串口通信课件
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第四讲 串口通信.ppt
接收移位时钟rx时钟频率和波特率相同和位检测器采样脉冲频率是rx时钟的16倍1位数据期间有16个采样脉冲当采样到rxd端从1到0的跳变时就启动检测器接收的值是3次连续采样第789个脉冲时采样进行表决以确认是否是真正的起始位负跳变的开始
第四讲 MCS-51的串行口 全双工的异步通讯串行口 4种工作方式 ,波特率由片内定时器/计数器控制。
51单片机串口通信的应用举例
串行口工作之前，应对其进行初始化，主要是 设置产生波特率的定时器1、串行口控制和中断控 制。具体步骤如下 1. 确定T1的工作方式（编程TMOD寄存器）； 2. 计算T1的初值，装载TH1、TL1； 3. 启动T1（编程TCON中的TR1位）； 4. 确定串行口控制（编程SCON寄存器）； 5. 串行口在中断方式工作时，要进行中断设置（ 编程IE 、IP寄存器）。
并置中断标志RI=1向CPU发出中断请求； （2）接收到的第9位数据为0时，则不产生中断标
志，信息将抛弃。
若SM2=0，则接收的第9位数据不论是0还是1，都产生 RI=1中断标志，接收到的数据装入SBUF中。
应用上述特性，便可实现MCS-51的多机通讯。
设多机系统中有一主机和3个8051从机，如下图。
1个停止位（1），先发送或接收最低位。帧格式如 下：
方式1波特率=（2SMOD/32）×定时器T1的溢出率 SMOD为PCON寄存器的最高位的值（0或1）。
1．方式1发送
方式1输出时，数据由TXD输出，
一帧信息为10位，1位起始位0，8位数据位（先低位） 和1位停止位1。
当执行一条数据写发送缓冲器SBUF的指令，就启动发 送。图中TX时钟的频率就是发送的波特率。
主机的RXD与从机的TXD相连，主机TXD与从机的RXD 端相连。从机地址分别为00H、01H、02H。
第四讲 MCS-51的串行口 全双工的异步通讯串行口 4种工作方式 ,波特率由片内定时器/计数器控制。
51单片机串口通信的应用举例
串行口工作之前，应对其进行初始化，主要是 设置产生波特率的定时器1、串行口控制和中断控 制。具体步骤如下 1. 确定T1的工作方式（编程TMOD寄存器）； 2. 计算T1的初值，装载TH1、TL1； 3. 启动T1（编程TCON中的TR1位）； 4. 确定串行口控制（编程SCON寄存器）； 5. 串行口在中断方式工作时，要进行中断设置（ 编程IE 、IP寄存器）。
并置中断标志RI=1向CPU发出中断请求； （2）接收到的第9位数据为0时，则不产生中断标
志，信息将抛弃。
若SM2=0，则接收的第9位数据不论是0还是1，都产生 RI=1中断标志，接收到的数据装入SBUF中。
应用上述特性，便可实现MCS-51的多机通讯。
设多机系统中有一主机和3个8051从机，如下图。
1个停止位（1），先发送或接收最低位。帧格式如 下：
方式1波特率=（2SMOD/32）×定时器T1的溢出率 SMOD为PCON寄存器的最高位的值（0或1）。
1．方式1发送
方式1输出时，数据由TXD输出，
一帧信息为10位，1位起始位0，8位数据位（先低位） 和1位停止位1。
当执行一条数据写发送缓冲器SBUF的指令，就启动发 送。图中TX时钟的频率就是发送的波特率。
主机的RXD与从机的TXD相连，主机TXD与从机的RXD 端相连。从机地址分别为00H、01H、02H。
教学课件 10-串口通信原理
标准格式，也可以由用户约定。
知识导航
一、串行通信基础
2．串行通信的分类
串行通信的通信方式 同步通信：带时钟同步信号传输。 --SPI，IIC通信接口 异步通信：不带时钟同步信号。 --UART(通用异步收发器),单总线
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一、串行通信基础
3．常见的串行通信接口
通信标准
引脚说明
通信方式 通信方向
输出数
据缓冲 器
…
串行输
出移位 寄存器
TXD
串行数据输出
外 部
设
备
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STM32串口异步通信需要定义的参数 起始位 数据位（8位或9位） 奇偶校验位（第9位） 停止位（1或2位） 波特率设置
谢谢！！！
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二、STM32的串口通信接口
STM32的串口通信接口 UART:通用异步收发器 USART:通用同步/异步收发器 大容量STM32F10x系列芯片，包含3个USART和2个 UART。
知识导航
二、STM32的串口通信接口 UART异步通信方式引脚连接方法
RXD:数据输入引脚（数据接受） TXD:数据发送引脚（数据发送）
UART (通用异步收发器)
单总线 （1-wire)
SPI
I2C
TXD:发送端 RXD:接受端 GND:公共地 DQ:发送/接受端
SCK:同步时钟 MISO:主机输入，从机输出 MOSI:主机输出，从机输入 SCL:同步时钟 SDA:数据输入/输出端
异步通信 全双工
异步通信 同步通信
半双工 全双工
同Байду номын сангаас通信 半双工
字符帧由发送端一帧一帧地发送，每一帧数据是低位在前，高位在后， 通过传输线被接收端接收。
串口通信原理及操作流程PPT(共60张).ppt
模拟 电子开
关
模拟 电子开
关
合成
频带信 号输出
1 01
1.5串行通信的错误校验
