微机原理 第10章 PPT课件.ppt

波特率发生器
发送保持寄存器
发送移位寄存器 Sout 并→串
串行数据发送过程：
CPU执行OUT指令，将待发送的数据→发送保持寄 存器暂存，当发送移位寄存器空闲时自动装入，后者在发 送器时钟控制下将并行数据添加起始位、校验位、停止位， 一位一位发出
3.通信速率（传输速率） 通信速率，又称波特率，表示每秒钟传送的0、1•代码个数 （包括起始位、校验位、停止位），单位为“波特”。 （bit per second—— bps）—— 波特率
异步通信传送中，收、发双方必须约定： 收发双方的通信速率必须一致 收发双方的数据帧格式必须一致
例如： 传送一个字符 “E” ，（ASCⅡ码为：1000101B =45H） 7个数据位,奇校验, 2个停止位.
１到０的跳变作为新字符的开始
最低位
最高位
起始位
５到８个数据位
1,1
1 2
或2个停止位
可选的奇偶校验位
１到０的跳变作为新字符的开始
最低位
最高位
起始位
四部分：
５到８个数据位
1,1
1 2
或2个停止位
可选的奇偶校验位
（1）起始位 ： 1位逻辑‘0’
（2）数据位： 5~8位 0，1代码
（3）奇偶校验位： 0~1位‘0’或‘1’
RS-232C使用25芯连接器和9芯连接器
• 功能特性： 标准定义了25针连接器中的20 条连接线。（常用的信号线）
DTE 准备就绪 DTR
DTE
DCE 准备就绪 DSR
（数据终端设备） 清除已传送(允许发送) CTS
计算机 或终端
请求发送 接收数据
RTS RxD
发送数据
TxD
载波检测 振铃检测 信号地
（4）停止位： 1、1.5、2位逻辑‘1’
奇偶校验位（可有可无） 奇校验：数据位与校验位中‘1’的个数为奇数。 偶校验：数据位与校验位中‘1’的个数为偶数。 通信双方约定采用一致的奇偶校验方式，由发送方设置校验位， 由接收方负责校验。
2.一帧数据发送时序 异步通信时，一帧字符以起始位‘0’开始，紧跟着是数据位 （先发数据最低位，再是高位）奇偶校验位，最后以停止位结 束。无数据传送时，通信线长时间逻辑‘1’，停止位
信号的电平标准和控制信号的定义。
计算机
串行接口
MODEM信道（传输线路）Fra bibliotekMODEM
计算机 或终端
串行接口
RS-232C
计算机
MODEM
RS-232C
信道（传输线路）
MODEM
计算机 或终端
(1) 控制信号的定义(机械特性)
PC系列机有两个串行口：即COM1和COM2， 使用9针和25针两种连接器，符合RS-232C接口标准。
停止位
数据位
停止位 空闲位
11 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1
起始位
校验位
4. 信号的调制与解调
数据通信传输的是数字信号，要求传送线的频带很宽，而我们在长 距离传送时，有时是利用电话线传送的，而电话线的带宽为 300 ~ 3000 Hz ，因此若直接传输数字信号，信号就要发生畸变。
DCD RI SGND
DCE （数据通信设备）
调制解调器 或其他 通信设备
(2) 信号电平标准(电气特性)
标准规定：逻辑“1”信号，电平在 –3V ~ -15V 之间； 逻辑“0”信号，电平在 +3V ~ +15V 之间；
因此，使用RS-232C与微机接口时，需要将TTL电平（0 ~ 5V）与RS-232C电平进行转换。
数据的传输方式 1. 单工方式
单工方式只允许数据按照一个固定的方向传送。
站A
站B
2.半双工方式
半双工方式要求收发双方均具备接收和发送数据的能力，由
于只有一条信道，数据不能同时在两个方向上传送。
站A
站B
3. 全双工方式
在全双工方式中，收发双方可同时进行数据传送。
站A
站B
三. 串行异步通信协议
1.标准数据格式
计算机
~~ ~~
终端或 计算机
因此，需用调制器将数字信号转换成模拟信号 —— 传输—— 再用解调器 将其转换成数字信号。
调制：用一个信号控制另一个信号的某个参数随之变化的过 程，叫调制。
这两个信号分别叫调制信号和被调信号，被调信号只作 为传输过程中信息的载体，也叫载波。
解调： 将已经调制的信号恢复成原来的数字信号的过程。
串行 接口 芯片
电平 转换
电
MODEM
话 线
TTL 电平
RS-232 电平
可用现成的转换芯片（如MC1488、MC1489等）转换。
MC1488：TTL电平→RS232电平 （用于发送方） MC1489：TTL电平←RS232电平 （用于接收方）
10.2 可编程串行异步通信接口芯片8250
能实现数据串 并变换，实现全双工异步通信 支持异步通信协议，数据格式、通信速率等由初始化编程 设定 内部有MODEM控制器，可直接和MODEM相连 内部有中断机制，CPU可用查询、中断方式与之交换信息
第10章 微机系统串行通信
10.1 串行通信基础
一.计算机通信方式
CPU与外部的信息交换称为通信
并行通信: 数据所有位同时被传输
串行通信
串行同步通信
数据被逐位顺序传送 串行异步通信
（1）串行异步通信：指一帧字符用起始位和停止位来完成
收发同步
起始位
数据位
校验位
空闲位
0 0/1 0/1
0/1
111
停止位
（2）串行同步通信：靠同步字符来完成收发双方同步
~~ ~~
同步字符 同步字符 数据 数据
数据 校验码 校验码
数据传送速度： 并行通信 > 串行同步通信 > 串行异步通信
二.串行数据传输方式
串行数据通信系统模型
计算机
MODEM
信道（传输线路）
MODEM
计算机 或终端
对一个通信系统来讲，必须要考虑的问题有以下几个方面： (1) 信道的带宽和数据的传输速率； (2) 信号的调制与解调； (3) 串行通信的信号格式 等。
PC机有2个串行口：主串口3FXH、辅串口2FXH 高档微机中，8250的功能被一些多功能芯片取代
8250内部结构
CPU
D7~D0
8
发送器时钟 f TXC
波特率发生器
接收器时钟 f RXC
8
发送保持寄存器
发送移位寄存器 Sout
并→串
接收移位寄存器 Sin
串→并
接收缓冲寄存器
CPU
8
D7~D0
发送器时钟 f TXC
4.串行通信接口标准-RS232C标准
要进行串行通信，还要解决一个问题：计算机与MODEM怎 样连接？ —— 通过接口电路——串行接口电路 连接。 这个接口其： 机械特性、电气特性、功能特性 都要遵循一定 的规范，也就是要有一个标准。
目前计算机通信使用最普遍的是RS-232C标准。它对两方面作 了规定：