微机基本原理第七章串行通信接口技术原理
串行口工作原理
串行口工作原理
串行口是一种用于数据传输的硬件接口，它可以将数据逐个比特地传输。
串行口工作的基本原理是将需要传输的数据按照一定的规则进行分割，并以连续的比特序列的形式进行传输。
在串行口的工作过程中，数据被分成一个个比特，然后按照事先约定好的规则，依次传输给接收端。
这个规则包括了每个比特的位宽、传输的顺序以及同步的方式等等。
通常情况下，串行口使用的是异步传输方式，也就是说，传输时不需要事先进行时钟同步，而是在数据的起始位置插入起始位和校验位来提供同步信息。
在串行口的数据传输过程中，发送端按照一定的时序将数据比特逐个发送给接收端。
接收端按照相同的时序依次接收每个比特，并通过解码、校验等操作恢复原始数据。
为了保证数据的准确性，通常还会在传输过程中加入差错检测和纠错机制，例如CRC校验等。
串行口的工作原理与并行口不同，串行口通过逐个比特的方式传输数据，相比之下，串行口在传输速率上可能会受到一定的限制。
但是串行口的传输距离相对较长，传输线路简单，而且可以灵活选择传输速率，因此在许多应用场景下得到了广泛的应用。
例如，在计算机、通信设备、工业自动化等领域中，串行口被广泛用于连接外部设备与主机进行数据交互。
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在计算机或其他电子设备之间传输数据的方式，其工作原理是通过逐位地传输数据，从而实现数据的传输和通信。
串行通信与并行通信相比，具有传输速度较慢但传输距离较远、传输线数量较少的优势。
在串行通信中，数据以位的形式传输，即每次只传输一个位。
数据通过串行通信线路一个接一个地传输，按照一定的协议和规则进行传输。
串行通信的工作原理主要包括以下几个方面：1. 数据传输方式：串行通信通过一个传输线路逐位地传输数据，通常是通过串行通信线路传输数据。
数据在传输线路上传输时，会经过编码和调制处理，以确保数据传输的可靠性和准确性。
2. 数据传输速率：串行通信的数据传输速率通常以波特率（Baud rate）来衡量，波特率表示每秒传输的波特数，也可以理解为每秒传输的符号数。
波特率越高，数据传输速度越快。
3. 数据帧结构：在串行通信中，数据通常以数据帧的形式传输。
数据帧包括数据字段、校验字段、控制字段等，用于确保数据传输的正确性和完整性。
4. 数据传输协议：串行通信通常使用一定的数据传输协议，如UART（通用异步收发传输）协议、SPI（串行外设接口）协议、I2C（Inter-Integrated Circuit）协议等。
这些协议定义了数据传输的格式、时序、校验等规则，用于确保数据的可靠传输。
5. 数据传输方式：串行通信可以采用同步传输方式和异步传输方式。
同步传输方式需要发送方和接收方之间保持时钟同步，数据按照时钟信号进行传输；而异步传输方式则不需要时钟信号，数据的传输是根据数据帧的起始和停止位进行的。
总的来说，串行通信的工作原理是通过逐位传输数据，通过数据传输线路、数据传输方式、数据帧结构、数据传输协议等多个方面的配合，实现数据的传输和通信。
串行通信在计算机、通信、工业控制等领域广泛应用，是现代电子设备数据传输的重要方式。
《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。
单片机的串行通信接口原理及其应用解析
单片机的串行通信接口原理及其应用解析引言：单片机作为嵌入式系统的核心，广泛应用于各个领域。
随着科技的不断发展，单片机通信的需求越来越高。
而串行通信接口便成为了单片机与外部设备进行数据交换的重要手段之一。
本文将讨论单片机串行通信接口的原理、主要类型和应用。
一、串行通信接口的原理串行通信是将数据位串行传送的一种方式，与并行传输相对应。
单片机的串行通信接口是通过发送和接收数据位的电信号来实现数据交互。
1. 数据位传输原理：串行通信将数据按照位逐位地传送，数据位由高位到低位依次传输或接收。
通常，发送和接收双方约定好一种数据格式，如起始位、停止位、校验位等。
起始位用于表示数据传输的开始，停止位用于表示数据传输的结束。
校验位用于检查数据传输的准确性。
2. 电平和波特率：串行通信中使用的电平通常有高电平（1）和低电平（0）两种状态。
