微机原理与接口技术 周荷琴第五版课件 串行通信及其接口
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微机原理与接口技术课件PPT
汇编语言的优点
汇编语言具有高效、可移植性、 可维护性等优点，适用于编写操 作系统、编译器等关键软件。
汇编语言的缺点
汇编语言编写复杂，容易出错， 且可移植性较差，需要针对不同 的计算机体系结构进行修改。
高级语言
01
高级语言的定义
高级语言是一种抽象程度更高的 编程语言，它使用更接近自然语 言的语法和语义。
实验提供参考。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
串行接口的数据传输速率比并行 接口慢，但只需要一根数据线， 因此成本较低。
03
串行接口的常见标准包括RS-232 、RS-422和USB。
04
中断控制器
中断控制器是微机中的一 种重要组件，它负责管理 计算机系统中断的处理。
中断控制器可以管理硬件 设备的中断请求，例如键 盘、鼠标和计时器等。
ABCD
并行接口通常用于连接打印机、磁盘驱动器等高速设备， 因为这些设备需要快速传输大量数据。
并行接口的常见标准包括ECP、EPP和USB。
串行接口
01
串行接口是一种数据传输方式， 它通过单个数据线逐位传输数据 。
02
串行接口通常用于连接鼠标、调 制解调器等低速设备，因为这些 设备不需要快速传输大量数据。
语音识别和图像处理
利用微机原理与接口技术，可以实现语音识 别和图像处理等功能，提高办公自动化水平 。
在家用电器中的应用
1 2 3
智能家居控制
微机原理与接口技术可以用于智能家居控制，实 现家用电器的远程控制和自动化控制。
电视和音响设备控制
通过微机原理与接口技术，可以实现电视和音响 设备的智能控制，提供更加便捷和智能的娱乐体 验。
微机原理与接口技术 周荷琴第五版课件 串行通信及其接口
串行传输速率
串行传输速率
异步和同步通信的比较
二、串行通信数据传送方向
发送器
接收器
图9-1 单工方式
1.单向数据传送：数据只向一个方向传送
2.半双向数据传送：用一根传送线既作输入又作输出，但通 信双方不能同时收、发数据。要改变数据传送方向，必须进 行通信双方的收、发设备的开关 切换程结构
8251A编程流程图
8251A 与CPU的数据交换
8251A 应用示例
发送程序
汇报结束
谢谢大家! 请各位批评指正
起止式异步通信协议
起始位
字符 数据位
1 0 0/1 0/1 …
校验位停止位 空闲位 0/1 0/1 1 1 1
起始低位位——每个字符开高位始传送的标志，起
始数 由校 选位停位空表5据择采验采止～示闲用位奇位用8位没位逻个—检—逻—有—辑二—验—辑—进—0进电数、用1表行传电制平偶据于传示送平位校位校送该字，组验紧验符字可成或跟是之符选，不着否间传择低传起传的送1位送、始送逻结先校或位正辑束传验2传1确位送。位电送；停平。可止，
4）停止位：末尾，为逻辑“1”高电平，可取1、、2位，表示一帧字 符传送完毕。
如：ASCII码帧（字符）为10位。 其中：数据7位
起始位、校验位、停止位各一位。
起 始 位
数数 据据 位位 （0）（1）
数奇停停起 据偶止止始 位位位位位 （n－1）
一帧数据
字符帧格式
2. 传送的速率 串行通信的速率用波特率来表示，所谓波特率就是指一秒钟
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•同步通信：每个数据块开始时，发送一个或两个同步字符， 使发送和接收双方取得同步，数据块各字符间取消了起始位 和发送位。如发送的数据之间有间隔时，用发送同步字符填 充。(较少使用）
最新微机原理-第5版(周荷琴)-第四章-(2)ppt课件
第4章 汇编程序设计
若键入的字符串为“good morning.”，包括空格共13 （0DH）个字符，则缓冲区各单元存储的信息如图4.5 所示。要检查是否已在缓冲器中存入字符串，可用显 示字符的功能调用，将字符串显示在屏幕上。
中国科学技术大学
4.2 DOS功能调用
3. DOS系统功能调用举例
第4章 汇编程序设计
INT 21H
；AL 读入键值，并显示该字符
若有键压下, 读入键值, 并检查是否为Ctrl-Break键? 若是, 自动调用INT 23H中断, 执行退出命令；否则将 键值送入AL, 并显示该字符。
中国科学技术大学
4.2 DOS功能调用
3. DOS系统功能调用举例
第4章 汇编程序设计
例4.19 交互式程序中，用户键入字母键Y或N，分别转
若键入的字符数小于最大字节数，缓冲区其余部分都 填0；若大于最大字节数，则后键入的字符丢失，并发 出嘟嘟声。
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4.2 DOS功能调用
程序如下：
DATA SEGMENT BUFF DB 50
DB ？ DB 50 DUP(?)