1、奇偶校验 在发送数据时，数据位尾随的1位为奇偶校验位（1或0）。 奇校验时，数据中“1”的个数与校验位“1”的个数之和应 为奇数；偶校验时，数据中“1”的个数与校验位“1”的个 数之和应为偶数。接收字符时，对“1”的个数进行校验，若 发现不一致，则说明传输数据过程中出现了差错。 2、代码和校验 代码和校验是发送方将所发数据块求和（或各字节异或）， 产生一个字节的校验字符（校验和）附加到数据块末尾。接 收方接收数据同时对数据块（除校验字节外）求和（或各字 节异或），将所得结果与发送方的“校验和”进行比较，相 符则无差错，否则即认为传送过程中出现了差错。 3、循环冗余校验 这种校验是通过某种数学运算实现有效信息与校验位之间的 循环校验，常用于对磁盘信息的传输、存储区完整性校验等 。这种校验方法纠错能力强，广泛应用于同步通信中。
? 典型的面向位的同步协议如ISO的高级数据链路控制规程 HDLC和IBM的同步数据链路控制规程SDLC。
? 同步通信的特点是以特定的位组合“01111110”作为帧 的开始和结束标志，所传输的一帧数据可以是任意位。所以 传输的效率较高，但实现的硬件设备比异步通信复杂。
1.3 串行通信的传输方向
①单工
? RS-422A传输速率（90Kbps）时，传输距离可达1200米。
2.3 RS-485 接口
? RS-485是RS-422A的变型
：RS-422A用于全双工，而
RS-485则还可用于半双工。
RS-485是一种多发送器标准
，在通信线路上最多可以使用
TTL
TTL 32 对差分驱动器/接收器。
串行通信数据格式课件
QQ中的同步和异步通信：
我们用的文件传输功能可以看成是同步通信的典范。首先传文 件的双方必须都说好一个传文件的时间，如果双方有一个不在 线上，就不能传送。其次，发送方发送文件命令后，接收方要 确认一下是否接收，这就是个建立文件传输连接的过程。一旦 传输开始，所有文件数据就必须连续的传输过去，任何中断都 将导致传输失败。
典型的面向位的同步协议如国际标准化组织（ISO）的高级数据 链路控制规程HDLC和IBM向 、面向 bit 的同步协议（ ISO 的 HDLC ）
一帧信息可以是任意位，用位组合标识 帧的开始和结 束。 帧格式为： 帧格式为：
F场 A场 C场 I场 FC 场 F场
STX：正文开始（Start of Text）。 数据块：正文（Text），由多个字符组成。 ETB:块传输结束（end of transmission block），标识本数据块结束。 ETX：全文结束（end of text），（全文分为若干块传输）。 块校验：对从SOH开始， 直到ETB/ETX字段的检验码。
串行通信数据格式PPT 讲座
1.异步（用于单片机）通信数 据格式.发送和接收时序。
2.同步（计算机内部）通信数 据格式.发送和接收时序。
异步通信数据格式一般为字符格式
一个字符一个字符地传输，每个字符一位一位 地传输，并且传输一个字符时，总是以“起始 位”开始，以“停止位”结束,字符之间没有固 定的时间间隔要求。每一个字符的前面都有一 位起始位（低电平，逻辑值），字符本身由5-7 位数据位组成，接着字符后面是一位校验位 （也可以没有校验位），最后是一位或一位半 或二位停止位，停止位后面是不定长的空闲位。 停止位和空闲位都规定为高电平（逻辑值１）， 这样就保证起始位开始处一定有一个下跳沿。
串口通信原理及操作流程概要课件
工业自动化控制：如 PLC、DCS等系统中 的设备间通信。
嵌入式系统之间的通 信：如智能仪表、传 感器等。
02
串口通信原理
串口通信协议
RS-232协议
一种标准化的串口通信协 议，定义了数据传输的电 压范围、数据位、停止位 等参数。
RS-485协议
RS-232的扩展，支持多点 通信，通过差分信号传输 数据，具有更强的抗干扰 能力。
USB协议
通用串行总线协议，用于 连接计算机和外部设备， 支持高速数据传输。
数据传输方式
异步传输
数据传输以字符为单位，每个字 符前有一个起始位，后有一个或 两个停止位，用于同步。
同步传输
数据传输以数据块为单位，通过 时钟信号同步，适用于高速数据 传输。
数据编码方式
曼彻斯特编码
将数据位和时钟位合并，通过电 压跳变表示0和1。
循环冗余校验，通过多项式算法计算 数据的校验码，用于检测错误。
03
串口通信操作流程
串口通信参数设置
01
02
03
04
波特率
设置串口通信的速率，常用的 波特率有9600、19200、 115200等。
数据位
设置数据传输的位数，常用的 数据位有5、6、7、8位。
停止位
设置数据传输的停止位数，常 用的停止位有1、1.5、2位。
异常处理
当串口通信出现异常时，如数据传输 错误、连接断开等，需要进行异常处 理，如重新连接、数据重传等。
04
串口通入您的内容
05
常见问题与解决方案
串口通信常见问题
数据传输错误
在串口通信过程中，数 据传输可能会出现错误 ，导致接收端无法正确
解析数据。
串口通信原理与应用 ppt课件
ppt课件
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ppt课件
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UART结构图
ppt课件
19
1. 数据传输模式
回环模式
（此模式仅用于测试，不用做传输数据）。 S5PV210的UART提供了一个参考环回模式测试 模式，有助于排除在通信连接中的故障。通过设 置UART控制寄存器中的环回位来选择此模式。
中断或轮询
当有数据到来或数据可发送时产生中断，通知 CPU。这种方式要求通信硬件比较高，需要支持 产生中断信号。
ppt课件