波特率是衡量数据传输速率的指标，表示每秒钟传输的位数。
常见的波特率有9600、115200等。
3. 同步和异步传输：串行通信可以分为同步和异步两种传输模式。
同步传输是指发送端和接收端以相同的时钟频率进行数据传输，需要使用专门的时钟信号线。
异步传输是指发送端和接收端使用各自的时钟频率，通过起始位、停止位来实现数据的同步。
异步传输比较灵活，成本较低，因此更常用。
二、串行通信接口的主要类型单片机的串行通信接口主要包括UART、SPI和I2C接口。
下面将对每种接口进行简要介绍。
1. UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）接口：UART是一种异步通信接口，常用于单片机与计算机之间的串行通信。
UART 接口有两个引脚，一个用于数据传输的发送线（TX），一个用于数据传输的接收线（RX）。
UART通过波特率的设置来控制数据传输速率，并使用起始位、停止位和校验位来保证数据的准确性。
2. SPI（Serial Peripheral Interface）接口：SPI接口是一种全双工同步串行通信接口，用于连接单片机与外部设备，如传感器、显示器等。
《串行口通信技术》PPT课件
19
例1 已知8051的串行口采用方式1进行通信，晶振频率为
11.0592MHz，选用定时器T1作为波特率发生器，T1工作于方 式2，要求通信的波特率为9600，计算T1的初值。 设Smod=0, 计算T1的初值如下：
WAIT:JBC TI, CONT ；判发送完标志 SJMP WAIT
CONT:INC R0 DJNZ R2, LOOP ；发送16个数据
22
12 (256 X ) fosc
溢出率为溢出周期的倒数。则波特率的计算公式为：
波特率＝ 2SMOD
fosc
32 12 (256 X)
实际使用中，波特率是已知的。因此需要根据波特率的计算 公式求定时初值X。用户只需要把定时初值设置到定时器1，就 能得到所要求的波特率。
16
串行口工作方式2
方式2为11位为一帧的异步串行通信方式。其帧格式为1个起 始位、9个数据位和1个停止位。如下图所示。
位地址 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H
位符号 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
6
SCON中各位说明如下：
1） SM0 、SM1——串行口工作方式选择
位 其状态组合和对应工作方式为：
SM0 SM1
工作方式
00
方式0
01
方式1
10
方式2
11
方式3
TRS: MOV SCON, #80H ；设置串行口工作方式2 MOV PCON, #80H ；波特率为fosc/32 MOV R0, #40H ；设置片内数据指针 MOV R2, #10H ；数据长度送R2
串行口通信技术
总结词
无线串行口通信技术打破了传统线缆的束缚，为设备间的通信提供了更加灵活的解决方案。
详细描述
无线串行口通信技术通过无线信号传输数据，常见的标准包括Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等。这种技术广泛应用于智能家居、工业自动化等领域，为设备的无线连接和数据传输提供了便利。
无线串行口通信技术
THANKS FOR
01
02
03
04
05
06
定义与特点
03
同步
发送端和接收端需要建立同步关系，确保数据传输的正确性。
01
数据发送
发送端将数据按位顺序一位一位地通过传输线发送到接收端。
02
数据接收
接收端按位顺序一位一位地接收数据，并将数据存储在存储器中。
串行口通信的原理
单工、半双工、全双工。
根据传输方向
同步串行通信、异步串行通信。
数据采集与监控系统（SCADA）
实时性要求
工业自动化控制系统对实时性要求较高，串行口通信技术能够快速传输数据，满足实时控制的需求。
可靠性要求
在工业环境中，设备之间的通信需要稳定可靠，串行口通信技术具有较高的可靠性，能够保证设备的稳定运行。
设备连接
串行口通信技术可以将工业自动化控制系统中的各种设备连接起来，实现设备之间的数据交换和控制。
串行口通信硬件
串行口通信硬件
try {
02
