11微型计算机原理串行通信及接口电路PPT课件

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第 11 章 串行通信及接口电路PPT课件

第 11 章  串行通信及接口电路PPT课件
接收器接收来自RxD脚上的串行数据,并按规定的格式把 它转换为并行数据,存放在接收数据缓冲器中。
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三、8251的接口信号
8251可用来作为CPU与外设或调制解 调器之间的接口。其接口信号可以分为 两组:一组为与CPU接口的信号;另一组 为与外设(或调制器)接口的信号。
24
图:CPU通过Intel 8251与串行外设接口(P303)
16
18
串行通信的接口标准(常用的9根信号线)
1-9引脚分别为:
CD
RXD TXD DTR SG DSR RTS CTS RI
数据载波检出
当本地DCE收到对方的DCE设备送来的载波信号时,使CD有 效,通知DTE准备接收,并且由DCE将接收到的载波信号解 调为数字信号,经RXD线送给DTE。
接收数据



算串 机行 系接 统口
调制 解调

调制 解调









图:MODEM在远程通信的连接示意图
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➢ 根据调制技术,一般有3种调制方法: 调频、调幅和调相。
➢ 常用调频方法:FSK(Frenquency Shift Keying)频移键控法。
➢ 课本P298
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信号的调制和解调
在通讯中,Modem起着传输信号的作用, 是一种数据通讯设备,简称DCE(Data Communications Equipment)。
Data flow
设备B
接收器/ 发送器
图:半双工示意图
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(3)数据传送方向(续)
②全双工(Full Duplex) 特点:能够在两个方向同时进行数据传送。

《微机系统串行通信》课件

《微机系统串行通信》课件
详细描述
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。

微机接口第4章-串行通信PPT课件

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“0”对应”f1”
FM
“1”对应“f2”
f1
(3)调相(PM)
载波初始相位随基带数字信号而
变化.
PM
“0”对应相位0度
“1”对应相位180度
100
f2 0度
11
180度
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 量一个通信系统的重要指标。
3. 发送/接收时钟: 发送数据时,发送器在发送时钟(下降沿)作用下将发送移
位寄存器的数据按位串行移位输出; 接收数据时,接收器在接收时钟(上升沿)作用下对来自通信 线上的串行数据,按位串行移入接收移位寄存器。 通常,接收时钟频率高于波特率,以提高采样分辨率。 4. 波特因子(Factor): 发送/接收一个数据位所需要的时钟脉冲个数,单位为个/位。 收/发时钟脉冲与波特率之间的关系为: Txc = Baud × Factor
3.特定字符的定义: SYN:同步字符(Synchronous),表示一帧的开始; SOH:序始字符(Start of Header),表示标题的开始; 标题:包括源地址,目的地址,路由指示等信息; STX:文始字符(Start of Text),表示正文开始。 ETB/ETX:组终字符(End of Transmission Block)/文终字符 (End of Text)
4.2 串行通信的数据格式
面向字符(character Oriented)
同步数据 面向比特(Bit)
分类
面向字节计数
异步数据
一、起止式异步通信数据格式 1.格式 ①每个字符总是以起始位开始(“0”),以停止位(“1”)结束。

微型计算机基本原理与应用第11章 串行通信及其接口电路

微型计算机基本原理与应用第11章 串行通信及其接口电路

在串行通信中,发送器需要用一定频率的时钟信号来 决定发送的每一位数据所占用的时间。接收器也需要 用一定频率的时钟信号来检测每一位输入数据。 发送器使用的时钟信号称为发送时钟,接收器使用的 时钟信号称为接收时钟。 串行通信所传送的二进制数据序列在发送时是以发送 时钟作为数据位的划分界限,在接收时是以接收时钟 作为数据位的检测和采样定时。


简单的奇偶校验码(例如上述那种只配一位校验位的校 验码),其检错能力是很低的,它只能检查出一位错。 如果两位同时出错,则检查不出来,即失去了检验能 力。 简单的奇偶校验码没有纠错校正功能,因为它不具备 对错误定位的能力,例如在偶校验中,尽管可以知道 接收到的代码10110000是非法的,但却无法判定错误 发生在哪一位上。 由于奇偶校验码简单易行,编码和解码电路简单,不 需增加很多设备,所以它仍在误码率不高的许多场合 得以广泛应用。

(3)奇偶校验位:奇偶校验位仅占1位。可以为奇校验 或偶校验,也可以不设置校验位。 (4)停止位:停止位为1位、1.5位或2位。它一定是逻辑 “1”电平,标志着传送一个字符的结束。 在一个字符传送前,线路处于空闲状态,输出线上为 逻辑“1”电平;传送一开始,输出线由“1”变为“0” 电平,并持续1比特的时间,表明起始位的出现; 起始位后面为5~8个数据位,数据位是按“低位先行” 的规则传送,即先传送字符的最低位,接着依次传送 其余各位; 数据位后面是校验位,可以是奇校验或偶校验,也可 不设置校验位;最后发送的一定是“1”电平,以作为 停止位,它可以是1位、1.5位或2位。
Hale Waihona Puke 4. 波特率因子

F(时钟频率)=波特率因子×波特率 波特率因子: 数据传输率(波特率)与时钟频率之间的比 例系数. 给定时钟频率,选择不同的波特率因子可得到不同的波特 率。

微机原理与接口技术并串行通信接口课件

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。
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帧与帧之间可有任意个空闲位
11.1 串行通信
第n个字符
起 始
位7
位数

