第8章--计算机的串行通信课件.ppt

状态控制D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D7计算机外设或计算机并行通信：数据各bit同时传送串行通信：数据按bit，依次传送TXDTXDRXDRXD计算机外设或计算机1、基本通信方式 通信：CPU与外部的信息交换11.1串行通信基础串行通信基础n串行通信：将数据分解成二进制位用一条串行通信：将数据分解成二进制位用一条信号线，一位一位顺序传送的方式信号线，一位一位顺序传送的方式n串行通信的优势：用于通信的线路少，因串行通信的优势：用于通信的线路少，因而在远距离通信时可以极大地降低成本而在远距离通信时可以极大地降低成本n串行通信适合于远距离数据传送，也常用串行通信适合于远距离数据传送，也常用于速度要求不高的近距离数据传送于速度要求不高的近距离数据传送nPC系列机上有两个串行异步通信接口、键系列机上有两个串行异步通信接口、键盘、鼠标器与主机间采用串行数据传送盘、鼠标器与主机间采用串行数据传送串行通信的特点串行通信的特点n在串行通信中，只用一根通信线在一个方在串行通信中，只用一根通信线在一个方向上传输信息，这根线上既要传送数据信向上传输信息，这根线上既要传送数据信息又要传送联络信息，这是串行通信的首息又要传送联络信息，这是串行通信的首要特点。要特点。n串行通信的第二个特点是它的信息格式必串行通信的第二个特点是它的信息格式必须事先用协议约定。须事先用协议约定。传输制式传输制式全双工全双工站站A站站B站站A站站B站站A站站B半双工半双工单工单工示例示例n根据同步方式的不同，串行通信可分为异步通根据同步方式的不同，串行通信可分为异步通信方式和同步通信方式。信方式和同步通信方式。（1）异步通信方式）异步通信方式（2）同步串行通信方式）同步串行通信方式1.异步通信异步通信n串行通信时的数据、控制和状态信息都使用同串行通信时的数据、控制和状态信息都使用同一根信号线传送一根信号线传送n收发双方必须遵守共同的通信协议（通信规程）收发双方必须遵守共同的通信协议（通信规程），才能解决传送速率、信息格式、位同步、字，才能解决传送速率、信息格式、位同步、字符同步、数据校验等问题符同步、数据校验等问题n串行异步通信以字符为单位进行传输，其通信串行异步通信以字符为单位进行传输，其通信协议是协议是起止式异步通信协议起止式异步通信协议起止式异步通信协议起止式异步通信协议起始位起始位每个字符开始传送的标志，每个字符开始传送的标志，起始位采用逻辑起始位采用逻辑0电平电平起始位起始位校验位校验位停止位停止位空闲位空闲位数据位数据位低位低位高位高位字符字符0/10/1 0/10/10/10/10/10/11 10 01 11 11 1数数据据位位数数据据位位紧紧跟跟着着起起始始位位传传送送。由由58个二进制位组成，低位先传送个二进制位组成，低位先传送校校验验位位用用于于校校验验是是否否传传送送正正确确；可可选择奇检验、偶校验或不传送校验位选择奇检验、偶校验或不传送校验位停停止止位位表表示示该该字字符符传传送送结结束束。停停止止位采用逻辑位采用逻辑1电平，可选择电平，可选择1、1.5或或2位位空空闲闲位位传传送送字字符符之之间间的的逻逻辑辑1电电平平，表示没有进行传送表示没有进行传送2.同步通信同步通信n以一个数据块（帧）为传输单位，每个数据块以一个数据块（帧）为传输单位，每个数据块附加附加1个或个或2个同步字符，最后以校验字符结束个同步字符，最后以校验字符结束n同步通信的数据传输效率和传输速率较高，但同步通信的数据传输效率和传输速率较高，但硬件电路比较复杂硬件电路比较复杂n串行同步通信主要应用在网络当中串行同步通信主要应用在网络当中n最常使用高级数据链路控制协议最常使用高级数据链路控制协议HDLC同步字符同步字符数据数据数据数据数据数据校验字符校验字符波特率波特率n并行通信中，传输速率是以每秒传送多少字并行通信中，传输速率是以每秒传送多少字节（节（Byte/s）来表示。而在串行通信中，是用）来表示。而在串行通信中，是用每秒传送的位数即波特率（每秒传送的位数即波特率（bps，Bit/s）来表）来表示。因此，示。因此，1bps1位位/秒。秒。假假如如每每传传送送一一个个8位位字字符符，共共有有12位位格格式式（其其中中有有1个个起起始始位位，8个个数数据据位位，1个个校校验验位位，2个停止位），如果波特率是个停止位），如果波特率是1200bps。则每秒钟传送的字符数是则每秒钟传送的字符数是1200/12=100个。个。4.