DATA ENDS
第4章 汇编程序设计
；定义缓冲区最大50(32H)字节 ；存实际键入字节数 ；定义50个字节空间 ；存放键入字符的ASCII码
微机原理-第5版(周荷琴)-第四 章-(2)
4.2 DOS功能调用
第4章 汇编程序设计
§4.2 DOS系统功能调用和 BIOS中断调用
4.2.1 概述 4.2.2 DOS系统功能调用 4.2.3 BIOS中断调用
中国科学技术大学
4.2 DOS功能调用
4.2.1 概述
第4章 汇编程序设计
微机原理与接口技术周荷琴第5版课件
内容结构
课件特点：介绍课件的特色 和亮点
适用对象：说明课件适用于 哪些学生或人群
课件概述：介绍课件的基本 内容和结构
学习目标：明确通过学习该课 件，学生能来自达到的学习目标和能力提升
微机原理部分
微机基本结构
微处理器：计 算机的“大
脑”，负责执 行指令
存储器：存储 程序和数据， 分为内存和外
存
输入/输出接口： 实现微机与外 部设备之间的
指令系统与汇编语言的优缺点：指令系统效率高，但可读性差；汇编语言可读性强，但效率低
接口技术部分
I/O接口基本概念
I/O接口定义： 输入/输出接口是 计算机与外部设 备之间的连接器， 实现数据传输和 控制信号的传递。
I/O接口功能： 缓冲、转换、隔 离和编址等功能， 确保计算机与外 部设备之间的正
实验操作规范：按照实验指导书的要求进行操作，确保实验结果的准确性和可靠性
实验后整理：清理实验现场，关闭实验设备，整理实验数据和报告
实验报告撰写要求
实验目的和要求： 明确实验目的和 要求，确保实验 内容与课程目标
一致。
实验原理和步骤： 详细阐述实验原 理和步骤，包括 实验设备、操作
流程等。
实验数据记录和 分析：记录实验 数据，并对数据 进行整理、分析 和解释，以得出
实验结论。
实验结果讨论和 总结：对实验结 果进行讨论和总 结，指出实验的 优缺点，并提出
改进意见。
实验报告格式和规 范：遵循实验报告 的格式和规范，包 括标题、摘要、目 录、正文等部分， 确保报告清晰、整
洁、易于理解。
习题与答案解析
习题集锦
习题1：微机原理 与接口技术基础题
习题2：微机原理 与接口技术应用题
微机原理第5版(周荷琴)第五章.pptx
例 5.4 用1K×4的SRAM芯片2114构成4K×8的存储器。 先作位扩展， 2 片 2114并接成一组 1KB存储器；再对 4 组作字扩展，用24译码器对这4组进行片选。
3. 形成片选信号的三种方法 1）线选法
用某1位高位地址做片选，低位地址与芯片地址线相连
实现片内寻址。电路简单但空间浪费大，因部分地址 线未参与译码，会地址重叠和地址不连续。 例5.5 有2块2764 EPROM芯片，用线选法对它们进行寻 址。画出译码电路示意图，并列出地址范围。 2764 容 量 8KB=23×210=213 字 节 ， 共 有 13 根 地 址 线 A12A0。可在地址总线A19A13中任选2根作线选译码 信号，当然地址范围会不同。 CE 让A13、A14接芯片1、2的片选 端，A12A0接芯片1、 2的地址线A12A0 ，就实现了线选法寻址。 这样， A13=0 选中 2764(1) ， A14=0 选中 2764(2) 。它们 不能同时选中。A12A0从000H变到FFFH，就能顺序 访问被选中芯片中的8K个字节。
2）字扩展
芯片位数已符合，只要增加地址范围，即字扩展增加
字数或容量。 例5.3 用16K×8芯片字扩展为64K×8存储器。 用4个芯片，A13A0、D7 D0、WE 线均并联，设计1 个24译码器，为各芯片提供片选信号 CS3 CS0 。
3）字位扩展
存储器芯片的容量和位数都需要进行扩展。
§5.4 存储器与CPU的连接
5.4.1 设计接口应考虑的问题
5.4.2 存储器接口设计
5.4.2 存储器接口设计
1. 地址译码器
存储器由多个芯片构成，CPU进行读/写操作时，
