串行通讯接口.ppt
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1.发送采用调制器（Modulator）把数字信号转换为模拟信 号，送到通信链路上。
2.接收器再通过解调器（Demodulator）把模拟信号转换为 数字信号。
中国地质大学远程教学
7.1 串行传送的基本概念（续9）
调制器的类型：调频和调相 1）振幅键控（ASK） 2）频移键控（FSK） 3）相移键控（PSK）
可见，在同样的传输率下，同步传输时实际字符传输率要比异 步传输时高。
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7.1 串行传送的基本概念（续15）
（2） 发送/接收时钟 发送/接收时钟频率与波特率之间的关系为： 发送/接收时钟频率=n发送/接收波特率 其中n称为波特因子，一般n=1，16，32，64 例：要求传输速率为1200 bps 当选择n=16时，表明一位数字信号中有16个时钟脉冲，故发送/ 接收时钟频率为： 120016=19.2kHz
难点
串行通讯的接口标准
中国地质大学远程教学
学习方法
结合并行通信接口的特点来比较学习串行通讯，总结其特点及应用。
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7.1 串行传送的基本概念
串行通信的特点： 只须一对传送线，较并行传送节省传输线，特别是位数多、距
离远时，此优点更显著，可借用现有的通讯 线路。有固定的数据传 输协议。
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7.1 串行传送的基本概念（续12）
波特率与收发时钟 （1）串行传输速率 串行传输速率也称波特率（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 过去，串行异步通信的数据传输速率限制在50 bps到9600 bps之间。
线上的通信信号一般不是TTL电平，因此与CPU通信必需进行 电平转换。
传送信息的速率要求双方约定。 缺点：传送速度比并行慢，并行需时间T，则串行为NT（位）。
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7.1 串行传送的基本概念（续1）
串行的特点 1 00 1 00 1 0
计算机
发送
计算机或 外设
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7.1 串行传送的基本概念（续2）
中国地质大学远程教学
7.1 串行传送的基本概念（续14）
例2:同步传输 用1200bps的波特率工作，用4个同步字符作为信息帧头部，
但 不 用 奇 偶 校 验 ， 那 么 ， 传 输 100 个 字 符 所 用 的 时 间 为 7(100+4)/1200＝0.6067s，这就是说，每秒钟能传输的字符数可达 到100/0.6067＝165个。
教学目标
1.理解全双工方式和半双工方式。 2.能叙述同步方式和异步方式的区别。 3.了解串行通讯的接口标准。 4.了解串行通信接口的任务及组成。
中国地质大学远程教学
学习内容
§7.1串行传送的基本概念 §7.2串行通信的数据格式 §7.3串行通讯的接口标准 §7.4串行通信接口的任务及组成
重点
1.串行通信的概念及协议 2.串行接口标准
模拟信号 1010
数字信号
MODEM
CRT
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。
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7.1 串行传送的基本概念（续8）
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。
现在，可以达到115200 bps或更高
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7.1 串行传送的基本概念（续13）
字符速率与波特率两者的关系 字符速率：每秒钟传输的字符数。 波特率：指单位时间内传送二进制数据的位数。单位为：b/s 例１: 异步传输过程
设每个字符对应1个起始位、7个信息位、1个奇偶校验位和1个 停止位，如果波特率为1200bps，那么，每秒钟能传输的最大字符数 为1200/10＝120个。
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7.1 串行传送的基本概念（续10）
频移键控调制原理图
频率1
S1
频率2
S2
－
输出
＋
PATA
1
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（FSK)
7.1 串行传送的基本概念（续11）
信息的检错与纠错
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内容。 如何发现传输中的错误－－检错 发现错误之后，如何消除错误－－纠错 常用检错方法： 1、奇偶校验 2、方阵码 3、CRC循环冗余
串行数据传送的方向 串行通信中，数据通常是在二个站（点对点）之间进行传送，
将数据从一个地方传送到另一个地方，须使 用通信线路，数据在 通信线路的两端，即两工作 站之间传送，按其通信方式，可将数 据传输线路分成3种：
单工(Single Duplex） 半双工(Half Duplex) 全双工(Full Duplex)
第7章 串行通讯接口
主讲老师：张伟民
中国地质大学远程教学
本章概述
串行接口为外部设备提供了能使信息串行逐位传送的输入输 出端口，广泛应用于微机与外部设备之间的远距离通信。本章将 介绍串行接口的基本结构、功能及工作原理，并通过一些串行接 口的设计实例，介绍串行接口电路的基本设计方法。
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如图9.2所示：
A站
B站
发送器
发送器
接收器
接收器
图9.2 半双工方式示意图
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7.1 串行传送的基本概念（续5）
特点： ①通信双方各有一个收/发切换电子开关，双方均
可进 行数据的接收和发送。 ② 只需要一根传输线。 ③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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7.1 串行传送的基本概念（续3）
1.单工(Single Duplex） 发送
接收
特点：信息只能沿一个方向传送，使用一根传 输线。
应用： 电视发射台
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7.1 串行传送的基本概念（续4）
2.半双工（Half Duplex） 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。
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7.1 串行传送的基本概念（续6）
3.全双工（Full Duplex）
发送
接收
图9.3 调制电话线