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5. UART波特率除数寄存器和UART分槽寄存 器 UBRDIVn寄存器和UDIVSLOTn寄存器用来决 定波特率。
ppt课件
36
7.2.2 UART操作寄存器
1. UART接收发送状态寄存器（UTRSTATn） UTRSTATn寄存器用于记录UART发送和接收 的状态，其中包括发送器是否为空、发送缓冲 寄存器是否为空。 如下表所示：
DMA模式
通常实现数据的转移或复制时，CPU将从源地址复 制数据到寄存器，然后将寄存器数据再写入到目的 地址处，这个操作是由CPU来执行。
ppt课件
20
2. 数据发送
发送的数据帧是可编程的，包括一个开始位， 5-8个数据位，一个可选的奇偶位和1-2个停止 位，其可由线性控制寄存器ULCONn来设置。 发送器也可以产生一个终止条件，其可以对一 个发送时间强制串行输出为逻辑0。在当前发 送字被完全传输完以后，该模块发送一个终止 信号。在终止信号发送后，其不断发送数据到 Tx FIFO中。
当计算机发送一个 信息包，标准的值 是5、6、7和8位。
2. 数据位
每个包是指一个字 节，包括开始/停止 位，数据位和奇偶 校验位。 如何设置取决于想 传输的信息。比如， 标准的ASCII码是 0-127（7位），扩 展的ＡSCII码是0255(8位)。
《串口通信课堂讲解》课件
串口通信原理
传输数据
串口是一种同步传输方式，通过 单线或多线传输二进制数据，实 现计算机与外部设备的交互。
连接设备
串口的标准接口有9根或25根线， 其中包括数据线、控制线和地线 等，用于连接设备和计算机。
转接方式
由于现代计算机一般不带串口， 因此需要转接电路或转接线，将 串口接口转换为USB接口，以便 连接到计算机上。
2 劣势
串口通信传输速率相对较低，同时在数据传输过程中易受到干扰和噪声的影响，因此不 适合高速、大容量的数据传输。
串口通信在实际应用中的案例
工业自动化
串口通信被广泛应用于工业自 动化领域，如PLC控制、远程 监控、机器人控制等，具有稳 定性强、可靠性高的优势。
通信网络
串口通信作为一种传统的数据 通信方式，被应用于诸如智能 家居、物联网等多个通信网络 领域，为数据传输提供了一种 稳定、实用的解决方案。
医疗设备
串口通信被广泛应用于医疗设 备中，如心电图机、血糖仪、 血压计等设备，通过串口传输 数据，实现数据的收集、处理 和存储等功能。
《串口通信课堂讲解》
本课件将讲解什么是串口通信及其原理、协议和常见的设置参数，以及实例 演示如何通过串口发送和接收数据。最后，我们探讨串口通信的优势和劣势， 并分享它在实际应用中的案例。
什么是串口通信？
定义
串口通信指通过计算机上的串口（通常是DB9 或DB25接口）进行数据交换的过程。
历史
串口是计算机最早的输入输出接口，被广泛应 用于远程交互、网络接入、外设控制等领域。
串口通信协议
1
基础概念
串口通信是基于特定协议传输数据的，
协议分析
2
常见的协议包括RS-232、RS-422、RS485等，每个协议有自己的工作模式、通
串口通信原理及操作流程PPT课件
第8页/共24页
近距离传送电路
RXD TXD GND
微机
电
RXD
平
TXD
转
GND
换
较远距离传送电 路
RXD TXD
RXD
TXD
GND
GND
RXD TXD GND
微机其他 设备
电
平
RXD
转
TXD
换
GND
第9页/共24页
接 微 机口
远距离传送电路
调电 电调
制话 话制
解分 分解
调机 机调
器
器
接微 机
口
T1OUT
RST
C 1
C1
C 1
1
6 7
2
8
3 4
9 5
89C51
C 2
C2
C 2
V+ VCC
MAX232
C3
+5V C4
PC机 COM1
或
COM2
XTAL1
GND
V-
C5
XTAL2 GND
C1=C2=C3=C4=C5=1F
第12页/共24页
51单片机串行口结构
<1>51单片机串行口是可编程全双工的通信接口，能同时进行数据的发送和 接收， 也可作为同步移位寄存器使用。
第16页/共24页
SM2:多机通信控制位 主要用于方式2、3。在不同串口工作方式下，通
过控制SM2，可以实现多机通信。
SM2作用: 在方式2,3中，发送机SM2=1(程序设置). 接收机SM2=1,若RB8=1,激活RI,引起接收中断RB8=0, 不激活RI,不引起接断。SM2=0,无论RB8=1还是RB8=0 均激活RI引起接收中断。在方式 0 中, SM2应置为0。 在方式1中, 当接收时SM2=1, 则只有收到有效停止位 才激活RI。
《常用串口通讯技术》PPT课件
进行TTL与EIA电平转换：CPU和终端均采用TTL电平及正逻辑，它们与EIA采 用的电平及负逻辑不兼容，需在接口电路中进行转换。
串行通讯的基本任务
提供接口标准所要求的信号线：远距离通信采用MODEM时，需要9根信号线； 近距离零MODEM方式，只需要3根信号线。这些信号线由接口电路提供，以便 与MODEM或终端进行联络与控制。
串行通讯的基本任务
控制数据传输速率：串行通信接口电路应具有对数据传输速率――波特 率进行选择和控制的能力。
串行通讯的基本任务
进行错误检测：在发送时接口电路对传送的字符数据自动生成奇偶校验位 或其他校验码。在接收时，接口电路检查字符的奇偶校验或其他校验码， 确定是否发生传送错误。
串行通讯的基本任务
RS232/RS485/RS422的电气参数表
规定
工作方式
节点数
最大传电压
驱动器输出信号电平 (负载最小值)
负载
驱动器输出信号电平 (空载最大值)
空载
驱动器负载阻抗(Ω)