首先应选中特定的芯片，称为片选，然后从该芯 片中选择所要访问的存储单元。片选和访存的信 息，来源于CPU执行存储器读/写指令时，送到地 址总线上的地址信息，其中的高位用来生成片选 信号，低位直接连到芯片的地址线上，去实现片 内寻址。 用高位地址信息实现片选的电路称为地址译码器， 有门电路译码器、 N中取一译码器和 PLD（ Programmable Logic Device，可编程逻辑器件）译码 器等几种。如果用 FPGA 设计硬件系统，还可用 FPGA芯片的一部分来实现地址译码。 74LS138是常用的8中取1译码器。
chp2微机原理与接口技术-周荷琴第5版ppt课件
功能：
（1）从内存取指令送到指令队列。 （2）CPU执行指令时，到指定的位置取操作数，并将其送至
要求的位置单元中。
总线接口部件的组成： （1）四个段地址寄存器 P25
CS，16位代码段寄存器； DS，16位数据段寄存器； ES，16位附加段寄存器； SS，16位堆栈段寄存器。
第4页，共23页。
（2）16位指令指针寄存器IP（PC）。 P25 （3）20位的地址加法器。 （4）六字节的指令队列缓冲器。 说明： （1）指令队列缓冲器：在执行指令的同时，将取下一条 指令，并放入指令队列缓冲器中。CPU执行完一条指令后， 可以执行下一条指令（流水线技术）。提高CPU效率。 （2）地址加法器：产生20位地址。CPU内无论是段地址寄 存器还是偏移量都是16位的，通过地址加法器产生20位地
8088与8086内部结构的区别P23 3、8086CPU工作过程P23
第9页，共23页。
• 2.1.2 8086CPU内部寄存器 1. 数据寄存器 2. 地址指针和变址寄存器 3. 段寄存器 4. 指令指针 5. 标志寄存器
第10页，共23页。
§2.2 8086CPU的引脚及其功能 8086CPU可在两种模式下工作：
第20页，共23页。
2、最小模式下的总线写周期 （1）T1状态 •M//IO信号：对存储器写还是对I/O设备中写数据； •AD15-AD0、A19/S7-A16/S3：确定20位地址；
•/BHE：选择奇地址存储体选择。
•ALE：地址锁存信号，以使地址/数据线分开。 •DT//R：为高电平，指示收发器8286发送数据，写操作。 （2）T2状态 •A19/S6-A16/S3：出现S6-S3状态信号。决定段寄存器、IF 状态、8086CPU是否连在总线上。
（1）从内存取指令送到指令队列。 （2）CPU执行指令时，到指定的位置取操作数，并将其送至
要求的位置单元中。
总线接口部件的组成： （1）四个段地址寄存器 P25
CS，16位代码段寄存器； DS，16位数据段寄存器； ES，16位附加段寄存器； SS，16位堆栈段寄存器。
第4页，共23页。
（2）16位指令指针寄存器IP（PC）。 P25 （3）20位的地址加法器。 （4）六字节的指令队列缓冲器。 说明： （1）指令队列缓冲器：在执行指令的同时，将取下一条 指令，并放入指令队列缓冲器中。CPU执行完一条指令后， 可以执行下一条指令（流水线技术）。提高CPU效率。 （2）地址加法器：产生20位地址。CPU内无论是段地址寄 存器还是偏移量都是16位的，通过地址加法器产生20位地
8088与8086内部结构的区别P23 3、8086CPU工作过程P23
第9页，共23页。
• 2.1.2 8086CPU内部寄存器 1. 数据寄存器 2. 地址指针和变址寄存器 3. 段寄存器 4. 指令指针 5. 标志寄存器
第10页，共23页。
§2.2 8086CPU的引脚及其功能 8086CPU可在两种模式下工作：
第20页，共23页。
2、最小模式下的总线写周期 （1）T1状态 •M//IO信号：对存储器写还是对I/O设备中写数据； •AD15-AD0、A19/S7-A16/S3：确定20位地址；
•/BHE：选择奇地址存储体选择。
•ALE：地址锁存信号，以使地址/数据线分开。 •DT//R：为高电平，指示收发器8286发送数据，写操作。 （2）T2状态 •A19/S6-A16/S3：出现S6-S3状态信号。决定段寄存器、IF 状态、8086CPU是否连在总线上。
