河南工业大学：《微机原理与接口技术》第八章 串行输入/输出接口

第八章串行输入/输出接口 概述 串行通信的实现 串行通信的基本术语 ■可编程串行通讯接口芯片8251A简介 串行通信RS232C ■USB总线简介

第八章 串行输入/输出接口

目8.1概述 串行数据 计算机与外部信息交换方式有两种, 种是并行通信,另一种是串行通信。 并行通信时,数据各位同时传送。而串 行通信时,数据和控制信息是一位接 位串行地传送下去。这样,虽然速度会 慢一些,但传送距离比并行通信长,硬 件电路也相应简单些

8.1 概述

现在的台式PC机一般至少有两个RS-232串 行口COM1和COM2,通常COM使用的是9针D形连 接器,而COM2使用的是老式的DB25针连接器。 o24 SG RI DTR+0。8cIs TxD DCD ooo RTS DTR RKD DSR DSR CTS DCD RTs。。17 RXD TXD o° DB- 9 PE DB-25

串行通信的实现 1、并行通信和串行通 信的特点: 串行通信是逐位传送数据, 所以一个多位数据需要 TXD 多次传送。比如一个8位计算机 外设 的字节型数据至少需要8 次传送。它有如下特点: RXD RXD 速度较慢; ◆引线少; ◆距离长

二、 串行通信的实现 计算机 外设 TXD RXD TXD RXD

2、串行通信的硬件条件 在硬件上,串行通信系统的核心部件 是移位寄存器,其中在发端要有一个 并入串出移位寄存器,在收端要有 个串入并出移位寄存器

0 D QHd Q d QH CLK CLK 并入串出移位寄存器 D D7 0 人 CLK CLK 并出串入移位寄存器

D Q D Q CLK D Q CLK …… …… D6 D0 并入串出移位寄存器 D Q D Q CLK D Q CLK …… …… D1 D7 并出串入移位寄存器 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1

3、串行通信的同步 为了可靠的串行通信,同步信号起到至关 重要的作用。在理想情况下,同步信号应 该在数据信号线上出现有效数据期间的中 心点有效,因为这时数据线上的数据是最 稳定的。 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 Do 同步脉冲

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 同步脉冲

但在典型的串行通信系统中,是不 存在同步信号线的!如何实现串行通信 的中数据传送的同步呢?系统从软件和 硬件两方面采取了如下三个措施

(1)设置波特率波特率是指单位时间内传 送的位数,单位是比特/秒。 (2)设置数据的传送格式,一般地丰行通信 在传送数据时,并不是单纯地传送数据位 信息。为了使数据传送可靠,还设定了其 他一些辅助位 第n个字符 第(n+1}个字符 起始位 奇偶校验止 位数据 空俐位 下一个起始位 0 下降边沿指出 低位 高位 下-个字符开始

(3)设置波特率因子 在异步通信方式进行通信时,发送端需 要用时钟来决定每1位对应的时间长度,接 收端也需要用一个时钟来测定每1位的时间 长度,前一个时钟叫发送时钟,后一个时 钟叫接收时钟。这两个时钟的频率可以是 波特率的数倍,一般取16倍、32倍或64倍。 这个倍数就称为波特率因子