第07章串行通信接口及总线标准

三、同步通信协议
1、同步方式通信的特点 ⑴ 异步方式中并不要求收、发两端对传输数据的每一位
均保持同步，而仅要求在一个字符的起始位后，使其中 的每一位同步。而同步方式通信则要求对传送数据的每 一位都必须在收、发两端严格保持同步，即所谓“位同步” 。因此，同步方式中，收、发两端需用同一个时钟源作 为时钟信号。
主要用于近距离、高速率通信（打印机等）
7.1.2 两种串行通信
异步串行通信 ASYNC(Asynchronous Data Communication)
同步串行通信 SYNC(Synchronous Data Communication)
一、异步串行通信
字符
起始位 (start
bit)
校验位 停止位
使用公共时钟
发送方
接收方
外同步格式
用一根同步时钟线 来同步收发数据
面向字符
公共时钟
单同步格式 双同步格式
内同步格式
由传输的数据中
携带同步信息 面向位型
通过调制解调器 从数据流中提出 同步信号，用锁 相技术获得。
同步数据链路控制规程SLDC 高级数据链路控制规程HLDC 先进数据链路控制规程ADCCP
SYN是同步字符，每帧开始有若干个SYN。接收端一 • 旦检测到同步字符SYN，就知道一帧开始了。 • SOH（Start of Header）表明标题的开始，称为序始符。 • 标题中可以包括源地址、目的地址和路由指标等信息。 • STX（Start of Text）称为文始符，标志着传送数据正
一组数据的各位同时进行传输 一组数据一位一位进行传输
D7 1 D6 01 D5 01 D4 1 D3 10 D2 1 D1 01 D0 01
10 0 1 0 0
D5 D4 D3 D2 D1 D0
联络信号线
优点：速度快，控制简单
优点：连线少 缺点：传输速率较低
缺点：连接线多，易受干扰 主要用于长距离、低速率通信 不适合远距离传输。 两个串口等
⑴ 面向字符的同步通信协议BSC的帧格式 该协议以若干字符组成一个信息块一起发送，一个信
息块称为一帧，用一些特殊定义的字符来定界一帧的开 始、结束和分隔不同的段以及控制整个信息交换过程。 此种协议的一般帧格式如图8.21所示。
⑵ 特殊定义的字符
SYN SYN SOH 标题 STX 数据块 ETB或ETX 块校验
2、同步通信协议概述
如上所说，同步通信协议可分为两类： ⑴ 面向字符的同步通信协议，这类协议目前有两种： ① BM—国际标准化组织ISO提出的基本型同步通信协 议；
② BSC —IBM公司提出的二进制同步通信协议。 ⑵ 面向比特的同步通信协议
① HDLC —国际标准化组织ISO提出的高级链路控制协 议；
同步通信的时钟定时方法
时钟 （发送时钟与接 收时钟完全同步）
发送方在时钟信号的下降沿发送字节 接收方在时钟信号的上升沿接收字节
数据（62H） 0
1
1
0
0
0
1
0
MSB
LSB
同步传输先发送高位(MSB)
同 步 字 符 数 据 场 CRC 校 验 字 符 1CRC 校 验 字 符 2
(a) 单同步数据格式
第七章串行通信接口及总线标准
第7章 串行通信接口及总线标准
• 7.1 串行通信的基本概念 • 7.2 串行通信的物理标准 • 7.3 可编程串行通信接口芯片INS8250 • 7.4 PC系列微机的异步串行通信适配器及其
编程
7.1 串行通信的基本概念
7.1.1 并行通信和串行通信
并行通信
串行通信
② SDLC —IBM公司提出的同步数据链路控制协议； ③ ADCCP —美国国家标准化协会ANSI提出的先进数 据通信协议； ④ X.25 第二级—国际电报电话咨询委员会CCITT提出 的协议； ⑤ DDCMP— 美国DEC公司提出的数字数据通信信息协议。
3、面向字符的同步通信协议
这种协议较早在二十世纪60年代就开始发展，目前仍在 使用，其典型代表是IBM公司提出的二进制同步通信协议 BSC，下面简单介绍一下这种通信协议。
同 步 字 符 同1 步 字 符 2数 据 场 CRC 校 验 字 符 1CRC 校 验 字 符 2
标志符 地址符 01111110 8 位
标志符 地址符 01111110 8 位
(b) 双同步数据格式
数据场
CRC 校 验CRC 校 验 标 志 符 字 符 1 字 符 2 01111110
(c) SDLC数据格式
⑵ 同步方式传送的字符没有起始位和停止位，它不是用 起始位表示字符的开始，收发双方的同步方法可分为
外同步法和内同步法。外同步法是在发送数据之前向接收 端发送一串时钟脉冲，接收端按这个时钟频率调整自己 的时序，使接收时钟频率锁定在接收到的时钟频率上， 并作为同步时钟来接收数据。内同步法是接收端从接收 到的数据信息波形本身提取同步的方法。 ⑶ 同步通信协议分为面向字符和面向比特两种。 ⑷同步通信时，字符数据不允许有空隙。当线路空闲或 没有字符可发送时，可发送收、发双方约定的同步字符。 ⑸ 同步通信传输效率高，适合于快速、大量数据的传送。
数据位(data bit)
(parity (stop bit) bit)
空闲位
1 0 0/1 0/1 … 0/1 0/1 1 1 1
低位
高位
双方使用本地时钟
问题：1、波特率(baud rate): 每秒传输码元的个数，称~
2、帧(frame)格式：
奇偶校验错误(Parity error)
3、错误检测： 溢出错误(Overrun error)
控制符 8位
数据场
CRC 校 验CRC 校 验 标 志 符 字 符 1 字 符 2 01111110
(d) HDLC数据格式
数 据 场 CRC 校 验 字 符 1CRC 校 验 字 符 2
(e) 外同步Biblioteka Baidu式
同步传送数据格式 (a) 单同步数据格式；(b) 双同步数据格式；(c) SDLC数据格式;
(d) HDLC数据格式；(e) 外同步格式
帧格式错误(Frame error)
异步传输的时钟定时方法
发送方利用内部时钟来决定什么时候发送每个 位
接收方检测开始信号的下降沿，然后利用 它的内部时钟从每一位的中间接收该位
数据 （61H）
位
起始位 1 0
0
0
0
1
1
0 停止位
LSB
MSB
异步传输先发送低位 (LSB)
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二、同步串行通信SYNC(Synchronous Data Communication)