调制解调器调制解调器n调制（调制（Modulating）n把数字信号转换为电话线路传送的模拟信号把数字信号转换为电话线路传送的模拟信号n解调（解调（Demodulating）n将电话线路的模拟信号转换为数字信号将电话线路的模拟信号转换为数字信号n调制解调器调制解调器MODEMn具有调制和解调功能的器件合制在一个装置具有调制和解调功能的器件合制在一个装置数据终端设备数据终端设备DTE数据源和目的地数据源和目的地数据通信设备数据通信设备DCE使数据符合线路要求使数据符合线路要求 11.1.3串行接口概述串行接口概述n1 1串行接口基本功能串行接口基本功能11、2串行通信接口标准串行通信接口标准n11.2.1 RS-232C接口标准接口标准n美国电子工业协会美国电子工业协会EIA制定的制定的通用标准串行接通用标准串行接口口n1962年公布，年公布，1969年修订年修订n1987年年1月正式改名为月正式改名为EIA-232Dn设计目的是用于连接调制解调器设计目的是用于连接调制解调器n现已成为数据终端设备现已成为数据终端设备DTE（例如计算机）与（例如计算机）与数据通信设备数据通信设备DCE（例如调制解调器）的标准（例如调制解调器）的标准接口接口n可实现远距离通信，也可近距离连接两台可实现远距离通信，也可近距离连接两台微机微机n属于网络层次结构中的最低层：物理层属于网络层次结构中的最低层：物理层1、RS-232C的电气特性的电气特性n232C接口采用接口采用EIA电平电平n高电平为高电平为3V15Vn低电平为低电平为3V15Vn实际常用实际常用12V或或15Vn标准标准TTL电平电平n高电平：高电平：2.4V5Vn低电平：低电平：0V0.4V相互转换相互转换1.1.机械特性机械特性 （1 1）连接器（）连接器（ConnectorConnector）常用二种：常用二种：DB-25DB-25型，型，2525脚，只用脚，只用9 9个信号（个信号（2 2个数据线，个数据线，6 6个个控制线，控制线，1 1个地址），如个地址），如图所示。图所示。1 12 23 34 4DB-25DB-25型型连接器接器5 56 67 78 89 91111131325252222202018181414DCDDCDGNDGNDDSRDSRCTSCTSRTSRTSR RX XD DT TX XD D DB-9DB-9型型 9 9针，针，9 9针全用，如下图。针全用，如下图。1 12 23 34 45 56 67 78 89 9DSRDSRRTSRTSCTSCTSRIRIDCDDCDR RX XD DT TX XD DDTRDTRGNDGNDDB-9DB-9型型连接器接器4、RS-232C总线接口的常用接法总线接口的常用接法n微机利用微机利用232C232C接口接口直接连接直接连接进行短距离通信。这进行短距离通信。这种连接不使用调制解调器，所以被称为零调制解种连接不使用调制解调器，所以被称为零调制解调器（调器（Null ModemNull Modem）连接）连接n微机利用微机利用232C232C接口接口连接调制解调器连接调制解调器，用于实现通，用于实现通过电话线路的远距离通信过电话线路的远距离通信不使用联络信号的不使用联络信号的3 3线相连方式线相连方式微机微机A ATxDRxDGND微机微机B B为了交换信息，为了交换信息，TxD和和RxD应当交叉连接应当交叉连接程序中不必使程序中不必使RTS和和DTR有效有效也不应检测也不应检测CTS和和DSR是否有效是否有效RxDTxD1）近距离通信的连接）近距离通信的连接电话线电话线MODEM微机微机2345678202223456782022MODEM23456782022数传机就绪数传机就绪DSRDSR数据终端就绪数据终端就绪DTRDTR发送数据发送数据TxDTxD接收数据接收数据RxDRxD请求发送请求发送RTSRTS允许发送允许发送CTSCTS信号地信号地GNDGND载波检测载波检测DCDDCD振铃指示振铃指示RIRI微机微机23456782022连接调制解调器连接调制解调器2）具有）具有MODEM设备的远距离通信设备的远距离通信2、设异步传输时的波特率为、设异步传输时的波特率为4800bps，若，若每个字符对应一位起始位，七位有效数据每个字符对应一位起始位，七位有效数据位，一位偶校验位，一位停止位，则每秒位，一位偶校验位，一位停止位，则每秒钟传输的最大字符数是钟传输的最大字符数是:（C）A）4800B）2400C）480D）2403、RS232C标准规定信号标准规定信号“0”和和“1”的电平的电平是是(D)。A）0V和和+3V+15VB）-3V-15V和和0VC）-3V-15V和和+3V+15VD）+3V+15V和和-3V-15V4、根据串行通信规程规定，收发双方的根据串行通信规程规定，收发双方的(C)必须必须保持相同。保持相同。A）外部时钟周期）外部时钟周期B）波特率因子）波特率因子C）波特率）波特率D）以上都正确）以上都正确