微机原理与接口技术并串行通信接口课件
◆ 8251同步通信旳接受： 若设定外同步接受，SYNDET为外同步输入信号（来自MODEM）， 当检测到SYNDET信号（高电平）有效，开启接受一种个字符数据。 若设定内同步接受，首先，搜索要求旳1个或2个同步字符（同步字符 事先设置在同步字符寄存器），直到搜索同步字符完毕，SYNDET信 号输出（高电平）有效，接着开始接受一种个字符数据。
；8251查询发送程序段
NEXT: MOV AL, [BX] OUT 50H, AL INC BX
WT: IN AL, 51H TEST AL, 01H JZ WT LOOP NEXT HLT
8251应用试验
【试验6】采用查询方式把26个大写英文字母从8251自发自 收, 并转换成小写字母显示。
8251旳引脚特征
◆发送器/接受器信号：
RxD ：串行数据输入。 TxD： 串行数据输出。 RxC：接受器时钟输入。
TxC：发送器时钟输入。
◆ MODEM信号：
DTR：数据终端准备好状态, 输出, 低电平有效。 DSR：数据准备好状态, 输入, 低电平有效。 RTS：祈求发送信号, 输出, 低电平有效。 CTS：允许传送信号, 输入, 低电平有效。
◆ 8251接受器旳主要部件
移位寄存器、同步字符寄存器（2个）、数据位计数 器、奇/偶校验位检测器等。
8251发送器工作过程
◆ 8251异步通信旳发送： 发送器把发送数据寄存器旳数据组织成一帧字符信息，从TxD端逐 位发送出去, 即先发送起始位（“0”）, 再逐位发送字符数据位, 并 根据编程设定在字符数据位后发送校验位和停止位。 若发送器没有字符帧信息发送, 则发送“1”空闲位。
D7~D0：双向、三态数据线。 CLK：时钟信号, 输入。 RESET：复位信号, 输入, 高电平有效。 CS：片选信号, 输入, 低电平有效。 C/D：控制/数据端口选择输入线。（A0） RD , WR：读, 写选通信号, 输入, 低电平有效。
；8251查询发送程序段
NEXT: MOV AL, [BX] OUT 50H, AL INC BX
WT: IN AL, 51H TEST AL, 01H JZ WT LOOP NEXT HLT
8251应用试验
【试验6】采用查询方式把26个大写英文字母从8251自发自 收, 并转换成小写字母显示。
8251旳引脚特征
◆发送器/接受器信号：
RxD ：串行数据输入。 TxD： 串行数据输出。 RxC：接受器时钟输入。
TxC：发送器时钟输入。
◆ MODEM信号：
DTR：数据终端准备好状态, 输出, 低电平有效。 DSR：数据准备好状态, 输入, 低电平有效。 RTS：祈求发送信号, 输出, 低电平有效。 CTS：允许传送信号, 输入, 低电平有效。
◆ 8251接受器旳主要部件
移位寄存器、同步字符寄存器（2个）、数据位计数 器、奇/偶校验位检测器等。
8251发送器工作过程
◆ 8251异步通信旳发送： 发送器把发送数据寄存器旳数据组织成一帧字符信息，从TxD端逐 位发送出去, 即先发送起始位（“0”）, 再逐位发送字符数据位, 并 根据编程设定在字符数据位后发送校验位和停止位。 若发送器没有字符帧信息发送, 则发送“1”空闲位。
D7~D0：双向、三态数据线。 CLK：时钟信号, 输入。 RESET：复位信号, 输入, 高电平有效。 CS：片选信号, 输入, 低电平有效。 C/D：控制/数据端口选择输入线。（A0） RD , WR：读, 写选通信号, 输入, 低电平有效。
微机原理与接口技术课件PPT
1 统一编址方式
从存储器空间划出一部分地址空间给I/O设备，把I/O 接口中的端口当作存储器单元一样进行访问，不设置 专门的I/O指令 优点： 访问I/O端口可实现输入/输出操作，还可以对端口内 容进行算术逻辑运算、移位等等； 能给端口有较大的编址空间，这对大型控制系统和 数据通信系统是很有意义的；
2．状态信息
CPU 在传送数据信息之前，经常需要先了解外 设当前的状态。如输入设备的数据是否准备好 、输出设备是否忙等。
