串行輸入輸出接口

1、第1頁(yè)共8頁(yè)串行輸入輸出接口第一節(jié)串行通信基礎(chǔ)知識(shí)一、串行通信基本原理：并行數(shù)據(jù)傳送和串行數(shù)據(jù)傳送并行數(shù)據(jù)傳送的特點(diǎn)：各數(shù)據(jù)位同時(shí)傳送，控制簡(jiǎn)單速度快、效率高；成本高，且距離通常小于30米。計(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳送都使并行數(shù)據(jù)傳送。串行數(shù)據(jù)傳送的特點(diǎn)：數(shù)據(jù)傳送按位數(shù)需進(jìn)行，最少只需一根傳輸線，成本低可利用電話網(wǎng)等現(xiàn)成的設(shè)備；速度慢控制復(fù)雜。距離可從幾米到幾千公里。計(jì)算機(jī)通信(串行通信)是指計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備或計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的信息交換。在多

2、微機(jī)系統(tǒng)以及現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)中信息的交換多采用串行通信方式。串行通信的方式:串行通信的方式:異步通信是指通信的發(fā)送與接收設(shè)備使用各自的時(shí)鐘控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收過(guò)程。為使雙方的收發(fā)協(xié)調(diào)，要求發(fā)送和接收設(shè)備的時(shí)鐘盡可能一致。異步通信是以字符（構(gòu)成的幀）為單位進(jìn)行傳輸，字符與字符之間的間隙（時(shí)間間隔）是任意的，但每個(gè)字符中的各位是以固定的時(shí)間傳送的，即字符之間是異步的但同一字符內(nèi)的各位是同步的。2.異步串行通信的字符格式:接收設(shè)備發(fā)送設(shè)備詢問(wèn)應(yīng)答

3、101011008位同時(shí)傳送接收設(shè)備發(fā)送設(shè)備8位順次傳送D0D7停止位數(shù)據(jù)位校驗(yàn)位起始位LSBMSB空閑下一字符起始位空閑一個(gè)字符幀第3頁(yè)共8頁(yè)寄存器寄存器串行接口串行接口計(jì)算機(jī)算機(jī)ATTL電平寄存器寄存器串行接口串行接口計(jì)算機(jī)算機(jī)BTTL電平RS232電平利用調(diào)制器(Modulat)把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，然后送到通信線路上去，再由解調(diào)器(Demodulat)把從通信線路上收到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)通信是雙向的，調(diào)制器和解調(diào)器合并

4、在一個(gè)裝置中，這就是通常說(shuō)的調(diào)制解調(diào)器MODEM四、傳輸速率：比特率和波特率1.比特率:每秒鐘傳輸二進(jìn)制代碼的位數(shù)，單位是：位／秒(bps)如每秒鐘傳送240個(gè)字符，而每個(gè)字符格式包含10位(1個(gè)起始位、1個(gè)停止位、8個(gè)數(shù)據(jù)位)，這時(shí)的比特率為：10位240個(gè)秒=2400bps2.波特率:每秒鐘調(diào)制信號(hào)變化的次數(shù)，單位是：波特(Baud)。波特率和比特率不總是相同的，對(duì)于基帶傳輸比特率和波特率是相同的。所以，我們也經(jīng)常用波特率表示數(shù)據(jù)的

5、傳輸速率3設(shè)置波特率因子在異步通信方式進(jìn)行通信時(shí)，發(fā)送端需要用時(shí)鐘來(lái)決定每1位對(duì)應(yīng)的時(shí)間長(zhǎng)度，接收端也需要用一個(gè)時(shí)鐘來(lái)測(cè)定每1位的時(shí)間長(zhǎng)度，前一個(gè)時(shí)鐘叫發(fā)送時(shí)鐘，后一個(gè)時(shí)鐘叫接收時(shí)鐘。這兩個(gè)時(shí)鐘的頻率可以是波特率的數(shù)倍，一般取16倍、32倍或64倍。這個(gè)倍數(shù)就稱為波特率因子。第二節(jié)串行通信的實(shí)現(xiàn)1、并行通信和串行通信的特點(diǎn)：串行通信是逐位傳送數(shù)據(jù)，所以一個(gè)多位數(shù)據(jù)需要多次傳送。比如一個(gè)8位的字節(jié)型數(shù)據(jù)至少需要8次傳送。它有如下特點(diǎn)：?速

6、度較慢；?引線少；?距離長(zhǎng)。2、串行通信的硬件條件在硬件上，串行通信系統(tǒng)的核心部件是移位寄存器，其中在發(fā)端要有一個(gè)并入串出移位寄存器，在收端要有一個(gè)串入并出移位寄存器（因?yàn)橛?jì)算機(jī)內(nèi)部均為并行數(shù)據(jù)）第三節(jié)異步接收發(fā)送器（UART）串行接口的基本結(jié)構(gòu)主要是異步接收發(fā)送器（UART），它不僅包括并行數(shù)據(jù)和串行數(shù)據(jù)之間的相互轉(zhuǎn)換，還有檢測(cè)串行通信在傳送過(guò)程中可能發(fā)生錯(cuò)誤的邏輯部件。四、信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)由于模擬信號(hào)的傳輸比數(shù)字信號(hào)傳輸更為有效，因