嵌入式30dvd30盤1sio可編程串行通訊接口

1、2022/8/719.3 可編程串行通訊接口SIO9.3.1 串行通信基礎(chǔ) 工作方式、同步方式、通信協(xié)議、物理標(biāo)準(zhǔn)9.3.2 串行通信的接口標(biāo)準(zhǔn) EIA RS-232C9.3.3 可編程串行通信接口8250 連接、編程、應(yīng)用2022/8/729.3.1 串行通信基本概念串行通信： 每個(gè)時(shí)間單位僅傳送一位信息； 每個(gè)字符(字節(jié))的各位依次傳送。優(yōu)點(diǎn)： 傳輸線少，成本低，傳輸距離遠(yuǎn)2022/8/731. 串行通信的工作方式發(fā)送器接收器發(fā)送器/接收器發(fā)送器/接收器發(fā)送器/接收器發(fā)送器/接收器單工半雙工全雙工2022/8/74遠(yuǎn)距離通信時(shí)需要通過普通電話網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)字信號：頻帶寬電話網(wǎng)絡(luò)：頻帶窄 要使數(shù)

2、字信號在電話網(wǎng)絡(luò)上傳輸，需要進(jìn)行信號變換把數(shù)字信號承載到模擬信號上傳輸，這個(gè)模擬信號稱為載波信號。調(diào)制把數(shù)字信號承載到載波信號上解調(diào)從載波信號中恢復(fù)出數(shù)字信號調(diào)制解調(diào)器：實(shí)現(xiàn)調(diào)制與解調(diào)的設(shè)備2. 調(diào)制與解調(diào)2022/8/75三種調(diào)制方式根據(jù)載波 Asin(t + )的三個(gè)參數(shù)：幅度、頻率、相位，產(chǎn)生常用的三種調(diào)制技術(shù)：幅移鍵控法 Amplitude-Shift Keying (ASK)頻移鍵控法 Frequency-Shift Keying (FSK)相移鍵控法 Phase-Shift Keying (PSK) ASK (又稱為調(diào)幅) 用載波信號的不同幅度代表1和0FSK (又稱為調(diào)頻) 用載

3、波信號的不同頻率代表1和0PSK (又稱為調(diào)相) 用載波信號的相位變化代表1和0(有變化為1)2022/8/7600110100010調(diào)幅調(diào)頻調(diào)相數(shù)字信號數(shù)字信息三種調(diào)制方式的調(diào)制波形圖2022/8/77串行通信主要用于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸。問題：干擾、衰減，信號畸變解決方法：差錯(cuò)控制技術(shù)檢測、糾正常用的數(shù)據(jù)校驗(yàn)方法：奇偶校驗(yàn)：以字符為單位進(jìn)行校驗(yàn)發(fā)送方使發(fā)送的每個(gè)字節(jié)中1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)或偶數(shù)；接收方檢查收到的每個(gè)字節(jié)中1的個(gè)數(shù)是否符合雙方的事先約定。奇偶校驗(yàn)可以檢查出一個(gè)字節(jié)中發(fā)生的單個(gè)錯(cuò)誤。奇偶校驗(yàn)不能自動糾錯(cuò)，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后需“重傳”。3. 數(shù)據(jù)校驗(yàn)2022/8/78循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC (循環(huán)冗余碼

4、/多項(xiàng)式編碼)以數(shù)據(jù)塊(幀, Frame)為單位進(jìn)行校驗(yàn)編碼思想：將數(shù)據(jù)塊構(gòu)成的位串看成是系數(shù)為0或1的多項(xiàng)式如110001，可表示成多項(xiàng)式 x5 + x4 + 1數(shù)據(jù)塊構(gòu)成的多項(xiàng)式除以另一個(gè)多項(xiàng)式G(x)，得到的余數(shù)多項(xiàng)式R(x)就稱為CRC碼(或稱為校驗(yàn)和)，而G(x)則稱為生成多項(xiàng)式。CRC校驗(yàn)的檢錯(cuò)方式：收發(fā)雙方約定一個(gè)生成多項(xiàng)式G(x)(其最高階和最低階系數(shù)必須為1)，發(fā)送方在幀的末尾加上校驗(yàn)和，使帶校驗(yàn)和的幀的多項(xiàng)式能被G(x)整除；接收方收到后，用G(x)去除它，若有余數(shù)，則傳輸有錯(cuò)。2022/8/79CRC校驗(yàn)和計(jì)算方法若G(x)為r階，原幀為m位，其多項(xiàng)式為M(x)，則在原幀

