《微机原理及应用》课程教学资源（PPT课件）第8章 串行接口

第8章串行接口本章内容：■概述■可编程串行接口8251A■8251A的应用

第8章 串行接口 本章内容： ◼ 概述 ◼ 可编程串行接口8251A ◼ 8251A的应用

8.1 概述本节内容：■串行通信的基本概念■串行数据传输方式■串行通信的类型■串行接口和串行接口标准

8.1 概述 本节内容： ◼ 串行通信的基本概念 ◼ 串行数据传输方式 ◼ 串行通信的类型 ◼ 串行接口和串行接口标准

串行通信的基本概念8.1.1通信的基本方式可分为：■并行通信：把一个字符的各数位用几根数据线同时进行传输。1串行通信：数据逐位顺序传送·优点：是用于通信的线路少，在远距离通信时可以极大地降低成本。·缺点：相对并行通信方式，串行通信速度较慢>PC机上一般都有两个串行异步通信接口COM1和COM2，键盘、鼠标器与主机之间也常采用串行数据传送方式

8.1.1 串行通信的基本概念 ➢ 通信的基本方式可分为： ◼ 并行通信：把一个字符的各数位用几根数据线同 时进行传输。 ◼ 串行通信：数据逐位顺序传送。 ◆优点：是用于通信的线路少，在远距离通信时 可以极大地降低成本。 ◆缺点：相对并行通信方式，串行通信速度较慢 ➢ PC机上一般都有两个串行异步通信接口COM1和 COM2，键盘、鼠标器与主机之间也常采用串行数 据传送方式

串行数据传输方式8.1.2数据流BA发送器接收器(a)单工方式数据流二BBA数据流A接收器发送器接收器发送器发送器接收器发送器接收器(b）半双工方式(c)全双工方式图8.1串行通信的三种连接方式目前，在微机通信系统中，单工方式很少采用，多数是采用半双工或全双工方式

8.1.2 串行数据传输方式 目前，在微机通信系统中，单工方式很少采用，多数是 采用半双工或全双工方式

调制和解调当微机系统通过电话线路进行数据传送时，常需要调制解调器(Modem)。为了通过电话线路发送数字信号，必须先把数字信号转为适答茬电话路上传送的模拟号，这就调制（Modulating）经过电话线路传输后，在接收是端再将模拟信号转换为数字信号，这就是解调(Demodulating)。模拟信号一数字信号数字信号10101010101010101010CRT计算机Modem%Modemna电话线吉X图8.2调制和解调示意图

调制和解调 ➢ 当微机系统通过电话线路进行数据传送时，常需要 调制解调器(Modem)。 ➢ 为了通过电话线路发送数字信号，必须先把数字信 号转换为适合在电话线路上传送的模拟信号，这就 是调制(Modulating)；经过电话线路传输后，在接收 端再将模拟信号转换为数字信号 ，这就是解调 (Demodulating)

串行通信的类型8.1.3串行通信时，数据、控制和状态信息都使用同一根信号线传送。为使通信能顺利进行，收发双方必须遵守共同的通信协议（通信规程），才能解决传送速率、信息格式同步方式、数据校验等问题。根据同步方式的不同，将串行通信分为两类■异步通信■同步通信

8.1.3 串行通信的类型 ➢ 串行通信时，数据、控制和状态信息都使用同一根 信号线传送。 ➢ 为使通信能顺利进行，收发双方必须遵守共同的通 信协议(通信规程)，才能解决传送速率、信息格式、 同步方式、数据校验等问题。 ➢ 根据同步方式的不同，将串行通信分为两类: ◼ 异步通信 ◼ 同步通信

1.异步通信串行异步通信以字符为单位进行传输，采用起止式异步通信协议。检验位空闲位5~8位数据停止位起始位图8.3起止式异步通信的字符格式

1.异步通信 串行异步通信以字符为单位进行传输，采用起 止式异步通信协议

异步通信的字符格式异步通信所采用的字符格式由一组可变“位数”数据组成第一位为起始位(Start Bit)，它的宽度为1位，低电平，用于实现“字符同步”接着传送数据位(DataBit)，数据可以由5~8个二进制位组成，按照先低位后高位的顺序遂位传送数据位传送完成后可以选择一个奇偶检验位(ParityBit)用于校验是否正确传送了数据，可以选择寄校验，也可以一7选择偶校验，还可以不传送检验位。字符最后是停止位(Stop.Bit)，以表示这个字符的传送结束宽度可以是1位、1.5位或2位，停止位采用高电平。一个字符传输结束后，可以接着传输下一个字符，也可以停一段空闲时间再传输下一个字符，空闲位为高电平

异步通信的字符格式 ➢ 异步通信所采用的字符格式由一组可变“位数”数据组成。 ◼ 第一位为起始位(Start Bit)，它的宽度为1位，低电平，用 于实现“字符同步” 。 ◼ 接着传送数据位(Data Bit)，数据可以由5~8个二进制位组 成，按照先低位后高位的顺序逐位传送。 ◼ 数据位传送完成后可以选择一个奇偶检验位(Parity Bit)， 用于校验是否正确传送了数据，可以选择奇校验，也可以 选择偶校验，还可以不传送检验位。 ◼ 字符最后是停止位(Stop Bit)，以表示这个字符的传送结束， 宽度可以是1位、1.5位或2位，停止位采用高电平。 ➢ 一个字符传输结束后，可以接着传输下一个字符，也可以停 一段空闲时间再传输下一个字符，空闲位为高电平

异步通信的工作原理传送开始后，接收设备不断检测传输线是否有起始位到来，当接收到一系列的“1”（空闲位或停止位）之后，检测到第一个“"0”，说明起始位出现，就开始接收所规定的数据位、奇偶校验位及停止位。经过接收器处理，将停止位去掉，把数据位拼装成为一个字节数据，经校验无误，则接收完毕。>当一个字符接收完毕后，接收设备又继续测试传输线，监视“0”电平的到来和下一个字符的开始，直到全部数据接收完毕

异步通信的工作原理 ➢ 传送开始后，接收设备不断检测传输线是否有起始 位到来，当接收到一系列的“1”(空闲位或停止位) 之后，检测到第一个“0” ，说明起始位出现，就开 始接收所规定的数据位、奇偶校验位及停止位。 ➢ 经过接收器处理，将停止位去掉，把数据位拼装成 为一个字节数据，经校验无误，则接收完毕。 ➢ 当一个字符接收完毕后，接收设备又继续测试传输 线，监视“0”电平的到来和下一个字符的开始，直 到全部数据接收完毕

异步通信的特点>优点：由于接收方通过每个字符的起始位达到字符传送的同步时钟作用，所以收/发双方设备较简单，实现起来方便，对各字符间的间隔长度没有限制。缺点：每个数据要加上起始位、停止位等信息，至少要有20%的亢余时间，这样就降低了数据的传送速率

异步通信的特点 ➢ 优点：由于接收方通过每个字符的起始位达 到字符传送的同步时钟作用，所以收/发双方 设备较简单，实现起来方便，对各字符间的 间隔长度没有限制。 ➢ 缺点：每个数据要加上起始位、停止位等信 息，至少要有20％的冗余时间，这样就降低 了数据的传送速率