微机原理第九章-串行通信接口技术.

9.1.3 数据传送的工作方式
串行通信中，按照同一时刻数据流的方向可分为三种基本 传送模式：单工传送、半双工传送和全双工传送。
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设备A 数据传输方向设备B
发送
接收
地线
设备A 数据传输方向设备B
发送接收
接收发送
地线
设备A 传输线 设备B 发送接收 传输线 接收发送
地线
(a)
(b)
(c)
图9-4数据传输方式：（a） 单工（b）半双工（c） 全双工
小结----异步通信的特点
采用异步通信格式的优点是，控制简单，不需收发双方时 钟频率保持完全一致，可以有偏差，纠错方便。
其缺点是一旦传输出错，则需要重发，传输效率低，信息 冗余大。
小结
同步传送方式
异步通信中，降低了传输效率。因此在大批量数据传送时， 为了提高速度， 就要设法去掉这些标志，而采用同步传送方式。
2400、4800、9600、115200/19200波特等。
小结
小结----异步传送的规则（续）
➢ 字符速率 字符速率是指每秒钟传送的字符数，它与波特率
是两个相关但表达的意义不相同的概念。例如，若异 步通信的数据格式由1位起始位、8位数据位、1位奇偶 校验位、2位停止位组成，波特率为 9600b/s，则每秒 钟能够最多传送 9600/(1+8+1+2)＝800 个字符。
通信的定义：系统与外设之间的信息交换过程。 通信的分类：根据系统与外设之间的连线结构和数据发送方式的不同 ➢ 并行通信：指在传送数据过程中，将数据按字或字节同时传送。 ➢ 串行通信：指在传送数据过程中，将数据一位一位顺序地传送。 串行通信与并行通信的比较： ➢ 并行通信：传输速度快，但需要的传输线多，对于远距离通信来说很 不经济，因此并行通信主要适用于短距离、高速通信的场合。 ➢ 串行通信：数据传输速度较慢，但需要的传输线少。因此，串行通信 成本低，适用于远距离、对速度要求不高的场合。
异步传送方式规定字符由起始位、数据位、奇偶校验位 和停止位组成。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（表示一个字符的开始）， 接收方可以用起始位使自已的接收时钟与数据同步，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。如图9-2所示。
➢ 单工（simplex）方式 单工传送方式仅支持在一个方向上的数据传送。如图9-4（a）
所示，由设备A传送到设备B。即在这种传送模式中，A只作为发 送器，B只作为接收器，反之不可。 ➢ 半双工（Half-duplex）方式
半双工传送方式支持在设备A和设备B之间交替相互地传送数 据。如图9-4（b）所示，即设备A发送数据到设备B时，B为接收 器。接受完后设备B也可以做发送器发送数据到设备A，A为接收 器。由于A、B之间仅一根数据传送线，它们都有独立的发送器和 接收器，所以在同一个时刻只能进行一个方向的传送。 ➢ 全双工（Full-duplex）方式
§9.1 串行通信概述
9.1.2 串行通信基本方式
串行通信可分为异步传送和同步传送两种方式。
异步传送方式
异步传送方式采用每个字符都按照一个独立的整体进行发 送，字符的间隔时间可以任意变化，即每个字符作为独立的信 息单位（帧），可以随机地出现在数据流中。所谓“异步”， 就是指通信时两个字符之间的间隔事先不能确定，也没有严格 的定时要求。
➢ 字符格式
字符格式是指字符的编码形式及其规定。例如，规定每
个串行字符由4个部分组成：1个起始位、5～8个数据位、1个
奇偶校验位以及1～2个停止位。
➢ 传输速率
传输速率是指每秒钟传送的二进制位数，通常称为波特
率（Band Rate）。国际上规定了标准波特率系列，最常用的
标准波特率是：110、300、600、1200、l800、
《微机原理与接口技术》
主讲：田娟
信息工程学院 电子信息教研室
邮箱：jtian@tsmc.edu.cn 电话：13505385689
第9章 串行通信接口技术
9.1 串行通信概述 9.2 串行接口芯片16550（自学） 9.3 16550的应用举例（自学）
§9.1 串行通信概述
9.1.1 串行通信基本概念
同步通信是一种数据连续传输的串行通信方式。通信时， 发送方把需要发送的多个字节数据和校验信息连接起来，组成 数据块。发送时，发送方只需在数据块前插入1～2个特殊的同 步字符，然后按特定速率逐位输出（发送）数据块内的各位数 据。接收方在接收到特定的同步字符后，也按相同速率接收数 据块内的各位数据。
§9.1 串行通信概述
小结
【例9-1】 异步传输8位ASCII码，如果需要数据传输速率为200字符/
秒，使用1位起始位、1位奇偶校验位和2位停止位，则： ① 波特率应该是多少？ ② 有效数据位传输位是多少？ ③ 传输效率是多少？ 答： ① 波特率是：(8位数据位+1位起始位+1位校验位+2
位停止位)×200=2400b/s ② 有效数据位传输位是 ：8×200=1600b/s ③ 传输效率是：1600/2400=66.7%
全双工传送方式支持数据在两个方向同时相互传送。如图9-4 （C）所示，即设备A可发送数据到设备B，B也可以发送数据到设 备A，它们都有独立的发送器和接收器，并有两条传送线。
第 n个 字 符
第 n＋ 1个 字 符
停 止起 始 位位
8个 数 据 位
校 验停 止
起始
位位
位
空闲位
0 b0 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 P 1 1 1 0 b0 b1 …
数据发送顺序
图9-2 异步串行通信格式
小结----异步传送的规则
在异步传送中，CPU与外部设备之间的通信遵循以下规定：