5、后面添加r個(gè)0，幀成為m+r位，相應(yīng)多項(xiàng)式xrM(x) 按模2除法用xrM(x)除以G(x)：商Q(x)，余R(x)即 xrM(x) = G(x)Q(x)+R(x)按模2加法把xrM(x)與余數(shù)R(x)相加，結(jié)果就是要傳送的帶校驗(yàn)和的幀的多項(xiàng)式T(x) T(x) = xrM(x) + R(x)實(shí)際上，T(x) = xrM(x) + R(x) = G(x)Q(x) + R(x) + R(x) = G(x)Q(x) (模2運(yùn)算) =0 所以，若接收的T(x)正確，則它肯定能被G(x)除盡。2022/8/710CRC校驗(yàn)碼的檢錯(cuò)能力：可檢出所有奇數(shù)個(gè)錯(cuò)可檢出所有單/雙比特錯(cuò)可檢出所有G(x)長度的突

6、發(fā)錯(cuò)常用的生成多項(xiàng)式：CRC12 = x12+x11+x3+x2+1CRC16 = x16+x15+x2+1CRC32 =x32+x26+x23+x22+x16+x11+x10 +x8+x7+x5+x4+x2+x+12022/8/711所有串行通信都需要一個(gè)時(shí)鐘信號來作為數(shù)據(jù)的定時(shí)參考。發(fā)送器和接收器用時(shí)鐘來決定何時(shí)發(fā)送和讀取每一位數(shù)據(jù)。根據(jù)采用統(tǒng)一時(shí)鐘還是本地局部時(shí)鐘，分為同步傳輸和異步傳輸兩種。同步傳輸用一個(gè)時(shí)鐘確定一個(gè)數(shù)據(jù)位同步傳輸用多個(gè)時(shí)鐘確定一個(gè)數(shù)據(jù)位4. 同步通信和異步通信2022/8/712同步傳輸?shù)臅r(shí)鐘定時(shí)方法數(shù)據(jù)（61H）位01100001先發(fā)送高位(MSB)發(fā)送方在時(shí)鐘信號

7、的下降沿發(fā)送字節(jié)接收方在時(shí)鐘信號的上升沿接收字節(jié)時(shí)鐘2022/8/713同步傳輸需要定義一個(gè)幀的開始和結(jié)束。通常用1個(gè)同步字符(標(biāo)志符)來表示。同步通信的幀格式2022/8/714異步傳輸?shù)臅r(shí)鐘定時(shí)方法數(shù)據(jù)（61H）100011停止位異步傳輸先發(fā)送低位(LSB)發(fā)送方利用內(nèi)部時(shí)鐘來決定什么時(shí)候發(fā)送每個(gè)位接收方檢測開始信號的下降沿，然后利用它的內(nèi)部時(shí)鐘從每一位的中間接收該位位00起始位LSBMSB2022/8/7153. 同步通信和異步通信串行異步通信格式 一幀字符用起始位和停止位同步 Fig 4-3-12022/8/7162） 串行通信的類型和數(shù)據(jù)位的檢測方式串行同步通信格式 用同步字符完成同

8、步 Fig 4-3-22022/8/717 串行通信數(shù)據(jù)位的檢測時(shí)鐘周期 ：Tc數(shù)據(jù)位間隔：TdTc = Td / KK：波特率因子（16，32，64）2022/8/7183）串行通信協(xié)議 異步通信協(xié)議 同步通信協(xié)議2022/8/719 異步通信數(shù)據(jù)格式2022/8/720 串行同步通信協(xié)議BISYNC（Binary Synchronous Communication）：SYN（1或多）、STX（起始控制符）、DATA FIELD（100或更多字節(jié)）、ETX（結(jié)束控制符）、BCC（塊校驗(yàn)字符）、PAD（幀結(jié)束FFH）SDLC（Serial Data Link Control）：IBM 用于計(jì)算

9、機(jī)網(wǎng)絡(luò)中SYNC（Flag byte 01111110）、Address field（8bits）、Control field（8bits）、Data field（k bits）、Frame check（16 bits）、End flag（01111110）2022/8/721 串行同步通信協(xié)議2022/8/7224）物理標(biāo)準(zhǔn) 通信速率 串行通信接口標(biāo)準(zhǔn) 信號的調(diào)制和解調(diào)2022/8/723 通信速率波特率：bits / S 波特，與距離成反比100，300，600，1200。2400，4800，9600， 19200。2022/8/724 串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)：EIA RS-232C控制信號的定義2022/8/725 串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)：RS-232C信號電平標(biāo)準(zhǔn)Fig4-3-42022/8/726信號的調(diào)制和解調(diào)長距離傳輸時(shí)傳輸介質(zhì)頻帶限制把發(fā)送代碼調(diào)制成正弦波調(diào)頻 Frequency Modulation1：2100Hz0：1070Hz調(diào)相移 Frequency Shift Keying2022/8/727 信號的調(diào)制和解調(diào)Fig 4-3-52022/8/7289.3.2 可編程串行通信接口 82511） 功能與結(jié)構(gòu)2） 8251的編程2022/8/7291）8251 的功能與結(jié)構(gòu)2022/8/7302）8251的編程模式REG控制REG狀態(tài)REG初始化流程2022/8/73