组织 传入，组织 执行 这个任务，组织 训练 这个任务，组织 完成。 这个任务，组织 验收 这个任务， 组织 完成 这个任务， 组织 完成 这个任务，
03
如果 组织 任务 这个任务， 组织 完成 这个任务， 如果 组织 任务 这个任务， 如果 组织 任务 这个任务，
简述串行接口的工作原理以及串行接口的优缺点
串行接口是一种数字接口，用于在计算机系统中传输数字信号或者数据。
串行接口通过一根线依次传输每个位的数据，相比并行接口，串行接口只需要一根线就可以进行数据传输，因此在一些场景中可以节省成本和空间。
本文将首先简述串行接口的工作原理，然后分别对串行接口的优点和缺点进行详细介绍。
一、串行接口的工作原理1. 数据传输串行接口通过一个个数据位的顺序传送数据，每个数据位通过一根线进行传输。
在传输时，数据被分割成一个个数据包，每个数据包由起始位、数据位、校验位和停止位组成。
这些数据包按照一定的规则经过线路传输，接收端再将这些数据包组装还原成原始数据。
而整个过程中，数据包的传输是依赖于时钟脉冲信号的。
2. 时钟信号为了确保接收端能够正确地接收和理解发送端的数据，串行接口需要一个时钟信号来进行数据的同步。
时钟信号在数据传输的过程中充当了一个重要的角色，确保发送端的数据能够被准确地读取和复原。
3. 带宽利用串行接口能够更好地利用带宽，因为它只需要一根线来进行数据传输。
在一些对带宽有限制的环境下，串行接口可以更好地满足需求。
二、串行接口的优缺点串行接口作为一种常见的数字接口，在许多设备中被广泛使用。
其优缺点如下：优点：1. 使用简单串行接口只需要一根线进行数据传输，在设计和使用上相对简单。
这对于一些资源有限的情况下尤为重要，比如在一些嵌入式系统中，串行接口能够更好地满足需要。
2. 抗干扰能力强因为串行接口只需要一根线进行数据传输，相比并行接口，串行接口在传输过程中对于干扰的抵抗能力更强。
这使得串行接口能够更好地适用于电磁干扰严重的环境。
3. 长距离传输串行接口可以支持较长的传输距离，这对于一些需要进行长距离数据传输的场景非常重要。
缺点：1. 传输速率低由于串行接口是逐位传输数据的，因此在相同条件下，它的传输速率往往比并行接口要低。
这意味着在需要进行高速数据传输的场景下，串行接口可能无法满足需求。
2. 数据传输效率低串行接口在数据传输的过程中需要进行数据包的分割和再组装，这会导致数据传输的效率较低，尤其在大批量数据传输的情形下。
串行口通信原理及操作流程
串行口通信原理及操作流程51单片机的串行口是一个可编程全双工的通信接口，具有UART（通用异步收发器）的全部功能，能同时进行数据的发送和接收，也可以作为同步移位寄存器使用。
51单片机的串行口主要由两个独立的串行数据缓冲寄存器SBUF（发送缓冲寄存器和接收缓冲寄存器）和发送控制器、接收控制器、输入移位寄存器及若干控制门电路组成。
51 单片机可以通过特殊功能寄存器SBUF队串行接收或串行发送寄存器进行访问，两个寄存器共用一个地址99H，但在物理上是两个独立的寄存器，由指令操作决定访问哪一个寄存器。
执行写指令时访问串行发送寄存器；执行读指令时，访问串行接收寄存器。
（接收器具有双缓冲结构，即在接收寄存器中读出前一个已接收到的字节之前，便能接收第二个字节，如果第二个字节已接收完毕，而第一个字节还没有读出，则将丢失其中一个字节，编程时应引起注意。
对于发送器，因为是由cpu控制的，所以不需要考虑。
与串行口紧密相关的一个特殊功能寄存器是串行口控制寄存器SCON，它用来设定串行口的工作方式、接收/发送控制以及状态标志等。
串行口控制寄存器SCON串行口控制寄存器SCON在特殊功能寄存器中，字节地址为98H，可位寻址，单片机复位时SCON全部被清零。
位序号D7D6D5D4D3D2D1D0位符号SM0SM1SM2RENTB8RB8T1R1SM0,SM1为工作方式选择位。
串行口有四种工作方式，它们由SM0、SM1设定。
其中方式一最为常用。
SM2为多机通信控制位。
REN为允许串行接收位。
TB8为方式2、3中方式数据的第九位。
RB8为方式2、2中接收数据的第九位。
TI为发送中断标志位，在方式0时，当串行发送第8位数据结束时，或在其他方式，串行发送停止位的开始时，由内部硬件使TI置一，向CPU发出中断申请。
