第9章串行通信

串行通信 第九章串行通信 基本概念 第9 1節(jié)串行通信基本概念計(jì)算機(jī)與外部交換信息稱為通信 包括 并行通信 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)各位同時(shí)傳送 串行通信 數(shù)據(jù)逐位傳送 一 串行通信的特點(diǎn)串行通信只要一根數(shù)據(jù)線 傳輸速度較慢 接口電路復(fù)雜 二 串行通信的應(yīng)用只能接收串行信號(hào)的設(shè)備或只能串行輸出設(shè)備長距離傳送 異步串行通信 三 串行通信類型串行通信有同步和異步兩種通信類型 異步串行通信 ASYNC AsynchronousDataCommunication 異步串行通信格式在異步通信中 信息 1 稱為傳號(hào) MARK 信息 0 稱為空號(hào) SPACE 異步串行通信 異步通信格式說明無傳輸 發(fā)送方連續(xù)發(fā)送傳號(hào) 起始傳輸 發(fā)送方第一次將傳號(hào)變成空號(hào)并持續(xù)一位 起始位 接收方以此下降沿與發(fā)送方同步 數(shù)據(jù)傳輸 起始位之后的5 8位為數(shù)據(jù)位 低位在前 傳輸位數(shù)由雙方約定 奇偶傳輸 有的系統(tǒng)將最后一位數(shù)據(jù)位作為奇偶校驗(yàn)以增加系統(tǒng)的可靠性 停止傳輸 最后發(fā)送停止位 停止位狀態(tài)恒為 1 長度1 1 5 2位 可以選擇 異步串行通信 異步串行通信的數(shù)據(jù)校驗(yàn)錯(cuò)奇偶錯(cuò) 由奇偶校驗(yàn)查出的錯(cuò)誤 超越錯(cuò) 接收端收到一個(gè)字符未處理 又收到第二個(gè)字符 幀格式錯(cuò) 未收到有效停止位 異步串行通信的特點(diǎn)以字符為單位發(fā)送 字符之間的間隔不受限制 由起始位和停止位使收發(fā)雙方同步 通信的精確格式可以由收發(fā)雙方選擇 同步串行通信 同步通信 SYNC SynchronousDataCommunication 同步通信格式同步通信是由一個(gè)起始同步符和若干個(gè)數(shù)據(jù)位以及一個(gè)檢驗(yàn)字段組成 傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以以字符為單位 也可以以二進(jìn)制位為單位 因此同步傳輸也稱為數(shù)據(jù)流傳輸 同步串行通信 同步通信的特點(diǎn)同步通信以同步符作為一幀數(shù)據(jù)的起始標(biāo)志 因此在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中不能包含有同步符 在實(shí)際應(yīng)用中采用自動(dòng)加 0 技術(shù)避免數(shù)據(jù)中出現(xiàn)同步符 同步通信中一般數(shù)據(jù)位可達(dá)上千位 因此傳輸效率較高 傳輸速度較快 同步通信中傳輸位數(shù)較多 因此要求收發(fā)時(shí)鐘嚴(yán)格同步 傳輸中采用 曼徹斯特 編碼 數(shù)據(jù)中隱含時(shí)鐘信息 串行通信的方式 三 串行通信的傳輸方式信號(hào)傳輸速率 波特率 BaudRate 波特率是每秒傳輸?shù)亩M(jìn)制位數(shù) 常用的波特率有 110 300 600 900 1200 2400 4800 9600 19200 38400 57600 115200 線路傳輸方式單工方式 數(shù)據(jù)只能按一個(gè)固定方向傳輸 如 尋呼系統(tǒng) 半雙工方式 可以2個(gè)方向傳送 但不能同時(shí)傳送 如 電話全雙工方式 雙方可以同時(shí)傳送 串行通信的方式 信號(hào)傳輸方式基波傳輸方式基波傳輸又稱基帶傳輸 按信號(hào)原樣進(jìn)行直流傳輸 這種方式適合于近距離慢速傳輸 模擬載波傳輸方式使用調(diào)制解調(diào)器將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)進(jìn)行傳輸 調(diào)制方式 移幅鍵控 ASK 由兩種幅度正弦波表示 0 和 1 移頻鍵控 FSK 由兩種頻率正弦波表示 0 和 1 移相鍵控 PSK 由正弦波兩種相位表示 0 和 1 幾種基帶傳輸方式 1011010010 時(shí)鐘脈沖 串行通信的校驗(yàn) 四 串行通信的校驗(yàn)方法奇偶校驗(yàn) ParityCheck 發(fā)送時(shí)每個(gè)字符的最高位之后附加一個(gè)奇偶校驗(yàn)位 以保證整個(gè)字符 包括奇偶校驗(yàn)位 為 1 的位數(shù)為奇數(shù) 奇校驗(yàn) 或?yàn)榕紨?shù) 偶校驗(yàn) 接收時(shí)按照發(fā)送方所確定的同樣的奇偶性對(duì)收到的字符進(jìn)行校驗(yàn) 循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC CyclicRedundancyCheck CRC校驗(yàn)是用一個(gè)固定數(shù)去除信息碼得出余數(shù) 將此余數(shù)附加在原信息之后 成為CRC字符 接收方用同樣的數(shù)去除含有CRC字符的信息 若接收無錯(cuò)誤 則結(jié)果為0 CRC檢錯(cuò)基本工作原理 R x R x 接收正確R x R x 接收出錯(cuò) f x xkR x 接收端可以通過檢錯(cuò)碼檢查傳送一幀數(shù)據(jù)是否出錯(cuò) 一旦發(fā)現(xiàn)傳輸錯(cuò) 則通常采用反饋重發(fā)方式來糾正 RS232通信 第9 2節(jié)串行接口RS 232C標(biāo)準(zhǔn)EIARS 232C是美國電子工業(yè)協(xié)會(huì) ElectronicIndustryAssociation 推薦標(biāo)準(zhǔn) RecommandedStandard RS 232C是目前最常用的一種異步串行通信接口 RS 232C引腳定義RS 232C在計(jì)算機(jī)上使用DB25和DB9兩種連接器 引腳定義如下 RS232通信 引腳功能RS 232C最初設(shè)計(jì)為計(jì)算機(jī) 稱為數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE DataTerminalEquipment 和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備DCE DataCommunicationEquipment 如MODEM 的連接 RS232通信 各引腳功能如下屏蔽地與設(shè)備外殼相連 供屏蔽使用 信號(hào)地信號(hào)的公共回路線 請(qǐng)求發(fā)送 RTS RequestToSend 為ON表示DTE準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù) 準(zhǔn)許發(fā)送 CTS ClearToSend 由MODEM發(fā)往計(jì)算機(jī) 有效時(shí)表示MODEM準(zhǔn)備好接收計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù) 可以發(fā)送 RS232通信 數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備好 DSR DataSetReady 由MODEM發(fā)往計(jì)算機(jī) 有效時(shí)表示MODEM已和通訊線路接通 數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好 DTR DataTerminalReady 由計(jì)算機(jī)發(fā)往MODEM 有效時(shí)表示計(jì)算機(jī)允許MODEM與通訊線路接通 載波檢測 CD CarryDetect 由MODEM發(fā)往計(jì)算機(jī) 有效時(shí)表示MODE