用于表征外设工作状态的信息就叫做状态信息， 它总是由外设通过接口输入给CPU的。 状态信息的长度不定，可以是1个二进制位或 多个，含义也随外1 为什么要设置接口电路
CPU与外设两者的信号线不兼容，在信号线功能定义、逻 辑定义和时序关系上都不一致 两者的工作速度不兼容，CPU速度高，外设速度低
若不通过接口，而由CPU直接对外设的操作实施控制，就 会使CPU处于穷于应付与外设打交道之中，大大降低CPU的 效率 若外部设备直接由CPU控制，也会使外设的硬件结构依赖 于CPU，对外设本身的发展不利。
用来发布控制命令、控制外设工作的 信息，例如A/D转换器的启停信号。
控制信息总是CPU通过接口发出的。
返 回
5.1.3 接口的基本功能
1 ． 2． 3. 4． 5. 6 ． 7. 8. 数据缓冲功能 端口选择功能 信号转换功能 接收和执行CPU命令的功能 中断管理功能 可编程功能 返回外设状态的功能 数据宽度与数据格式转换的功能
I/O端口地址选用的原则
凡是被系统配置所占用了的地址一律不能使用 原则上讲，未被占用的地址，用户可以选用，但 对计算机厂家申明保留的地址，不要使用，否则 会发生I/O地址重叠和冲突，造成用户开发的产品 与系统不兼容而失去使用价值 一般，用户可使用300～31FH地址
微机原理与接口技术课件12串行通信接口
RS-232C的引脚（3）
DTR：数据终端准备好
通常当数据终端设备一加电，该信号就有效，表明数 据终端设备准备就绪
DSR：数据装置准备好
通常表示数据通信设备（即数据装置）已接通电源连 到通信线路上，并处在数据传输方式
DTR和DSR也可用做数据终端设备与数据通信设 备间的联络信号，例如应答数据接收
起止式异步通信协议
起始位
字符 数据位
1 0 0/1 1 1 1
低位
高位
起 起数 由校 选停位空表始始5据择验采止～示闲位位位奇位用8位没位采—个—检—逻—有—用—二—验—辑—进—逻每进数、用1表行传辑电制个偶据于传示送0平位字校电位校送该字，组符验平紧验符字可成开或跟是之符选，不始着否间传择低传传起传的送1位送送、始送逻结先校的1位正辑.束传5验标传或1确送。位电志2送；停位平，。可止，
232C接口标准使用一个25针连接器 绝大多数设备只使用其中9个信号，所以
就有了9针连接器 232C包括两个信道：主信道和次信道 次信道为辅助串行通道提供数据控制和通
道，但其传输速率比主信道要低得多，其 他跟主信道相同，通常较少使用
RS-232C的引脚（1）
TxD：发送数据
串行数据的发送端
信号；若采用发送时钟作为接收时钟，则只要将 RCLK引脚和BAUDOUT*引脚直接相连
3. 串行异步接口引脚
8250
发送数据SOUT 接收数据SIN 请求发送RTS* 允许发送CTS*
数据装置准备好DSR*
数据终端准备好DTR* 信号地GND
载波检测RLSD* 振铃指示RI*
4. 输出线
OUT1*和OUT2*：
8250支持的数据传输速率为50～9600bps
chp1微机原理与接口技术-周荷琴第5版ppt课件
从左边补0；向右不足四位的，从右边补0。
例：将(1000110.01)B转换为八进制数和十六进制数。
1 000 110 . 01
001 000 110 . 010
(1 0
第10页，共31页。
6 . 2 )O
二进制数到十六进制数的转换：
（1000110.01）B = 100 0110 . 01
0100 0110 . 0100
八进制数的运算规则为“逢八进一，借一当八”。
八进制表示数值方法如下： n
NO = ± i=-mKi * 8i
其中：K = 0 、1、2、3、4、5、6、7 i
例：（467.6)O=4 * 82 + 6 * 81 + 7 * 80 + 6 * 8-1
第5页，共31页。
5、进制间的转换
1、二进制数和十进制数之间的转换 （1）、二进制数转换为十进制数或十六进制或八进制数 方法：按二进制数的位权进行展开相加即可。
数值部 分按位求反。
X
2n1 X ≥0
X (2n 1) X 0≥ X -2n1