在中断服务程序中，必须使用软件将其清零，取消此中断申请。
RI为接收中断标志位。
在方式0时，当串行接收第8位数据结束时，或在其他方式，串行接收停止位的中间时，由内部硬件使RI置一，向CPU发出中断申请。
串行通信的工作原理及应用
串行通信的工作原理及应用1. 什么是串行通信串行通信是一种数据传输方式，在这种方式下，数据位是按照顺序一个一个地传输的。
相对应的是并行通信，它是一种同时传输多个数据位的通信方式。
在串行通信中，数据位通过一个传输线依次传送，每个数据位之间由一个起始位和一个停止位分隔。
这种传输方式的优点是占用较少的传输线资源，但由于需要一个接一个地传输数据位，速度较慢。
2. 串行通信的工作原理串行通信的工作原理包括以下几个要点：2.1 起始位和停止位在每个数据位之间，串行通信需要加入起始位和停止位作为分隔符。
起始位和停止位分别被设置为逻辑低和逻辑高，用于标识每个数据位的开始和结束。
这样接收端可以通过检测起始位和停止位来判断每个数据位的位置，从而正确地解析接收的数据。
2.2 传输速率串行通信的传输速率是指每秒传输的比特数，通常用波特率（bps）来表示。
波特率越高，传输速度越快。
但是在实际应用中，传输速率受到传输线路的限制，不能无限制地提高。
需要在实际应用中根据需求和可用的传输线路选择合适的波特率。
2.3 容错性串行通信在传输过程中需要保证数据的可靠性和完整性。
为了提高容错性，通常会在传输的数据中添加校验位或者奇偶校验位来验证数据的正确性。
接收端通过对接收到的数据进行校验，判断数据是否出错。
如果校验失败，说明数据传输中存在错误，可以通过重新传输或其他方式进行错误处理。
3. 串行通信的应用串行通信在现代通信领域有着广泛的应用，以下列举了一些常见的应用场景：3.1 串行通信接口串行通信接口是计算机与外部设备进行通信的重要方式之一。
例如，通过串口接口（RS232C 或 USB），计算机可以与打印机、调制解调器、传感器等设备进行串行通信。
串行通信接口可以通过串行线缆传输数据，并对数据进行解析和处理。
3.2 串行通信协议串行通信协议是在串行通信中定义数据传输格式和规则的一组约定。
常见的串行通信协议包括UART、SPI、I2C等，并且每个协议都有自己的通信规范和数据传输方式。
《单片机原理与接口技术》第7章 串行接口
PCON寄存器的D7位为SMOD，称为波特率倍增位。即当SMOD=1时，波 特率加倍; 当SMOD=0时，波特率不加倍。 通过软件可设置SMOD=0或SMOD=1。因为PCON无位寻址功能，所以， 要想改变SMOD的值，可通过相应指令来完成: ANL ORL MOV PCON，#7FH PCON，#80H PCON，#00H ;使SMOD=0 ;使SMOD=1 ;使SMOD=0
高等职业教育 计算机类课程规划教材
大连理工大学出版社
第7章
7.1 7.2 7.3 7.4
串行接口
串行通信的基本概念 MCS-51 单片机串行接口及控制寄存器 MCSMCSMCS-51 单片机串行口的工作方式 串行口的应用
7.1 串行通信的基本概念
7.1.1 数据通信的概念 计算机的CPU与外部设备之间、计算机与计算机之间的信息交换称 为数据通信。 1.并行通信 1.并行通信 并行通信是数据的各位同时进行传送（发送或接收）的通信方式。 其优点是数据传送速度快; 缺点是数据有多少位，就需要多少根传送线。 2.串行通信 2.串行通信 串行通信是数据的各位一位一位顺序传送的通信方式。
7.3
7.3.1 方式0 方式0
MCS-51单片机串行口的工作方式 MCS-51单片机串行口的工作方式
串行口工作于方式0下，串行口为8位同步移位寄存器输入/输出口， 其波特率固定为fosc/12。
数据由RXD（P3.0）端输入或输出，同步移位脉冲由TXD（P3.1）端 输出，发送、接收的是 8位数据。不设起始位和停止位，低位在前，高 位在后。其帧格式为:
起始0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 TB8/RB8 停止1
串行接口的工作原理
串行接口的工作原理
串行接口（Serial Interface）的工作原理是，通过一条传输线将数据位按照顺序进行传输，而不是同时传输所有数据位。
