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    串行通信和串行接口 本章重点: 掌握串行通信的概念;串行通信的标准;可编程通用串行通信接口 8251A芯片的结构、功能、编程和使用方法。 本章难点: 在实际应用中正确地连接可编程通用串行通信接口 8251A芯片,并编写正确的应用程序。 概述 计算机与外部设备之间或计算机与计算机之间的信息交换或数据传输称为通信。通信的有两种基本方式:并行通信和串行通信。并行通信是指数据的各位同时进行传送,而串行通信是指数据一位一位地按顺序传送。 串行数据传送方式 1、单工 单方向的数据传输。 2、半双工 半双工方式称为“对话式”,就是在通信过程中,发送和接收使用同一通路。通信双方在同一时刻只能有一方“发言”,一方发送完后另一方再发送,双方以“对话”方式通信。有些计算机和现实终端之间采用半双工方式工作,这时,从键盘输入的字符在发送到主机的同时就被送到终端上显示出来,而不是用回送的方法,所以避免了发送过程和接收过程同时进行的情况。对于像键盘和打印机这样单方向传输的外部设备,只要用半双工方式就能满足需要。 串行数据传送方式 3、全双工 全双工方式也称“争论式”, 就是在通信过程中,发送和接收使用不同的通路。两个传输方向可以同时进行数据传输。通信双方以“争论”方式通信,同一时刻双方都可能发送数据。对于串行口来讲,就意味着可以同时进行输入和输出。 调制与解调 在进行长距离通信时,为了确保数据的正常传送,一般把信号转化为适合于传送的形式,传送到目的地后再恢复成原始信号,一般通过调制解调器来实现。 在发送站,调制解调器把数字脉冲信号调制到载波信号上,承载了数字信息的载波信号在普通电话网络系统中传送,在目的站,调制解调器把承载了数字信息的载波信号再恢复成原来的数字脉冲信号。 频移键控法(FSK) 把数字信号调制成不同频率的模拟信号,例如用1200HZ表示信号“0”,用2400HZ表示数字“1”。接收方就根据信号的频率就可以指导传输的信息是“1”还是“0”。 幅移键控法(ASK) 把数字信号“0”、“1”调制成不同幅度的模拟信号,但是频率保持不变,例如载波信号的幅度大于10V表示为信号“1” ,幅度小于5V表示为信号“0” 。 相移键控法(PSK) 把数字信号“0”、“1”调制成不同相位的模拟信号,但是频率和幅值保持不变,例如载波信号的相位为180度表示为信号“1” ,相位为0度表示为信号“0” 。 串行通信方式 串行通信中,发送端将并行数据转化为串行数据后才能发送,而接收端则需将接收到的串行数据转换成并行数据。为了正确区分每个字符以及字符中的每一位信息,要求发送端和接收端的工作必须同步,否则,可能会出现一个字符在被串行传送后,在接收时只要错上一位,后面的数据都是错误的。 串行通信中常用的同步方法有两种:同步方式和异步方式,也称同步通信和异步通信。 异步通信 异步通信把每一个字符当作独立的信息来传送,并按照一固定且预定的时序传送。每一个字符为一帧信息,由4部分组成: 起始位:1位,低电平表示。 数据位:5-8位,低位数据在前,高位数据在后 校验位:1位,奇校验或偶校验 停止位:1-2位,高电平表示 异步通信 在异步通信中,每次数据传输,接收方都要与发送方同步一次。所以接收端的同步时钟信号不需要严格与发送方同步,只要他们在一个字符的传输时间范围内保持同步即可,所以异步通信对时钟信号漂移的要求要比同步低的多,硬件成本较低,简单可靠。 同步通信 同步通信指在约定的通信速率下,发送端和接收端的时钟信号频率和相位始终保持一致。 同步方式是将许多的字符聚集成一字符块后,在每块信息(常称为信息?。┲凹由?至2个同步字符,字符块之后再加入适当的错误检测数据才传出去。 同步通信 同步通信要求在传输线路上始终保持连续的数据流,如果当前无数据传输,则线路上需要用专用的空闲字符或同步字符填充。 同步传输传送信息的位数几乎不受限制,通信效率较高,但是在通信中保持精确地同步时钟,所以发送器和接收器的较复杂,成本较高。 串行通信的接口标准 目前,串行通信中使用得最普遍的是EIA RS-232C标准, 也称为串行接口标准。RS-232C标准对串行通信接口的相关问题做了统一规定。 串行通信的接口标准 RS-232C标准中共定义了25条信号线,一般以9个接脚 (DB-9) 或是25个接脚 (DB-25) 的型态出现,一般个人计算机上会有两组 RS-232 接口,分别称为 COM1 和 COM2。,其中4条数据线,11条控制线,3条定时线,7条备用和未定义线。(包括两个信号通道) RS-232C接口通往外部的连接器(插针和插座)是标准的D型25针插头。 近距离(小于15m)通信时,可以不使用MODEM,通信双方直接相连,使用的信号线较少。而远距离

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