摆率(最大值)
接收器输入电压范围
接收器输入门限
接收器输入电阻(Ω)
驱动器共模电压
接收器共模电压
RS-232电平再返回TTL电平
RS-232串行接口标准
接收器典型的工作电平在+3～+12V与-3～-12V。 由于发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右，所
以其共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容， 其传送距离最大为约15米，最高速率为20kb/s RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯 而设计的，其驱动器负载为3～7kΩ。 所以RS-232适合本地设备之间的通信
RS-232串行接口标准
RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准 采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯 典型的RS-232信号在正负电平之间摆动 在发送数据时，发送端驱动器输出正电平在+5～+15V，负电平在-5～-15V电平 当无数据传输时，线上为TTL，从开始传送数据到结束，线上电平从TTL电平到
串行通讯的基本任务
提供接口标准所要求的信号线：远距离通信采用MODEM时，需要9根信号线； 近距离零MODEM方式，只需要3根信号线。这些信号线由接口电路提供，以便 与MODEM或终端进行联络与控制。
串行通讯的基本任务
控制数据传输速率：串行通信接口电路应具有对数据传输速率――波特 率进行选择和控制的能力。
串行通讯的基本任务
进行错误检测：在发送时接口电路对传送的字符数据自动生成奇偶校验位 或其他校验码。在接收时，接口电路检查字符的奇偶校验或其他校验码， 确定是否发生传送错误。
串行通讯的基本任务
RS232/RS485/RS422的电气参数表
规定
工作方式
节点数
最大传电压
驱动器输出信号电平 (负载最小值)
负载
驱动器输出信号电平 (空载最大值)
空载
驱动器负载阻抗(Ω)
摆率(最大值)
接收器输入电压范围
接收器输入门限
接收器输入电阻(Ω)
驱动器共模电压
接收器共模电压
RS-232电平再返回TTL电平
RS-232串行接口标准
接收器典型的工作电平在+3～+12V与-3～-12V。 由于发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右，所
以其共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容， 其传送距离最大为约15米，最高速率为20kb/s RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯 而设计的，其驱动器负载为3～7kΩ。 所以RS-232适合本地设备之间的通信
RS-232串行接口标准
RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准 采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯 典型的RS-232信号在正负电平之间摆动 在发送数据时，发送端驱动器输出正电平在+5～+15V，负电平在-5～-15V电平 当无数据传输时，线上为TTL，从开始传送数据到结束，线上电平从TTL电平到
串口通信 PPT课件共33页
串行同步通信主要应用在网络当中 最常使用高级数据链路控制协议HDLC
~~ ~~
同步字符 数据 数据
数据 校验字符
三、数据传输速率
数据传输速率称为波特率(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
【例】如果一个串行字符由1个起始位，7个数据位， 1个奇偶校验位和1个停止位等10个数位构成，每秒钟 传送120个字符，则数据传送的波特率为：
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
串行异步通信以字符为单位进行传输，其通信协议是起止 式异步通信协议
异步串行数据发送格式
起始位
字符 数据位
1 0 0/1 0/1
…
1、串行通信的基本概念
通信：计算机与外部设备交换信息 串行通信：将数据分解成二进制位用一条信号线，一位一
位顺序传送的方式 串行通信的优势：用于通信的线路少，因而在远距离通信
时可以极大地降低成本 串行通信适合于远距离数据传送，也常用于速度要求不高
的近距离数据传送 PC系列机上有两个串行异步通信接口，键盘、鼠标器与主
串行通信与并行通信相比,虽然有许多优点,但也随 之带来了数据的串/并及并/串转换、数据格式的要求以 及位计数等问题，使之比并行通信实现起来更复杂。
一、数据传送方向
1、全双工方式（full duplex）
通信双方都能在同一时刻进行发送和接收操作，这 样的传送方式就是全双工制，如图1所示。在全双 工方式下，通信系统的每一端都设置了发送器和接 收器，因此，能控制数据同时在两个方向上传送。 全双工方式无需进行方向的切换，因此，没有切换 操作所产生的时间延迟，这对那些不能有时间延误 的交互式应用（例如远程监测和控制系统）十分有 利。
~~ ~~
同步字符 数据 数据
数据 校验字符
三、数据传输速率
数据传输速率称为波特率(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
【例】如果一个串行字符由1个起始位，7个数据位， 1个奇偶校验位和1个停止位等10个数位构成，每秒钟 传送120个字符，则数据传送的波特率为：