它一般由两根线组成，分别是发送线（TX）和接收线（RX）。
数据通过发送线以连续的位序列的形式从发送方传输到接收方，接收方通过接收线将接收到的数据重新组装成完整的消息。
在串行通信时，数据通常是按照位的顺序逐个传输的。
发送方将数据位按顺序逐个发送到发送线上，接收方通过接收线逐个接收数据位。
数据位的传输速率由波特率（Baud rate）来控制，波特率指的是每秒传输的位数。
为了确保数据能够被准确地发送和接收，串行口通常还需要使用其他信号线，如数据就绪信号（Ready）和数据结束信号（Stop）。
数据就绪信号用于通知接收方有新的数据即将到来，并准备好接收，而数据结束信号用于表示数据传输的结束。
串行口的工作原理可以被简单概括为发送方将数据按照位的顺序发送给接收方，接收方通过接收线逐个接收数据位，并将其重新组装成完整的消息。
通过控制波特率和使用其他信号线，串行口可以实现可靠的数据传输。
微机系统串行通信接口
Python编程实现
总结词
Python是一种解释型、面向对象的高级 编程语言，具有简单易学、代码可读性 强等特点，适用于串行通信接口的脚本 编写。
VS
详细描述
在Python中，可以使用第三方库如 pySerial来实现串行通信接口的编程。 pySerial提供了串口打开、配置、读写等 函数和方法，可以方便地实现串行通信接 口的编程。具体实现过程中，需要设置串 口参数，并使用读写函数进行数据的发送 和接收。同时，还可以使用事件驱动的方 式处理串口数据接收和发送。
点，降低了系统成本和维护成本。
增强通信稳定性
03
相对于并行通信，串行通信具有更强的抗干扰能力，能够保证
数据的行通信接口的定义
串行通信接口
串行通信接口是一种数据传输方式， 通过串行方式逐位传输数据，实现微 机系统之间的信息交换。
串行通信接口的作用
串行通信接口在微机系统中扮演着重 要的角色，它能够实现不同设备之间 的数据传输和信息交换，是微机系统 之间进行通信的关键接口。
04 微机系统串行通信接口的 应用
串行通信接口在数据采集中的应用
数据采集
串行通信接口可以用于从各种传感器和设备中采集数据，如 温度、湿度、压力、流量等。通过串行通信，微机系统可以 接收来自传感器的实时数据，并进行处理和分析。
数据转换
在数据采集过程中，串行通信接口可以用于将模拟信号转换 为数字信号，或将数字信号转换为模拟信号。这种转换功能 使得微机系统能够更好地处理和解析来自不同类型传感器的 数据。
RS-485是一种改进型的串行通信接口 标准，采用差分信号传输方式，具有 更强的抗干扰能力和更远的传输距离。
串行通信接口的协议
异步协议
串行通信的原理与应用
串行通信的原理与应用1. 什么是串行通信？串行通信是一种数据传输的方式，它将数据位逐个按照顺序传输，与之相对的是并行通信，后者是将多个数据位同时传输。
串行通信的主要特点是数据传输的速度相对较慢，但在距离较远、线路复杂或成本较高的情况下，串行通信更为可靠和经济。
串行通信常被应用于计算机网络、串口通信、串行总线等领域。
2. 串行通信的原理串行通信的原理基于如下几个要点：2.1 串行传输串行传输是指数据位逐个传输的过程。
在串行通信中，数据位按照顺序一个接一个地传输，相邻的数据位之间通过特定的通信协议进行区分和同步。
2.2 帧同步为了确保数据的准确性，串行通信中通常需要引入帧同步机制。
帧同步机制用于确定数据帧的起始和结束位置，使接收方能够准确识别出每个数据帧并进行解析。
2.3 通信协议串行通信需要定义一套通信协议，用于规定数据的格式、传输速率、起始位、停止位、校验位等信息。
通信协议是串行通信能够正常工作的关键，它使得发送方和接收方能够按照相同的规则进行数据的传输和解析。
2.4 数据编码在串行通信中，数据通常需要进行编码处理，以确保数据的传输和解析的可靠性。
常用的数据编码方式包括ASCII码、二进制编码、差分编码等。
3. 串行通信的应用串行通信在现代信息技术中得到了广泛的应用，下面是一些常见的应用场景：3.1 计算机网络在计算机网络中，数据的传输需要通过网络传输介质进行，而网络传输介质的带宽通常较为有限。
为了提高数据传输的效率，计算机网络通常使用串行通信方式进行数据的传输。
常见的例子包括以太网、串口通信等。
3.2 串口通信串口通信是指计算机通过串行接口与外设进行数据的传输和交互。
