串行通信接口详细

3.全双工(Full Duplex）
数据的发送和接收分别由两根可以在两个不同的站点同
时发送和接收的传输线进行传送，通信双方都能在同一时刻
进行发送和接收操作，选择的传送方式称为全双工制。
A站
B站
发送器
接收器
接收器
特点：①每一端都有发送器和接收器 ②有二条传送线
应用：交互式应用，远程监测控制
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1.电气特性 RS-232对电气特性，逻辑电平和各种信 号线的功能都作了规定。 逻辑“1”= -3V～-15V “0”= +3V～+15V 与TTL逻辑电平不一样，可用TTL/EIA电 平转换器进行，如MC1488，MC1489。
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+15V +15V
TTL
EIA电平
MC1488
RS-232
数字信号
10 10 10 10
计算机
MODEM
模拟信号 1010
数字信号
MODEM
CRT
图3 调制电话线
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（四）信息的检错与纠错 串行数据在传输过程中，由于干扰而引起误 码是难免的，这直
接影响通信系统的可靠性，对通信中的检/纠错能力是衡是 一个通信系统的重要内容。
检错：如何发现传输中的错误，称为检错。 纠错：如何消除错误，称为纠错 在基本通信规程中：一般采用奇偶校验或方阵码检错，
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2 发送时钟与接受时钟 发送端与接受端要用时钟来决定每一位对应的时间长 度。
3 波特因子 发送时钟与接受时钟可以是标准波特率的16倍，32 倍或64倍，这个倍数就称为波特因子。
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（七）串行接口标准
一、EIA-RS-232接口标准
由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低，特别是在远程 传输时，避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。 在串 行通讯时，要求通讯双方都采用一个标准接口，使不同的设 备可以方便地连接起来进行通讯。 RS-232-C接口（又称 EIA RS-232-C）是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在 1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、 调制解 调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的 标准。它的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备 DCE之间串行二进制数据交换接口技术标准”.该标准规定采 用一个25个脚的 DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号 内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。适合的数传 率：0～20Kbps。 串行通信接口详细
+15V
TTL MC1489
采用EIA电平比TTL电平具有更强的抗干扰性能。 2.机械特性 1）连接器（Connector）
常用二种： ①DB-25型，25脚，只用9个信号,如下图所示。
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13
25
11
22
9
DCD 8
20
GND 7
DSR 6
18
CTS 5
RTS 4
RXD
3 2
TXD
14
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异步通信信息格式
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同步 信息
同步 信息
数 数…数 校 校 据1 据2 … 据n 验1 验2
同步通信信息格式
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（六）串行通讯的几个基本概念 1. 波特率：
并行通信中，传输速率是以每秒多少字节来表示的， 串行通信中，是用每秒钟传送的位数（Bit /s)即波特率来表示。 因此： 1波特=1 bit/s （位/秒） 常用的标准波特率：110，300，1K（1000），1.2K （1200），2.4K（2400），4.8K（4800），9.6K（9600）， 19.2K（19200），56K（56000）
3.RS-232C接口信号的定义。见书134表5.2 。 25线：数据线4条（2，3，14，16） 控制线11条（4，5，6，8，12，13，19，20，22，23） 定时信号线3条（15，17，24） 地线2条（1，7） 备用5条（9，10，11，18，25） 未定义
使用同一根传输线，既可发送数据又可接收数据，但不能同时
收发数据，这样的传送方式就是半双工（Half Duplex）制，如
图2所示。
A站
B站
发送器
发送器
接收器
接收器
图2 半双工方式示意图
特点：①每端需有一个收/发切换电子开关 ②因有切换，会产生时间延迟
应用：打印机串口，单向传送设备，发送器→接收器
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以反馈重发方式纠错。 在高级通信控制规程中：一般采用循环冗余码（CRC）检错，
以自动纠错方法来纠错。
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（五）同步方式和异步方式（按数据的传输格式分类） 串行通信可以分为两种方式 同步方式（按照同步信息格式） 异步方式（按照异步通行方式） 采用同步通信时，将许多字符组成一个信息组，每组信 息的开始和结束要加上同步字符。 采用异步通信时，两个字符之间的传输间隔是任意的， 所以每个字符的前后都要用一些规定数位来作为分隔符。 由于同步方式下非数据信息比例小，所以在相同的传输 速率下，同步通信方式比异步通信方式快。
§6.1 串行通信与串行接口
一、 串行通信的基本概念 （一）串行通信的特点有三：
在一根传输线上即传数据信息，又传联络控制信息。 信息格式有固定要求，分异步格式和同步格式。 串行通信中对信息的逻辑定义可能与TTL不兼容， 因此需要进行逻辑电平转换（用MC1488和 MC1489完成）
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（二）串行数据传送方向（按信道分类）
1 DB-25型连接器
②DB-9型 9针，9针全用， 如下图。
Hale Waihona Puke BaiduDCD 1
RXD TXD DTR GND
2 3 4 5
6 DSR
7 8 9
RTS CTS RI
DB-9型连接器
DCD信号（数据载波检出），通知其DTE准备接收 RI（振铃信号）有效，通知DTE，已被呼叫
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2.电缆长度 RS-232直接连接的最大物理距离15M，通信速率<20Kbps。
发送器
（三）信号的调制和解调(远程通讯)
计算机的通信是要求传送数字信号，而在进行远程数据通 信时，线路往往是借用现有的公用电话网，但是，电话网是为 音频模拟信号的设计的。一般为300～3400Hz，不适合于数据 信号。
因此需要对二进制信号进行调制，以适合在电话网上传输 相应的音频信号，在接收时，需要进行解调，还原成数字信号。
串行通信中，数据通常是在二个站（点对点）之间进行传 送，按照数据流的方向可分成三种传送模式: 单工、半双 工、全双工。
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1.单工
使用一根传输线，只能发送数据或接收数据，这样的传送方式 就是单工，如图所示。
A站 接收器
B站 发送器
单工方式示意图
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2.半双工（Half Duplex）