接口PPT课件第6章 串行接口.ppt
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例：数据传送的速率为120字符/秒，每帧包括10 个数 据位，则传送波特率为： 10×120=1200 bit/s =1200(波特) 每一位的传送时间是其倒数： Td=1/1200=0.833ms
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6.1.1 串行通信方式
注意： 异步通信中，每一个字符要用起始位和停止位作 标志，所以异步发送的发送器和接收器不必用同 一个时钟，各有各的局部时钟，只要同一标称频 率即可。
第6章 串行接口技术
串行通信： 使数据一位一位地依次进行传输而实现 通信。在传输中每一位数据都占据一 个固定的时间长度。
优点：传输线少、成本低，特别适合于远距离传送。 缺点：速度慢。若并行传送n位数据需时间T，则串
行传送的时间至少为nT。
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பைடு நூலகம் 串行通信接口
数据总线 驱动器和 接收器
状态寄存器 控制寄存器
发送器/ 接收器
发送器/ 接收器
21
6.1.2 串行通信中的数据传送方向
（3） 全双工通信： 数据的发送和接收分别由两根不同的传输线传
12
6.1.1 串行通信方式
单同步——在传送数据之前先传送一个同步字符SYNC 双同步——先传送两个同步字符“SYNC”。接收端检测到
该同步字符后开始接收数据。
外同步——通信的数据格式中没有同步字符，用一条专用 控制线来传送同步字符，对同步字符的检测在 串行I/O接口电路芯片外部进行。当外部硬件电 路检测到同步字符后，往串行接口发送一个同 步信号SYNC。当I/O接口接到同步信号后，开 始接收数据信息。
‘C’：43H=1000011B 110000101
6
6.1.1 串行通信方式
练习：设异步通信数据格式为7位数据、1位奇校验 和1位停止位，则字符‘9’的数据格式为：
‘ 9 ’： 39H=0111001B 1 0 01 1 1 0 1 1
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6.1.1 串行通信方式
（2）波特率（Baud Rate） 波特率——传送数据位的速率，用位/秒(bit/s或 bps)表示。也是衡量传输通道频宽的指标。
在同一字符中的两个相邻代码间的时间间隔是固 定的通信方式。
3
6.1.1 串行通信方式
（1）字符格式 以起始位（低电平）开头，停止位（高电平）结束。 一个字符正式发送之前，先发送一个起始位， 低
电平，宽度为1位；结束时发一个停止位，高电平，宽 度是1位、1.5位或2位；数据位占5~8位，可设1位奇偶 校验位。字符之间可有空闲位，它们都是高电平。数 据采用的编码有ASCII码和扩展BCD码。
数据通信控制规程： 通信双方间就如何交换信息所建立的一些规定和 过程称为数据通信控制规程。
在同步通信时所使用的数据格式根据数据控制规程 分为面向字符及面向位（面向比特）的两种。
11
6.1.1 串行通信方式
（1） 面向字符型的数据格式 特点：规定一些字符作为传输控制专用，
信息长度为8的整数位， 传输速率为200b/s ~ 4800b/s。 可采用单同步、双同步及外同步3种数据格式。
注意：每一帧信息结束时用两个字节的循环控制码CRC。
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6.1.1 串行通信方式
先传送两个同步字符“SYNC”。 接收端检测到该同步字符后开始 接收数据。 通信的数据格式中没有同步字符， 而是用一条每专一用帧控信制息线结来束传时送均同步 字符，使在接传用收送两方数个及据字发之节送前的端先循实传环现送控同一步个同 步字制符码“CSRYCN为C结”。束接。收端检测 到该同步字符后开始接收数据。
由此构成的一串数据叫做帧。
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特点：1. 一帧数据中位与位之间的时间间隔是固定的 2. 相邻两帧的数据之间的时间间隔是不固定的
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6.1.1 串行通信方式
例如：设异步通信数据格式为7位数据、1位奇校验 和1位停止位，则字符‘A’的数据格式为：
‘A’：41H=1000001B 100000111
字符‘C’的数据格式为：
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6.1.1 串行通信方式
2 同步通信方式 同步通信时，一般将若干字符组成一个信息
组，字符一个接着一个传输。在每组信息（通常称 之为信息帧）开始要加上1至2个同步字符，在传输 线上没有字符传输时，要发送专用的“空闲”字符 或同步字符，其原因是同步传输字符必须连续传输， 不允许有间隙。