[+0]反=00000000 [-0]反=1111111
[+1100111]反=01100111 [-1100111]反=10011000 8位反码所表示的范围：-127～+127
第17页，共31页。
3、 补码表示法
(4 6 . 4)H
C、八进制、十六进制数到二进制数的转换
方法：采用“一位化三位（四位）”的方法。按顺序写出 每位八进制（十六进制）数对应的二进制数，所得结果即 为相应的二进制数。
例：将(352.6)o转换为二进制数。
3 5 2. 6
011 101 010 110 =(11 101 010 . 11)B
例：将(1000110.01)B转换为八进制数和十六进制数。
1 000 110 . 01
001 000 110 . 010
(1 0
第10页，共31页。
6 . 2 )O
二进制数到十六进制数的转换：
（1000110.01）B = 100 0110 . 01
0100 0110 . 0100
八进制数的运算规则为“逢八进一，借一当八”。
八进制表示数值方法如下： n
NO = ± i=-mKi * 8i
其中：K = 0 、1、2、3、4、5、6、7 i
例：（467.6)O=4 * 82 + 6 * 81 + 7 * 80 + 6 * 8-1
第5页，共31页。
5、进制间的转换
1、二进制数和十进制数之间的转换 （1）、二进制数转换为十进制数或十六进制或八进制数 方法：按二进制数的位权进行展开相加即可。
数值部 分按位求反。
X
2n1 X ≥0
X (2n 1) X 0≥ X -2n1
[+0]反=00000000 [-0]反=1111111
[+1100111]反=01100111 [-1100111]反=10011000 8位反码所表示的范围：-127～+127
第17页，共31页。
3、 补码表示法
(4 6 . 4)H
C、八进制、十六进制数到二进制数的转换
方法：采用“一位化三位（四位）”的方法。按顺序写出 每位八进制（十六进制）数对应的二进制数，所得结果即 为相应的二进制数。
例：将(352.6)o转换为二进制数。
3 5 2. 6
011 101 010 110 =(11 101 010 . 11)B
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所谓异步就是指发送端和接收端使用的不是同一个时钟。异步 串行通信通常以字符（或者字节）为单位组成字符帧传送。字 符帧由发送端一帧一帧地传送，接收端通过传输线一帧一帧地 接收。 在异步通信中，收、发两方必须事先规定两件事：
1. 字符帧的帧格式
字符帧由四部分组成，分别是起始位、数据位、奇偶校验
位、停止位。如图所示： 1） 起始位：位于字符帧的开头，只占一位，始终位逻辑低 电平，表示发送端开始发送一帧数据。 2） 数据位：紧跟起始位后，可取5、6、7、8位，低位在前， 高位在后。
所有串行接口电路都是以并行数据形式和CPU接 口，以串行数据形式和外部通信接口。
•通用异步接收发送器UART
串行输入 时钟 复位
并行输入 时钟
接收器
发送器
控制部件
UART基本组成框图
并行输出
数据 总线
串行输出（对外）
控制信号
状态信息 控制信息
UART主要功能： 1、数据的串化、反串化 数据的串化：将并行数据变为串行数据；（发送器） 数据的反串化：将串行数据变为并行数据；（接收器） 2、格式信息的插入和删除 格式信息：异步通信中的起始位、校验位、停止位等。 串化过程：将格式信息插入和数据一起构成一个完整 的数据帧。 反串化过程：滤出格式信息，保留数据位。 3、错误检验 检验数据通信过程是否正确。
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•异步通信：数据在线路上是以一个字（或字符）为单位来 传送的。不需严格的同步时钟控制，也不需数据流的连续性。 在串行通信中常用。 •数据帧：包含起始位（“0”电平），数据位（从低位到高 位逐位数据传送），奇偶校验位、停止位（用“1”表示）。 • 线路不传送数据时，应保持为“1”（保证起始处有一 个下跳沿）。