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
串行异步通信以字符为单位进行传输，其通信协议是起止 式异步通信协议
异步串行数据发送格式
起始位
字符 数据位
1 0 0/1 0/1
…
1、串行通信的基本概念
通信：计算机与外部设备交换信息 串行通信：将数据分解成二进制位用一条信号线，一位一
位顺序传送的方式 串行通信的优势：用于通信的线路少，因而在远距离通信
时可以极大地降低成本 串行通信适合于远距离数据传送，也常用于速度要求不高
的近距离数据传送 PC系列机上有两个串行异步通信接口，键盘、鼠标器与主
串行通信与并行通信相比,虽然有许多优点,但也随 之带来了数据的串/并及并/串转换、数据格式的要求以 及位计数等问题，使之比并行通信实现起来更复杂。
一、数据传送方向
1、全双工方式（full duplex）
通信双方都能在同一时刻进行发送和接收操作，这 样的传送方式就是全双工制，如图1所示。在全双 工方式下，通信系统的每一端都设置了发送器和接 收器，因此，能控制数据同时在两个方向上传送。 全双工方式无需进行方向的切换，因此，没有切换 操作所产生的时间延迟，这对那些不能有时间延误 的交互式应用（例如远程监测和控制系统）十分有 利。
串行通讯的概念ppt课件
并行接口
目前，计算机中的并行针D形接头。所谓“并行”，是指8位数据同时通过并行线进行传送，这样数据传送速度大大提高，但并行传送的线路长度受到限制，因为长度增加，干扰就会增加，容易出错。 现在有五种常见的并口：4位、8位、半8位、EPP和ECP，大多数PC机配有4位或8位的并口，许多利用Intel386芯片组的便携机配有EPP口，支持全部IEEE1284并口规格的计算机配有ECP并口。 标准并行口4位、8位、半8位:4位口一次只能输入4位数据，但可以输出8位数据；8位口可以一次输入和输出8位数据；半8位也可以。 EPP口（增强并行口）:由Intel等公司开发，允许8位双向数据传送，可以连接各种非打印机设备，如扫描仪、LAN适配器、磁盘驱动器和CDROM 驱动器等。 ECP口（扩展并行口）:由Microsoft、HP公司开发，能支持命令周期、数据周期和多个逻辑设备寻址，在多任务环境下可以使用DMA（直接存储器 访问）。
RS-232C的接口信号 ---TxD RxD
（2）数据发送与接收线： 发送数据(Transmitted data-TxD)——通过TxD终端将串行数据发送到MODEM，(DTE→DCE)。 接收数据(Received data-RxD)——通过RxD线终端接收从MODEM发来的串行数据，(DCE→DTE)。 （3）地线 有两根线SG、PG——信号地和保护地信号线，无方向。
RS-232C的接口信号 RTS CTS
请求发送(Request to send-RTS)——用来表示DTE请求DCE发送数据，即当终端要发送数据时，使该信号有效（ON状态），向MODEM请求发送。它用来控制MODEM是否要进入发送状态。 允许发送（Clear to send-CTS）——用来表示DCE准备好接收DTE发来的数据，是对请求发送信号RTS的响应信号。当MODEM已准备好接收终端传来的数据，并向前发送时，使该信号有效，通知终端开始沿发送数据线TxD发送数据。 这对RTS/CTS请求应答联络信号是用于半双工MODEM系统中发送方式和接收方式之间的切换。在全双工系统中作发送方式和接收方式之间的切换。在全双工系统中，因配置双向通道，故不需要RTS/CTS联络信号，使其变高。
目前，计算机中的并行针D形接头。所谓“并行”，是指8位数据同时通过并行线进行传送，这样数据传送速度大大提高，但并行传送的线路长度受到限制，因为长度增加，干扰就会增加，容易出错。 现在有五种常见的并口：4位、8位、半8位、EPP和ECP，大多数PC机配有4位或8位的并口，许多利用Intel386芯片组的便携机配有EPP口，支持全部IEEE1284并口规格的计算机配有ECP并口。 标准并行口4位、8位、半8位:4位口一次只能输入4位数据，但可以输出8位数据；8位口可以一次输入和输出8位数据；半8位也可以。 EPP口（增强并行口）:由Intel等公司开发，允许8位双向数据传送，可以连接各种非打印机设备，如扫描仪、LAN适配器、磁盘驱动器和CDROM 驱动器等。 ECP口（扩展并行口）:由Microsoft、HP公司开发，能支持命令周期、数据周期和多个逻辑设备寻址，在多任务环境下可以使用DMA（直接存储器 访问）。
RS-232C的接口信号 ---TxD RxD
（2）数据发送与接收线： 发送数据(Transmitted data-TxD)——通过TxD终端将串行数据发送到MODEM，(DTE→DCE)。 接收数据(Received data-RxD)——通过RxD线终端接收从MODEM发来的串行数据，(DCE→DTE)。 （3）地线 有两根线SG、PG——信号地和保护地信号线，无方向。
RS-232C的接口信号 RTS CTS
请求发送(Request to send-RTS)——用来表示DTE请求DCE发送数据，即当终端要发送数据时，使该信号有效（ON状态），向MODEM请求发送。它用来控制MODEM是否要进入发送状态。 允许发送（Clear to send-CTS）——用来表示DCE准备好接收DTE发来的数据，是对请求发送信号RTS的响应信号。当MODEM已准备好接收终端传来的数据，并向前发送时，使该信号有效，通知终端开始沿发送数据线TxD发送数据。 这对RTS/CTS请求应答联络信号是用于半双工MODEM系统中发送方式和接收方式之间的切换。在全双工系统中作发送方式和接收方式之间的切换。在全双工系统中，因配置双向通道，故不需要RTS/CTS联络信号，使其变高。