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6.1.1 串行通信方式
送器，B只作为数据接收器，不能进行反方向 传输。
发送器
接收器
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6.1.2 串行通信中的数据传送方向
（2） 半双工通信： 允许两个方向传输数据，但不能同时传输，
只能交替进行，A发B收或B发A收。由于A、B 之间仅一根数据传送线，它们都有独立的发送 器和接收器，所以在同一个时刻只能进行一个 方向的传送。
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6.1.1 串行通信方式
（2） 面向位型的数据格式 特点：没用传输控制字符，用某些位组合作为控 制用， 信息长度可变，传输速率在2400b/s 以上。
最具代表性的规程是同步数据链路控制规程(SDLC)
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6.1.1 串行通信方式
根据同步数据链路控制规程(SDLC)，面向比特型 的数据以帧为单位传输，每帧由6个部分组成。
中断请求 信号交换 读 联络逻辑 写
数据输入缓冲寄存器
数据输入移位寄存器 数据输出移位寄存器
调制解调器控制
串行输入 串行输出
地址译 码器
来自地址总线
数据输出缓冲寄存器
接收器时钟
发送器时钟
典型内部结构
6.1.1 串行通信方式
串行通信按通信约定的格式分为两种： 异步通信方式和同步通信方式
1 异步通信方式 通信中两个字符的时间间隔是不固定的，而
注意： 同步通信的数据传输效率比异步通信高，但接收 器和发送器必须使用同一时钟。硬件电路较复杂。
18
6.1.2 串行通信中的数据传送方向
在串行通信中，按照在同一时刻数据流的方向 可分为三种基本传送模式：
单工传送、半双工传送和全双工传送。
19
6.1.2 串行通信中的数据传送方向
（1）单工通信 只允许一个方向传输数据。A只作为数据发
（1）开始标志“7EH”； （2）一个字节的地址场； （3）一个字节的控制场； （4）需要传送的数据，数据都是位(bit)的集合； （5）1~2个字节的帧校验码CRC； （6）结束标志 “7EH”。
01111110 A
C
I
FC 01111110
一帧 16
0比特插入/删除法
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6.1.1 串行通信方式
注意： 异步通信中，每一个字符要用起始位和停止位作 标志，所以异步发送的发送器和接收器不必用同 一个时钟，各有各的局部时钟，只要同一标称频 率即可。
第6章 串行接口技术
串行通信： 使数据一位一位地依次进行传输而实现 通信。在传输中每一位数据都占据一 个固定的时间长度。
优点：传输线少、成本低，特别适合于远距离传送。 缺点：速度慢。若并行传送n位数据需时间T，则串
行传送的时间至少为nT。
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பைடு நூலகம் 串行通信接口
数据总线 驱动器和 接收器
状态寄存器 控制寄存器
发送器/ 接收器
发送器/ 接收器
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6.1.2 串行通信中的数据传送方向
（3） 全双工通信： 数据的发送和接收分别由两根不同的传输线传
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6.1.1 串行通信方式
单同步——在传送数据之前先传送一个同步字符SYNC 双同步——先传送两个同步字符“SYNC”。接收端检测到
该同步字符后开始接收数据。
外同步——通信的数据格式中没有同步字符，用一条专用 控制线来传送同步字符，对同步字符的检测在 串行I/O接口电路芯片外部进行。当外部硬件电 路检测到同步字符后，往串行接口发送一个同 步信号SYNC。当I/O接口接到同步信号后，开 始接收数据信息。
‘C’：43H=1000011B 110000101
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6.1.1 串行通信方式
练习：设异步通信数据格式为7位数据、1位奇校验 和1位停止位，则字符‘9’的数据格式为：
‘ 9 ’： 39H=0111001B 1 0 01 1 1 0 1 1
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6.1.1 串行通信方式
（2）波特率（Baud Rate） 波特率——传送数据位的速率，用位/秒(bit/s或 bps)表示。也是衡量传输通道频宽的指标。
在同一字符中的两个相邻代码间的时间间隔是固 定的通信方式。
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6.1.1 串行通信方式
（1）字符格式 以起始位（低电平）开头，停止位（高电平）结束。 一个字符正式发送之前，先发送一个起始位， 低
