传输信号的作用，是一种 数据通讯设备，简称DCE 接收设备和发送设备称为数据终端设备，简称DTE。 微机串行通信接口电路，如8250/8251为DTE。
串行通信的接口标准 RS-232-C采用负逻辑，且信号电平与TTL不兼容
串行接口芯片8250、8251 均使用TTL电平，应使用 电平转换电路与RS-232C 连接器连接。
MC1488：TTL电平 →RS232电平 （用于发送 方） MC1489：TTL电平 ←RS232电平 （用于接收 方）
15
第9章 微机系统串行通信
24
第9章 微机系统串行通信
8250的内部寄存器
D5位：发送保持寄存器空闲标志位。D5=1，表示数据已从发送 保持寄存器转移到发送移位寄存器，发送保持寄存器空闲，CPU 可以写入新数据。当新数据送入发送保持寄存器后，D5置0。 D6位：发送移位寄存器空闲标志位。D6=1，表示一帧数据已发 送完毕。当下一个数据由发送保持寄存器移入发送移位寄存器时， 该位被置0。 D7位：恒为0。
串行通信的接口标准 采用Modem(DCE)和电话网通信时的信号连接
16
第9章 微机系统串行通信
串行通信的接口标准 采用专用线通讯时的信号连接
17
第9章 微机系统串行通信
串行通信的接口标准 无Modem的标准连接
18
第9章 微机系统串行通信
串行通信的接口标准 无Modem 的最简连接
19
第9章 微机系统串行通信
MOV DX, 3FBH
MOV AL, 80H
;访问除数寄存器
OUT DX, AL
MOV DX, 3F8h
MOV AX, 000CH
OUT DX, AL
;除数的低8位写入3F8H
INC DX
MOV AL, AH