同步通信与异步通信.doc

串行通信的基本概念 1
异步通信ASYNC和同步通信SYNC 2
串口通讯—异步通信方式 5
“模拟”和“数字” 8
串行通信的基本概念
所谓“串行通信”:是指数据是一位一位顺序传送。
   问题:为什么要采用串行通信呢?
   解答:采用串行通信的主要原因是:为了降低通信线路的价格和简化通信设备,并且可以利用现有的通信线路。
并行通信和串行通信
   在计算机领域中,有两种数据通信方式: 串行传送和并行传送。
   并行传送
      数据在多条并行1位宽的传输线上同时由源传送到目的。示意图如下:
   串行传送
      数据在单条1位宽的传输线上,一位一位地按顺序分时传送。示意图如下:
   并行通信与串行通信的比较:
     (1)从距离上看:并行通信适宜于近距离的数据传送,通常小于30米。而串行通
        信适宜于远距离传送,可以从几米到数千公里。
     (2)从速度上看:在短距离内,并行接口的数据传输速度要比串行接口的传输速度高的多。
     (3)从设备、费用上看:对于远距离通信而言,串行通信的费用显然比较低
异步通信ASYNC和同步通信SYNC
在串行通信中有两种基本的通信方式:异步通信ASYNC和同步通信SYNC
异步通信
   在异步通信中,CPU与外设之间有两项约定:
   (1)字符格式---字符的编码形式及规定,每个串行字符由以下四个部分组成:
      ⑴ 1个起始位,低电平;
      ⑵ 5--8个数据位;
      ⑶ 1个奇偶校验位;
      ⑷ 1--2个终止位(停止位)高电平;
   (2)波特率
      波特率是指单位时间内传送二进制数据的位数,以位/秒位单位,它是衡量串行数据
    传送速度快慢的重要标志和参数。
    例如:假如数据出送速率是120位/秒,则传送的波特率为:120波特。
    注意:异步通信的传送速度一般在50波特-----19200波特之间。
同步通信
   在异步通信中,每个字符要用起始位和终止位作为字符开始和结束的标志,占用了一些时间,为了提高数据块的传送速度,就要设法去掉这些标志,就采用同步通信。
   同步通信的速度可达500千波特。但是它的硬件电路比较复杂。
RS--232C串行接口
   一个完整的串行通信系统包括数据终端设备(DTE)和数据通信设备(DCE),如下图所示:
   (1)数据终端设备DTE(Data Terminal Equipment)。
      DTE是产生二进制信号的数据源,也是接收数据的目的,是由数据发送器或接收器
      或者具有两者组成的设备,它可以是一个计算机。
   (2)数据通信设备DCE(munication Equipment)。
      DCE是一个使传输信号符合线路要求,或者满足DTE要求的信号匹配器。
      例如:MODEM就是DCE设备。
   在DTE与DCE之间传输的是“1”或“0”的数据,同时传送一些控制应答信号。
   RS--232C是由美国电子工业协会推荐的标准接口,它是应用于串行二进制交换的数据通
   信设备和数据终端设备之间的标准接口。
   RS--232C标准的电器特征:
   (1)数据"0"("空号",space)及控制线的接通状态规定为  +3V ---- +15V;
   (2)数据"1"("传号",mark)及控制线的断开状态规定为   -3V ---- -15V;
   (3)噪声容限为   ±(3--5)V;
   (4)当输入恰好为±3V时,分别确定为空号和传号,当输入端开路时,终端定为传号.
可编程通信接口8251A
Inter8251A USART是用同步/异步接收发送器,是专为Intel微处理器设计的,可作CPU和串行外设的接口电路。
8251A的基本性能
   可编程通信接口8251A的基本性能如下:
  
(1)可用于同步和异步传送;
   (2)同步传送:5--8bit/字符内部或外部字符同步化,自动插入同步字符;
   (3)异步传送:5--8bit/字符,时钟速率为通信波特的1、16或64倍;
(4)可产生中止字符(Break Character),可产生1、;
   (5)波特率:   DC---(异步);DC--64K(同步);
   (6)完全双工、双缓冲器发送器接收器;
   (7)误差检测---具有奇偶、溢出和帧错误等检测电路。
   关于8251A的结构和引脚功能,请大家参照有关书籍。
8251A的初始化
   8251