中国地质大学（武汉）：《微机原理与接口技术 Foundation of Computer and Interface Technology》课程教学资源（课件讲稿）第08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RS一232C USB总线简介

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RS－232C  USB总线简介

8.1 概述 串行数据 计算机与外部信息交换方式有两种， 一秀 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 一 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 一、串行数据 计算机与外部信息交换方式有两种， 一种是并行通信，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一 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

现在的台式PC机一般至少有两个RS一232串 行口C0M1和COM2,通常C0M1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。 13 9 RI DTR 3 CTS DCD 210981654321 0009000000 1543210 TxD 2 RTS G TR RxD DS 9 DSR CTS 1 DCD 76 DB-9 14 DB-25

现在的台式PC机一般至少有两个RS－232串 行口COM1和COM2，通常COM1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

二、 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 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 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 多次传送。比如一个8位 的字节型数据至少需要8 次传送。它有如下特点：  速度较慢；  引线少；  距离长。 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，在收端要有一 个串入并出移位寄存器

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，在收端要有一 个串入并出移位寄存器

D6 Do D ●·。● CLK CLK 并入串出移位寄存器 Di1 D7 。。e●● 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 0 0 0 1 D7 D0

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

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 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

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，一般地串行通信 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个学符 停 第口+1》个字符 起始位 奇偶校验 7位数据 位 空闲位 下一个起始位 下降边沿指出 低位 高位 下-个学符开始

（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，一般地串行通信 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

(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

（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