串口通信在嵌入式系统和外部设备之间起到了桥梁的作用。
常见的串口通信方式包括RS-232、RS-485等。
3.3 串行总线串行总线是一种将多个设备通过串行方式连接起来的通信协议和接口标准。
串行总线通常由一根线路连接多个设备，减少了线路的复杂性和成本。
串行口工作原理
串行口工作原理
串行口是一种用于数据传输的接口，它可以让计算机与其他外部设备进行通信。
串行口通过一条传输线将数据位按照顺序进行传输，而不是同时传输所有数据位。
这与并行口的工作原理相反，后者可以同时传输多个数据位。
串行口工作的基本原理是将要传输的数据位串接在一起，形成一个数据流。
这个数据流通过传输线逐位地传送到目标设备。
在发送数据时，计算机将数据位按照顺序发送到串行口的发送缓冲区，并将它们从中发送出去。
在接收数据时，目标设备将串行口接收到的数据位存储在接收缓冲区中，然后按照顺序读取这些数据位。
串行口的数据传输速度通常比较低，因为数据位需要逐个进行传输。
为了提高传输速度，通常会使用调制解调器或其他专用设备来扩展串行口的功能。
这些设备可以对数据进行压缩和解压缩，从而有效地提高数据传输的速度。
串行口具有一些优点。
首先，它只需要少量的传输线路，这样可以节省空间。
其次，串行口可以以较低的成本实现。
此外，串行口还可以与许多不同类型的外部设备进行连接，包括打印机、调制解调器、扫描仪等。
总的来说，串行口通过逐位传输数据位的方式来实现计算机与外部设备的通信。
尽管串行口的传输速度较低，但它在节省空间和成本方面具有一定的优势，并且可以与各种不同类型的外部设备进行连接和通信。
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奇偶校验位和1个停止位，如果波特率为1200bps， 那么，每秒钟能传输的最大字符数为1200/10＝ 120个
微机基本原理第七章串行通信接口 技术原理
例2:同步传输 用1200bps的波特率工作，用4个同步字 符作为信息帧头部，但不用奇偶校验，那 么 ， 传 输 100 个 字 符 所 用 的 时 间 为 7(100+4)/1200＝0.6067s，这就是说，每 秒钟能传输的字符数可达到100/0.6067＝ 165个。
微机基本原理第七章串行通信接口 技术原理
串行异步通信以字符为单位进行传输，用 起始位表示字符的开始，用停止位表示字 符结束，其通信协议是起止式异步通信协 议
串行通信时的数据、控制和状态信息都使 用同一根信号线传送
收发双方必须遵守共同的通信协议（通信 规程），才能解决传送速率、信息格式、 位同步、字符同步、数据校验等问题
微机基本原理第七章串行通信接口 技术原理
串行通信的基本概念
1. 数据传送方向
单工方式
站A
站B
半双工方式 站A
站B
全双工方式 站A
站B
微机基本原理第七章串行通信接口 技术原理
2. 串行通信的两种基本方式
（1）异步通信及其协议 所谓的异步通信，是指通信中两个字符的时间间 隔是不固定的，而同一字符中的相邻代码间时间 间隔是固定的
微机基本原理第七章串行通信接口 技术原理
同步通信的特点是不仅字符内部保持“同步”， 而且字符与字符之间也是同步的。
在这种通信方式下，收/发双方必须建立准确 的位定时信号，也就是收/发时钟的频率必须 严格地一致。
每个字符不增加任何附加位，而是连续发送
微机基本原理第七章串行通信接口 技术原理
3. 波特率与收/发时钟
CS1、CS2*和一个片选输出信号CSOUT。3个片 选 输 入 都 有 效 时 ， 才 选 中 8250 芯 片 ， 同 时 CSOUT输出高电平有效。 地址选通信号ADS*：当该信号低有效时，锁存 上述地址线和片选线的输入状态，保证读写期间 的地址稳定
微机基本原理第七章串行通信接口 技术原理
RS-232C的应用
使用MODEM连接
微机基本原理第七章串行通信接口 技术原理
直接连接
微机基本原理第七章串行通信接口 技术原理
三线连接
微机基本原理第七章串行通信接口 技术原理
6. 通用异步收发器(UART)
计算机通常使用UART来实现数据的串/并和 并/串转换
（1）串行传输速率 串行传输速率也称波特率（Baud Rate）
每秒传输的二进制位数bps 字符中每个二进制位持续的时间长度都一样，为数据