《串口通信》PPT课件(2024版)
如果在数据传送过程中，发生数据断流（即发送方没有数据可发送） 应以同步字符填充。
接收方检测到协议要求的1～2个同步字符后，就可以认为双方已经取 得一致，之后就可以在严格的时钟控制下采样数据线接收数据。同步 通信对双方的时钟要求很严格，并且容易造成错误累积。
20.11.2024
精品医学
第12页
2.3 同步通信
头目）前，广D泛CE地的应接用口于为计孔算式机（和母终头端）或。外设之间的近距离连接。
20.11.2024
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第20页
3.1 连接器的机械特性
20.11.2024
精品医学
第21页
3.2 串口通信基本接线方法
9针串口（DB9）
25针串口（DB25）
针号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
功能说明 数据载波检测 接收数据 发送数据 数据终端准备 信号地 数据设备准备好 请求发送 清除发送 振铃指示
20.11.2024
精品医学
第8页
2.2 异步通信
异步通信以字符为单位传送数据。为了解决帧同步，每个字符都 附加了一些控制信息，由4部分组成：1位起始位（低电平）、5~8 位数据位、1位奇偶校验位、1~2位停止位（高电平）。
异步通信的通信中两个字符的时间间隔是不固定的，而在同一字 符中两个相邻位代码间的间隔是固定的。
20.11.2024
精品医学
第15页
2.5 数据纠错和检错
由于突发性干扰（电气干扰、天气干扰等）引起传输信号的误码， 这将直接影响通信系统的可靠性。
将如何发现传输中的错误叫做检错。 当发现错误后，如何消除和纠正错误叫做纠错。 在基本通信规程中，一般采用奇偶校验检错，以反馈重发方式纠错。 在高级通信规程中，一般采用循环冗余校验CRC检错，以自动纠错
接收方检测到协议要求的1～2个同步字符后，就可以认为双方已经取 得一致，之后就可以在严格的时钟控制下采样数据线接收数据。同步 通信对双方的时钟要求很严格，并且容易造成错误累积。
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头目）前，广D泛CE地的应接用口于为计孔算式机（和母终头端）或。外设之间的近距离连接。
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3.1 连接器的机械特性
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3.2 串口通信基本接线方法
9针串口（DB9）
25针串口（DB25）
针号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
功能说明 数据载波检测 接收数据 发送数据 数据终端准备 信号地 数据设备准备好 请求发送 清除发送 振铃指示
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2.2 异步通信
异步通信以字符为单位传送数据。为了解决帧同步，每个字符都 附加了一些控制信息，由4部分组成：1位起始位（低电平）、5~8 位数据位、1位奇偶校验位、1~2位停止位（高电平）。
异步通信的通信中两个字符的时间间隔是不固定的，而在同一字 符中两个相邻位代码间的间隔是固定的。
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2.5 数据纠错和检错
由于突发性干扰（电气干扰、天气干扰等）引起传输信号的误码， 这将直接影响通信系统的可靠性。
将如何发现传输中的错误叫做检错。 当发现错误后，如何消除和纠正错误叫做纠错。 在基本通信规程中，一般采用奇偶校验检错，以反馈重发方式纠错。 在高级通信规程中，一般采用循环冗余校验CRC检错，以自动纠错
串口通信 PPT课件
也称作平衡传输，它使用一对双绞线，将其中一线定义为A， 另一线定义为B，如图2。
图2 通常情况下，发送驱动器A、B之间的正电平在+2～+6V，是一个
逻辑状态，负电平在-2～-6V，是另一个逻辑状态。另有一个 信号地C，在RS-485中还有一“使能”端，而在RS-422中这 是可用可不用的。“使能”端是用于控制发送驱动器与传输线 的切断与连接。当“使能”端起作用时，发送驱动器处于高阻 状态，称作“第三态”，即它是有别于逻辑“1”与“0”的第三 态。
②20mA电流环信号 9个（12，13，14，15，16， 17，19,23，24）
③空6个（9，10，11，18，21，25） ④保护地（PE）1个，作为设备接地端（1脚） DB-25型连接器的外形及信号线分配如图3所示。注
意，20mA电流环信号仅IBM PC和IBM PC/XT机 提供，至AT机及以后，已不支持。
行匹配。但在短距离与低速率下可以不用考虑终端 匹配。那么在什么情况下不用考虑匹配呢？理论上， 在每个接收数据信号的中点进行采样时，只要反射 信号在开始采样时衰减到足够低就可以不考虑匹配。 一般终端匹配采用终接电阻方法， 终接电阻一般在RS-422网络中取100Ω，在RS-485 网络中取120Ω。相当于电缆特性阻抗的电阻，因 为大多数双绞线电缆特性阻抗大约在100～120Ω。 这种匹配方法简单有效，但有一个缺点，匹配电阻 要消耗较大功率，对于功耗限制比较严格的系统不 太适合。