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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7.1 串行传送的基本概念（续7）
信号的调制和解调
数字信号
10 10 10 10 MODEM
2.接收器再通过解调器（Demodulator）把模拟信号转换为 数字信号。
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7.1 串行传送的基本概念（续9）
调制器的类型：调频和调相 1）振幅键控（ASK） 2）频移键控（FSK） 3）相移键控（PSK）
可见，在同样的传输率下，同步传输时实际字符传输率要比异 步传输时高。
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7.1 串行传送的基本概念（续15）
（2） 发送/接收时钟 发送/接收时钟频率与波特率之间的关系为： 发送/接收时钟频率=n发送/接收波特率 其中n称为波特因子，一般n=1，16，32，64 例：要求传输速率为1200 bps 当选择n=16时，表明一位数字信号中有16个时钟脉冲，故发送/ 接收时钟频率为： 120016=19.2kHz
难点
串行通讯的接口标准
中国地质大学远程教学
学习方法
结合并行通信接口的特点来比较学习串行通讯，总结其特点及应用。
中国地质大学远程教学
7.1 串行传送的基本概念
串行通信的特点： 只须一对传送线，较并行传送节省传输线，特别是位数多、距
离远时，此优点更显著，可借用现有的通讯 线路。有固定的数据传 输协议。
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7.1 串行传送的基本概念（续12）
波特率与收发时钟 （1）串行传输速率 串行传输速率也称波特率（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 过去，串行异步通信的数据传输速率限制在50 bps到9600 bps之间。
线上的通信信号一般不是TTL电平，因此与CPU通信必需进行 电平转换。
传送信息的速率要求双方约定。 缺点：传送速度比并行慢，并行需时间T，则串行为NT（位）。
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7.1 串行传送的基本概念（续1）
串行的特点 1 00 1 00 1 0
计算机
发送
计算机或 外设
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7.1 串行传送的基本概念（续2）
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7.1 串行传送的基本概念（续14）
例2:同步传输 用1200bps的波特率工作，用4个同步字符作为信息帧头部，
但 不 用 奇 偶 校 验 ， 那 么 ， 传 输 100 个 字 符 所 用 的 时 间 为 7(100+4)/1200＝0.6067s，这就是说，每秒钟能传输的字符数可达 到100/0.6067＝165个。
教学目标
1.理解全双工方式和半双工方式。 2.能叙述同步方式和异步方式的区别。 3.了解串行通讯的接口标准。 4.了解串行通信接口的任务及组成。
中国地质大学远程教学
学习内容
§7.1串行传送的基本概念 §7.2串行通信的数据格式 §7.3串行通讯的接口标准 §7.4串行通信接口的任务及组成
重点
1.串行通信的概念及协议 2.串行接口标准
模拟信号 1010
数字信号
MODEM
CRT
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。
中国地质大学远程教学
7.1 串行传送的基本概念（续8）
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。
现在，可以达到115200 bps或更高
中国地质大学远程教学
7.1 串行传送的基本概念（续13）
字符速率与波特率两者的关系 字符速率：每秒钟传输的字符数。 波特率：指单位时间内传送二进制数据的位数。单位为：b/s 例１: 异步传输过程
设每个字符对应1个起始位、7个信息位、1个奇偶校验位和1个 停止位，如果波特率为1200bps，那么，每秒钟能传输的最大字符数 为1200/10＝120个。
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7.1 串行传送的基本概念（续10）
频移键控调制原理图
频率1
S1
频率2
S2
－
输出
＋
PATA
1
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（FSK)
7.1 串行传送的基本概念（续11）
信息的检错与纠错
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内容。 如何发现传输中的错误－－检错 发现错误之后，如何消除错误－－纠错 常用检错方法： 1、奇偶校验 2、方阵码 3、CRC循环冗余
串行数据传送的方向 串行通信中，数据通常是在二个站（点对点）之间进行传送，
将数据从一个地方传送到另一个地方，须使 用通信线路，数据在 通信线路的两端，即两工作 站之间传送，按其通信方式，可将数 据传输线路分成3种：
单工(Single Duplex） 半双工(Half Duplex) 全双工(Full Duplex)
第7章 串行通讯接口
主讲老师：张伟民
中国地质大学远程教学
本章概述
串行接口为外部设备提供了能使信息串行逐位传送的输入输 出端口，广泛应用于微机与外部设备之间的远距离通信。本章将 介绍串行接口的基本结构、功能及工作原理，并通过一些串行接 口的设计实例，介绍串行接口电路的基本设计方法。
中国地质大学远程教学
如图9.2所示：
A站
B站
发送器
发送器
接收器
接收器
图9.2 半双工方式示意图
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7.1 串行传送的基本概念（续5）
特点： ①通信双方各有一个收/发切换电子开关，双方均
可进 行数据的接收和发送。 ② 只需要一根传输线。 ③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
中国地质大学远程教学
7.1 串行传送的基本概念（续3）
1.单工(Single Duplex） 发送
接收
特点：信息只能沿一个方向传送，使用一根传 输线。
应用： 电视发射台
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7.1 串行传送的基本概念（续4）
2.半双工（Half Duplex） 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。
中国地质大学远程教学
7.1 串行传送的基本概念（续6）
3.全双工（Full Duplex）
发送
接收
图9.3 调制电话线
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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7.1 串行传送的基本概念（续7）
信号的调制和解调
数字信号
10 10 10 10 MODEM