[計算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)]第六章 串行通信接口-預(yù)覽頁
【正文】 送和接收。 ? 同步通信是靠識別同步字符來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收的，而異步通信是一種利用字符的再同步技術(shù)的通信方式。 通信的基本方式可分為并行通信和串行通信兩種。所有這些信息交換均可稱為 “ 通信 ” 。 1 串行通信的基本概念 1．串行通信的分類 ? 按照串行數(shù)據(jù)的同步方式，串行通信可分為異步傳送和同步傳送兩類。異步傳送時，各個字符間可以是連續(xù)傳送的．也可以是間斷傳送的，這完全由發(fā)送方根據(jù)需要來決定。 起止式異步通信數(shù)據(jù)格式 ①每個字符總是以起始位開始（ “ 0”），以停止位（ “ 1”）結(jié)束。 ? 停止位后不定長度的高電平部分稱為空閑位，多少不限。有時也用“ 位周期 ” 來表示傳輸速率，位周期是波特率的倒數(shù)。 則每秒鐘傳送的字符數(shù)是 1200/12=100個 。對于異步通信，常采用 n=16；對于同步通信，則必須取 n =1。 異步傳送由于不傳送同步時鐘脈沖，所以設(shè)備比較簡單，實現(xiàn)起來方便。 ? 在通信開始以后，發(fā)送端連續(xù)發(fā)送字符，接收端也連續(xù)接收字符，直到一個數(shù)據(jù)塊傳送結(jié)束。 ? 按同步方式通信時，在發(fā)送時要插入同步字符，接收方檢測到同步字符時，即準(zhǔn)備開始接收，因此，在硬件設(shè)備上需要有插入同步字符和相應(yīng)的檢測手段，設(shè)備較復(fù)雜。 2 串行通信的制式 按照數(shù)據(jù)流的方式可分為單工、半雙工和全雙工三種基本傳送方式 單工傳送方式 在接收器和發(fā)送器之間只有一條傳輸線，只能進(jìn)行單一方向的傳輸 發(fā)送器 接收器 數(shù)據(jù)流 半雙工傳送方式 當(dāng)使用同一根傳輸線既作輸入又作輸出時，雖然數(shù)據(jù)可以在兩個方向上傳送，但通信雙方不能同時進(jìn)行收發(fā)數(shù)據(jù) 發(fā)送器 接收器 數(shù)據(jù)流 全雙工傳送方式 當(dāng)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送分流，分別由兩根不同的傳輸線傳送時，通信雙方都能在同一刻時行發(fā)送和接收數(shù)據(jù) 發(fā)送器 接收器 數(shù)據(jù)流 示例 3 串行通信的調(diào)制解調(diào) ? 調(diào)制（ Modulating） ? 把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為電話線路傳送的模擬信號 ? 解調(diào)（ Demodulating） ? 將電話線路的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號 ? 調(diào)制解調(diào)器 MODEM ? 具有調(diào)制和解調(diào)功能的器件合制在一個裝置 示例 數(shù)據(jù)終端設(shè)備 DTE—— 數(shù)據(jù)源和目的地 數(shù)據(jù)通信設(shè)備 DCE—— 使數(shù)據(jù)符合線路要求 4 串行口的基本功能和硬件支持 異步串行通信接口 也稱為通用異步接受器 /發(fā)送器 UART。若接收方已經(jīng)接收了第二個字符，但 CPU還沒有將前一個字符取走，于是出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失，這就是溢出錯。 ? 輸入移位寄存器 ：它從串行輸入線上以時鐘分離器提取出來的時鐘速率接收串行數(shù)據(jù)流，每接收完 — ’ 個字符數(shù)據(jù)將其送往接收 FIFO。 ? 時鐘分離器和鎖相環(huán) ：用來從串行輸入數(shù)據(jù)中提取時鐘信號以保證接收時鐘與發(fā)送時鐘的同頻同相。 