RS-485与RS-422的不同还在于其共模输出电压 是不同的，RS-485是-7V至+12V之间，而RS422在-7V至+7V之间，RS-485接收器最小输入 阻抗为12k RS-422是4k
RS-485与RS-422一样，其最大传输距离约为 1219米，最大传输速率为10Mb/s。平衡双绞线的 长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才 可能使用规定最长的电缆长度。只有在很短的距离 下才能获得最高速率传输。一般100米长双绞线最 大传输速率仅为1Mb/s。
图2 通常情况下，发送驱动器A、B之间的正电平在+2～+6V，是一个
逻辑状态，负电平在-2～-6V，是另一个逻辑状态。另有一个 信号地C，在RS-485中还有一“使能”端，而在RS-422中这 是可用可不用的。“使能”端是用于控制发送驱动器与传输线 的切断与连接。当“使能”端起作用时，发送驱动器处于高阻 状态，称作“第三态”，即它是有别于逻辑“1”与“0”的第三 态。
②20mA电流环信号 9个（12，13，14，15，16， 17，19,23，24）
③空6个（9，10，11，18，21，25） ④保护地（PE）1个，作为设备接地端（1脚） DB-25型连接器的外形及信号线分配如图3所示。注
意，20mA电流环信号仅IBM PC和IBM PC/XT机 提供，至AT机及以后，已不支持。
行匹配。但在短距离与低速率下可以不用考虑终端 匹配。那么在什么情况下不用考虑匹配呢？理论上， 在每个接收数据信号的中点进行采样时，只要反射 信号在开始采样时衰减到足够低就可以不考虑匹配。 一般终端匹配采用终接电阻方法， 终接电阻一般在RS-422网络中取100Ω，在RS-485 网络中取120Ω。相当于电缆特性阻抗的电阻，因 为大多数双绞线电缆特性阻抗大约在100～120Ω。 这种匹配方法简单有效，但有一个缺点，匹配电阻 要消耗较大功率，对于功耗限制比较严格的系统不 太适合。
RS-485与RS-422的不同还在于其共模输出电压 是不同的，RS-485是-7V至+12V之间，而RS422在-7V至+7V之间，RS-485接收器最小输入 阻抗为12k RS-422是4k
RS-485与RS-422一样，其最大传输距离约为 1219米，最大传输速率为10Mb/s。平衡双绞线的 长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才 可能使用规定最长的电缆长度。只有在很短的距离 下才能获得最高速率传输。一般100米长双绞线最 大传输速率仅为1Mb/s。
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课程：
计算机控制系统
22
1、8251的引脚
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23
1、8251的引脚
DO—D7：输入／输出，
双向数据总线，
传送给8251的控制字和从8250读取的
状态信息，也通过这些线进行传送。
RESET：输入，复位线。
RD、WD：输入、读／写控制信号线。
CS：输入，片选信号线，
低电平时，CPU才能对8251进行访问。
由发送端发出的编码自带时钟，实现了收、发
双方的自同步功能。
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第一节概述
计 算
一、串行通信和并行通信
机 串
二、同步串行通信和异步串口通信
口
通 信
三、有关串口通信的几个 问题
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有关串口通信的几个问题
1．调制和解调 计算机串行输入/输出的信号是一种用“0”“1”表 示的数字信号（阶跃信号）——进行傅立叶分 解——含有很多高频成分——要求传送线具有 宽频带。 电话线传送话音信号，频带在300—3400Hz。 所以，信号失真。
波特率=位数/单位时间 显然：每位传送时间=1/波特率 例：假如数据传送的速率是 120字符/S
每一个字符包含10位 则波特率=120*10=1200位/s
每位传送时间Td=1/1200s=0.833ms
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15
有关串口通信的几个问题
4．硬件握手和软件握手 通信设备之间的联络(也称之为“握手”) (1)硬件握手 硬件握手是利用RTS、CTS、DTR、DSR这4个 信号线进行的。
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第一节 概述 计 算 机 一、串行通信和并行通信 串 口 二、同步串行通信和异步串口通信 通 信
三、有关串口通信的几个问题
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第二节 常见的串行接口芯片
计 一、8251的引脚
算 机
二、8251的工作方式
串 口
三、8251的控制字
通 信
四、8251的编程应用
C／D：输入，地址线，
“1”——CPU向8251中写入控制字或从
8251中读取状态信息
“0”——CPU与8251之间进行数据传送。
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1、8251的引脚
TXDRDY：输出，发送器准备好信号线， 通知CPU向8251传送新的一个字符数据。
RXDRDY：输出，接受器准备好信号线， 通知CPU从8251中读取该字符数据。