和接收时钟脉冲进行定时控制。时钟频率高，则波特率高，通 信速度就快；反之，时钟频率低，波特率就低, 通信速度就慢。 如120个字符（帧）/秒，每帧数据有10位，则传输速率为1200波 特率。（1200bit/s）
串行传输速率
串行传输速率
异步和同步通信的比较
二、串行通信数据传送方向
发送器
接收器
3）奇偶校验位：占一位，用于对字符传送作正确性检查，因此奇偶 校验位是可选择的，共有三种可能，即奇偶校验、偶校验和无校验，由用 户根据需要选定。 4）停止位：末尾，为逻辑“1”高电平，可取1、1.5、2位，表示一帧 字符传送完毕。 如：ASCII码帧（字符）为10位。 其中：数据7位 起始位、校验位、停止位各一位。
起止式异步通信协议
起始位 1 0 0/1 0/1 低位
字符 数据位
校验位停止位 空闲位 0/1 0/1 1 1 高位 1
…
起始位——每个字符开始传送的标志，起 始位采用逻辑0电平 数据位——数据位紧跟着起始位传送。 校验位——用于校验是否传送正确；可
停止位——表示该字符传送结束。停止 空闲位——传送字符之间的逻辑1电平， 由5～8个二进制位组成，低位先传送 选择奇检验、偶校验或不传送校验位 位采用逻辑1电平，可选择1、1.5或2位 表示没有进行传送
信号的调制和解调
10.2 8251基本性能
8251A的异步方式
•8251A的同步方式
8251A 内部结构
•C/D、RD、WR、CS的编码和对应的操作
Hale Waihona Puke •8251A和CPU之间的连接信号
– – – – 片选信号 数据信号 读/写控制信号 收发联络信号
8251的编程结构
8251A编程流程图
8251A 与CPU的数据交换
8251A 应用示例
发送程序
数 数 起 据 据 始 位 位 位 （0） （1） 数 奇 停 停 起 据 偶 止 止 始 位 位 位 位 位 （n－1）
一帧数据
字符帧格式
2.
传送的速率 串行通信的速率用波特率来表示，所谓波特率就是指一秒钟
传送数据位的个数。每秒钟传送一个数据位就是1波特。即：1 波特＝1bps（位/秒） 。
在串行通信中，数据位的发送和接收分别由发送时钟脉冲
3.全双向数据传送：由两根传送线来发送和 接收数据，双方可同时进行发送和接收。
串行数据通信要解决两个关键技术问题，一个是 数据传送，另一个是数据转换。所谓数据传送就是指 数据以什么形式进行传送。所谓数据转换就是指单片 机在接受数据时，如何把接收到的串行数据转化为并 行数据，单片机在发送数据时，如 何把并行数据转换 为串行数据进行发送。
图9-1 单工方式
1.单向数据传送：数据只向一个方向传送
2.半双向数据传送：用一根传送线既作输入又作输出，但通 信双方不能同时收、发数据。要改变数据传送方向，必须进 行通信双方的收、发设备的开关 切换。
发送器
数据流
接收器
接收器
发送器
图9-2 半双工方式
数据流 发送器
接收器
接收器
发送器
图9-3 全双工方式
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•同步通信：每个数据块开始时，发送一个或两个同步字符， 使发送和接收双方取得同步，数据块各字符间取消了起始位 和发送位。如发送的数据之间有间隔时，用发送同步字符填 充。(较少使用）
•同步字符由用户规定，如：01111110 •同步传送时，收、发双方要求时钟和频率一致。（较少使用）
开始 同步字符 终止 数据块 CRC字符
第 10章
•10.1 串行通信基础
•10.2 8251的内部结构和编程
•10.3 MCS-51串行通信工作方式
10.1串行通信基础
•一、串行通信的基本概念 •串行通信：是将数据的各位一位一位地依次传送。 传送距离较远，适合于计算机之间、计算机与外 部设备之间的远距离通信。 •并行通信：指数据各位同时传送。速度快、效率 高、距离短。 •串行通信有 同步通信和异步通信两种方式：