1 2 3 4 DB25型連接器 5 6 7 8 9 11 13 25 22 20 18 14 DCD GND DSR CTS RTS RXD TXD ② DB9型 9針， 9針全用，如下圖。 因為是兩條傳輸線的電位差決定邏輯電平 AA180。 200mV，表示 “ 0” （ 2）傳輸速率 10Mbps（ 15m時） 90Kbps（ 1200m時） 、 RS422接口標(biāo)準(zhǔn) MC3487 MC3486 B TTL RS422A電平 平衡發(fā)送器 差動接收器 B180。 可編程串行通信接口芯片 8251A 8251A的基本性能 ①可用于同步傳送和異步傳送； 異步傳送：也可用 7或 8位來代表一個字符，自動為每個數(shù)據(jù)增加一個起始位，并可根據(jù)編程要求為每個數(shù)據(jù)添加 2個停止位。 在 8251A內(nèi)部由內(nèi)部數(shù)據(jù)總線實現(xiàn)這些部件之間的通信 。 它含有數(shù)據(jù)緩沖器和命令緩沖器 。 ⑸ 讀 /寫控制部件 讀 /寫控制邏輯對 CPU輸出的控制信號進(jìn)行譯碼以實現(xiàn)讀 /寫功能 。 ? ④ WR ⑤ RD ? ⑥ RESET 表 64 8251A 讀 /寫操作 C/D 功 能 實驗板 0 0 0 1 CPU從 8251A讀數(shù)據(jù) 308H 0 1 0 1 CPU從 8251A讀狀態(tài) 309H 0 0 1 0 CPU寫數(shù)據(jù)到 8251A 308H 0 1 1 0 CPU寫命令到 8251A 309H 1 總線浮空（無操作） —— CS RD WR ⑵ 狀態(tài)信號 ? ① TxRDY（ Transmitter Ready）：發(fā)送器準(zhǔn)備好，高電平有效。當(dāng)從 CPU送入一個數(shù)據(jù)時，該信號被復(fù)位。 ⑶ 時鐘信號 ? ① TxC（ Transmitter Clock）：發(fā)送器時鐘，由外部提供，用來控制 8251A的發(fā)送數(shù)據(jù)的速率。實際應(yīng)用時， TxC和 RxC往往連在一起，使用同一個時鐘源。 ③ DTR（ Data Terminal Ready）：數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好，一個用于連接調(diào)制解調(diào)器的控制信號，輸出，低電平有效。 ⑥ CTS（ Clear To Send）：允許發(fā)送，一個用于連接調(diào)制解調(diào)器的控制信號，輸入，低電平有效。 方式選擇控制字為 11011110B=DEH， 把該命令寫入控制口 ， 則程序段為： MOV DX， 309H ； 8251A控制口 MOV AL， 0DEH ；異步方式選擇控制字 OUT DX， AL 例 2：在同步通信中，如果幀數(shù)據(jù)格式為：字符長度 8位，兩個同步字符，內(nèi)同步，偶校驗 . 方式選擇控制字為 00111100B=3CH。 只有當(dāng) 8251A進(jìn)入發(fā)送 /接收準(zhǔn)備好的狀態(tài) ， 才能真正開始數(shù)據(jù)的傳送 。 ? ③在這之后，只要不是復(fù)位命令，不管是同步方式還是異步方式，由 CPU向奇地址端口寫入的字節(jié)將作為工作命令字送到控制寄存器，而向偶地址寫入的字節(jié)將作為數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)輸出緩沖寄存器。 2）允許發(fā)送和接收，使錯誤位全部復(fù)位 工作命令字為 00010101B=15H。接收準(zhǔn)備好？ JZ WAIT 。 1)硬件連接 2)軟件設(shè)計 DATA SEGMENT ORG 2022H DISBUF DB 47H, 4FH, 44H, 0DH, OAH。 分析：設(shè)系統(tǒng)采用查詢方式控制串行通信的過程
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1