传输速率的倒数
微机基本原理第七章串行通信接口 技术原理
字符速率与波特率两者关系
字符速率：每秒钟传输的字符数。 波特率：指单位时间内传送二进制数据的 位数。单位为：b/s
微机基本原理第七章串行通信接口 技术原理
（2）同步通信及其协议 同步通信以一个数据块为传输单位，每个数据块附 加1个或2个同步字符，最后以校验字符结束
同步通信协议有多种，常用的有面向比特的高级数据链路 控制协议HDLC（High-Level Data Link Control）。IBM系列 微机中常用的同步数据链路控制协议SDLC（Synchronous Data Link Control）则是HDLC的子集
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8250的内部结构
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8250芯片引脚定义与功能
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（1）面向CPU一侧的引脚（1）
数据线D7 ～ D0 ：在CPU与8250之间交换信息 地址线A0～A2：寻址8250内部寄存器 片选线：8250设计了3个片选输入信号CS0、
可编程串行通信接口芯片8251A
在串行通信时，收发双方要解决的问题: 以何种速率进行数据的发送和接收（波特率） 采用何种数据格式（帧格式） 接收方如何得知一批数据的开始和结束（帧同步） 接收方如何从位流中正确地采样到位数据（位同步） 接收方如何判断收到数据的正确性（数据校验） 收发出错时如何处理（出错处理）
调制方法 ： 移频键控（FSK） 移相键控PSK 振幅键控（ASK）
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5. RS232C接口
RS-232C信号定义的说明
RS-232C的25个插脚仅定义22个。在微机通信 中，通常使用的RS-232C接口信号只有 9根引脚 （P299,图7-37）
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RS-232C总线的电气规范
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RS-232C标准与TTL标准之间的转换
常用于将TTL电平转换为RS-232C电平的芯片，除MC1488外 还有75188，75150等；用于将RS-232C电平转换为TTL电 平，除MC1489外，还有75189，75154等
可见，在同样的传输率下，同步传输时 实际字符传输率要比异步传输时高。
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（2） 发送/接收时钟
发送/接收时钟频率与波特率之间的关系为： 发送/接收时钟频率=n发送/接收波特率
其中n称为波特因子，一般n=1，16，32，64
例：要求传输速率为1200 bps 当选择n=16时，表明一位数字信号中有16个时 钟脉冲，故发送/接收时钟频率为：
UART的基本原理（P301,图7-39、7-40） UART的工作过程 常用的错误标志
奇偶校验错 帧错误 溢出（丢失）错误
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可编程异步通信接口INS8250
8250的基本功能： 全双工、双缓冲器接收和发送 15种波特率，50-9600bps 可编程的异步通信格式 提供奇偶、溢出和帧校验等错误检测 片内具有优先权中断控制逻辑
120016=19.2kHz
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4. 信号的调制Байду номын сангаас调
调制和解调
长距离通信时，常需要利用电话线路，它的频带则只有 300Hz～3400Hz。为了通过电话线路传输数字信号，必须先 把数字信号转换为适合在电话线路上传送的模拟信号，这就 是调制；经过电话线路传输后，在接收端再将模拟信号转换 为数字信号，这就是解调。