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同步串行通信和异步串行通信
2、同步串行通信
采用同步通信信息帧传送数据。
过程：发送方传送时，首先对被传送的原始数
据进行编码，形成编码数据后再往外传送，每
位编码元——含有数据状态和时钟信息；在接
收方经过解码，便可以得到解码数据（称接收
数据）和解码时钟（称接收时钟）。
所以，接收方无需设置独立的接收时钟源，而
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有关串口通信的几个问题
RTS——请求发送信号 CTS——允许发送信号 DTR——数据终端准备好（接收设备） DSR——数据装置准备好（发送设备）
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有关串口通信的几个问题
PC机
发送准备好
RTS CTS
modem
发送ready
发送
远方数据端
RTS-CTS这对握手信号沟通后， 可以进行串口数据发送。
信 问题
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3
串行通信和并行通信
计算机系统中，计算机之间或计算机与外部设 备交换信息称之为通信。
两种通信方式： 数据各位同时传送——并行通信方式 数据各位依次传送——串行通信方式
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4
串行通信和并行通信
串行通信相对于并行通信的优点： 线路结构简单 抗干扰能力强 传送距离远
缺点：传送速度慢
因此，计算机内部——一般并行通信， 计算机与外设之间——一般串行通信。
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第一节概述
监 一、串行通信和并行通信 控
组 态
二、同步串行通信和异步串口通信
软
件
及 其
三、有关串口通信的几个 问题
应
用
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计算机控制系统
同步串行通信和异步串行通信
串行通信分两大类： 异步串行通信 同步串行通信
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有关串口通信的几个问题
PC机
DTR 接收准备好
modem
接收ready
远方数据端
接收远方数据
DSR
DTR-DSR这对握手信号沟通后， 可以进行串口数据接收。
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有关串口通信的几个问题
(2)软件握手 软件握手是接收方如果来不及进行数据处理， 就发出XON信号(即ASCII码13H)，要求暂停数 据 传 送 ； 处 理 完 毕 后 ， 再 发 出 XOFF 信 号 ( 即 ASCII码11H)要求恢复数据传送。
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4、计算机串口通信
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第一节 概述 计 算 机 一、串行通信和并行通信 串 口 二、同步串行通信和异步串口通信 通 信
三、有关串口通信的几个问题
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第一节概述
计 一、串行通信和并行通信
算 机
二、同步串行通信和异步
串 串口通信
口Leabharlann 通 三、有关串口通信的几个
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同步串行通信和异步串行通信
1、异步串行通信 采用异步通信信息帧传送数据。
过程：发送方在数据位传送前，先发送一位低 电平的启始位，然后再把数据位依次发送，每 位持续T时间，然后发送奇偶校验位 ，然后发 送1—2位高电平的终止位 。 在没有数据传送的空闲期间，线路上是高电平， 当接收方检测到持续0．5T以上的低电平则知道 检测到启始位 ，开始采样数据。
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有关串口通信的几个问题
1．调制和解调 必须把串行通信波形信号（数字信号“0”“1”） 转换成不同频率（或不同振幅、不同相位）的 正弦波信号（模拟信号）——调制 能够完成调制任务的装置——调制器
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有关串口通信的几个问题
1．调制和解调 把正弦波信号（模拟信号）转换成串行通信波 形信号（数字信号“0”“1”）——解调 能够完成调制任务的装置——解调器 调制器和解调器合在一起形成调制解调器 (MODEM)
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有关串口通信的几个问题
2．单工和双工 信 息 只 能 沿 一 个 方 向 传 输 ， 而 不 能 反 向 传 输 —— 单工。 信息可以在两个方向上进行传输，但同一时间内只 能作单向传输——半双工。 信息可以沿两个方向传输——全双工。
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有关串口通信的几个问题
3．波特率 单位时间内所传送的数据位数——波特率