电平，宽度为1位；结束时发一个停止位，高电平，宽 度是1位、1.5位或2位；数据位占5~8位，可设1位奇偶 校验位。字符之间可有空闲位，它们都是高电平。数 据采用的编码有ASCII码和扩展BCD码。
数据通信控制规程： 通信双方间就如何交换信息所建立的一些规定和 过程称为数据通信控制规程。
在同步通信时所使用的数据格式根据数据控制规程 分为面向字符及面向位（面向比特）的两种。
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6.1.1 串行通信方式
（1） 面向字符型的数据格式 特点：规定一些字符作为传输控制专用，
信息长度为8的整数位， 传输速率为200b/s ~ 4800b/s。 可采用单同步、双同步及外同步3种数据格式。
注意：每一帧信息结束时用两个字节的循环控制码CRC。
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6.1.1 串行通信方式
先传送两个同步字符“SYNC”。 接收端检测到该同步字符后开始 接收数据。 通信的数据格式中没有同步字符， 而是用一条每专一用帧控信制息线结来束传时送均同步 字符，使在接传用收送两方数个及据字发之节送前的端先循实传环现送控同一步个同 步字制符码“CSRYCN为C结”。束接。收端检测 到该同步字符后开始接收数据。
由此构成的一串数据叫做帧。
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特点：1. 一帧数据中位与位之间的时间间隔是固定的 2. 相邻两帧的数据之间的时间间隔是不固定的
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6.1.1 串行通信方式
例如：设异步通信数据格式为7位数据、1位奇校验 和1位停止位，则字符‘A’的数据格式为：
‘A’：41H=1000001B 100000111
字符‘C’的数据格式为：
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6.1.1 串行通信方式
2 同步通信方式 同步通信时，一般将若干字符组成一个信息
组，字符一个接着一个传输。在每组信息（通常称 之为信息帧）开始要加上1至2个同步字符，在传输 线上没有字符传输时，要发送专用的“空闲”字符 或同步字符，其原因是同步传输字符必须连续传输， 不允许有间隙。
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6.1.1 串行通信方式
送器，B只作为数据接收器，不能进行反方向 传输。
发送器
接收器
20
6.1.2 串行通信中的数据传送方向
（2） 半双工通信： 允许两个方向传输数据，但不能同时传输，
只能交替进行，A发B收或B发A收。由于A、B 之间仅一根数据传送线，它们都有独立的发送 器和接收器，所以在同一个时刻只能进行一个 方向的传送。
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6.1.1 串行通信方式
（2） 面向位型的数据格式 特点：没用传输控制字符，用某些位组合作为控 制用， 信息长度可变，传输速率在2400b/s 以上。
最具代表性的规程是同步数据链路控制规程(SDLC)
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6.1.1 串行通信方式
根据同步数据链路控制规程(SDLC)，面向比特型 的数据以帧为单位传输，每帧由6个部分组成。
中断请求 信号交换 读 联络逻辑 写
数据输入缓冲寄存器
数据输入移位寄存器 数据输出移位寄存器
调制解调器控制
串行输入 串行输出
地址译 码器
来自地址总线
数据输出缓冲寄存器
接收器时钟
发送器时钟
典型内部结构
6.1.1 串行通信方式
串行通信按通信约定的格式分为两种： 异步通信方式和同步通信方式
1 异步通信方式 通信中两个字符的时间间隔是不固定的，而
注意： 同步通信的数据传输效率比异步通信高，但接收 器和发送器必须使用同一时钟。硬件电路较复杂。
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6.1.2 串行通信中的数据传送方向
在串行通信中，按照在同一时刻数据流的方向 可分为三种基本传送模式：
单工传送、半双工传送和全双工传送。
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6.1.2 串行通信中的数据传送方向
（1）单工通信 只允许一个方向传输数据。A只作为数据发
（1）开始标志“7EH”； （2）一个字节的地址场； （3）一个字节的控制场； （4）需要传送的数据，数据都是位(bit)的集合； （5）1~2个字节的帧校验码CRC； （6）结束标志 “7EH”。
01111110 A
C
I
FC 01111110
一帧 16
0比特插入/删除法
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6.1.1 串行通信方式