偶停

校止 验 位 空闲位
0 0/1 0/1 0/10/1 0/1 0/1 0/1 0/1 1 1 1 0 0/1 0/1 …
低位
高位
(2)同步传送: 在数据块开始处用同步字符来指示。 多个字符成组传送,在每组信息的开始,加上同步字
RI: 振铃信号
当DCE收到交换机送来的振铃呼叫信号时,使该信号有 效,通知DTE已被呼叫。
11.1 串行通信
RS-232-C采用负逻辑,且信号电平与TTL不兼容
串行接口芯片8250、8251均使用TTL电平,应使用 电平转换电路与RS-232C连接器连接。 MC1488:TTL电平→RS232电平 (用于发送方) MC1489:TTL电平←RS232电平 (用于接收方)
大多数情况下,调制器和解调器合在一个装置中, 称为调制解调器——Modem
11.1 串行通信
在通讯中,Modem起着传输信号的作用,是一种 数据通讯设备,简称DCE。 接收设备和发送设备称为数据终端设备,简称DTE。
11.1 串行通信
11.1.2 RS-232C标准
在串行通信中,DTE和DCE之间的连接要符合接口标准 计算机通信中使用最普遍的是RS-232C标准 PC机上的COM1、COM2接口,就是RS-232C接口,使用9 针和25针连接器。
对各种信号的规定如下: (1)在TxD和RxD线上
MARK(即表示为1)=-3到-25V SPACE(即表示为0)=+3到+25V (2)在RTS、CTS、DSR等线上 ON =+3到+25V
OFF=-3到-25V
11.1 串行通信 采用Modem(DCE)和电话网通信时的信号连接
11.1 串行通信 采用专用线通讯时的信号连接
1的个数为奇数。 偶校验:所有传送的数位(含字符的各数位和校验位)中,
1的个数为偶数。
11.1 串行通信
4.数据传送方式
通常串行通信,数据在两个站之间是双向传送的,A站可作 为发送端,B站作为接收端,也可以A站作为接收端,而B站 作为发送端,根据要求又可以分为半双工和完全双工两种。 (1)半双工(Half Duplex) 每次只能有一个站发送,即只能是由A发送到B,或是由B发 送到A,不能A和B同时发送。
11.2 8251A可编程通信接口
11.1 串行通信
11.1.1 概述
1.串行通信的概念
所谓串行通讯是指外设和计算机间使用一根数据信号 线一位一位地传输数据,每一位数据都占据一个固定的时 间长度。
“串行”是指外设与接口电路之间的信息传送方式, CPU与接口之间仍按并行方式工作。
11.1 串行通信
2.串行通信的优点 在并行通信中,数据有多少位就需要有多少条传送线,而串 行通信只需要一条传送线。
11.1 串行通信
TXD: 发送 RXD: 接收 SG: 信号地 DSR: DCE准备好 DTR: DTE(即微机接口电路,如8250/8251)准备好 RTS: DTE请求DCE发送 CTS: DCE允许DTE发送,该信号是对RTS信号的回答。 DCD: 数据载波检出
当本地DCE收到对方的DCE设备送来的载波信号时,使 DCD有效,通知DTE准备接收,并且由DCE将接收到的 载波信号解调为数字信号,经RXD线送给DTE。
符,字符组和同步字符以及需要的其他字符构成一个信息帧
SYNC SYNC 数据1 数据2 数据3 …… CRC1 CRC2
11.1 串行通信 规定: 字符格式: 数据信号传输速率:在串行通讯中,用波特率来描述数据的 传输速率。 波特率:每秒传送的离散状态数的量。
例如:数据传输的速率是120字符/秒,而每一字符包含10 个数据位,则每秒传输传送的二进制位数为
10×120=1200位/秒=1200bit/s 则每一位的传送时间为
Td=1/1200=0.833ms
11.1 串行通信
串行数据在传输过程中,由于干扰可能引起信息的出错 如何发现传输中的错误,叫检错。 发现错误后,如何消除错误,叫纠错
最简单的检错方法是奇偶校验,即在传送字符的各位之外, 再传送1位奇/偶校验位。可采用奇校验或偶校验。 奇校验:所有传送的数位(含字符的各数位和校验位)中,
3. 在串行通信中,有两种最基本的通信方式:
(1)非同步(异步)通信ASYNC(Asynchronous Data Communication):
它用起始位表示字符的开始,用停止位表示字符的结束。 一个字符一个字符地传输,每个字符一位一位地传输,
传输一个字符时,以起始位开始,然后传输字符本身的各位, 接着传输校验位,最后以停止位结束该字符的传输。一次传 输的起始位、字符各位、校验位、停止位构成一组完整的信 息,称为帧(Frame)
11.1 串行通信 (2)完全双工(Full Duplex)
两个站同时都能发送和接收。
(3)单工方式(Full Duplex) 只允许数据按照一个固定的ห้องสมุดไป่ตู้向传送
11.1 串行通信
5.信号的调制与解调
数字信号的频带宽,而普通通信线路频带较窄,如 电话线频带范围仅300~3400Hz
所以采用普通通信线路进行远程数据通信时,需要 在发送端用调制器(Modulator)把数字信号转换 为模拟信号,模拟信号经通信线路传送到接收方, 接收方再以解调器(Demodulator),把模拟信号 变为数字信号。
第十一章 串行通信及接口电路
11.1 串行通信 11.1.1 概述 11.1.2 串行接口标准EIA RS-232C接口
11.2 8251A可编程通信接口 11.2.1 8251的基本性能 11.2.2 8251的结构 11.2.3 8251的初始化编程 11.2.4 8251应用举例
11.1 串行通信
11.1 串行通信 无Modem的标准连接
11.1 串行通信 无Modem 的最简连接
11.1 串行通信
无Modem时,最大通讯距离的计算: RS-232C标准规定:当误码率小于4%时,要求导 线的电容值应小于2500PF。 普通导线的电容值约为170PF/M。 则允许距离L=2500PF/(170PF/M)=15M
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