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接口与通讯技术(第九章） 武汉科技大学计算机学院 第九章 串行通信接口 本章内容 9.1 串行传送的基本概念 本节内容 1. 串行传送的特点 2. 串行数据传送方向 3. 信号的调制和解调 4.信息的检错与纠错 5.波特率与发送/接收时钟 5.波特率与发送/接收时钟（续） 5.波特率与发送/接收时钟（续） 5.波特率与发送/接收时钟（续） 6.串行通信的基本方式（分界、定时和同步的方法不同） 9.2串行通信的数据格式 本节内容 1.起止式异步通信数据格式 1.起止式异步通信数据格式（续） 2.面向字符的同步通信数据格式 2.面向字符的同步通信数据格式（续） 2.面向字符的同步通信数据格式（续） 3.面向比特的同步通信数据格式 2.面向比特的同步通信数据格式（续） 2.面向比特的同步通信数据格式（续） 9.3 串行通信接口标准 本节内容 1. RS-232C接口标准 RS-232C信号线的定义 远程通信信号线的连接 近程简单连接（交叉反馈、三线） 近程标准连接（双交叉环回法） 1. RS-232C接口标准（续） 1. RS-232C接口标准（续） 2. RS-422A接口标准 RS-422A标准传输线连接图 9.4 串行通信接口的任务及组成 本节内容 1.串行通信接口的基本任务 2.串行通信接口电路的组成 常见的串行通信接口芯片 9.5 可编程串行接口芯片8251A 本节内容 1. 8251A的外部特性和内部结构 面向CPU的信号（13） 时钟信号（3） 状态信号（4） 面向调制解调器的信号（6） 1. 8251A的外部特性和内部结构（续） 8251A的发送器和接收器 8251A的读/写和调制控制 2. 8251A的命令字和状态字 2. 8251A的命令字和状态字（续） 8251A工作命令字的各位含义 2. 8251A的命令字和状态字（续） 接收和发送一个数据的程序段 2. 8251A的命令字和状态字（续） 8251A命令字写入流程 异步方式下命令字写入流程 3. 8251A应用举例 8251A应用的硬件连接 8251A应用的软件编程 8251A应用的软件编程（续） 甲乙两机软件比较（初始化相同） 本章要点 连接器 章内容提要 机械特性 电缆长度 节内容提要 DB-25型（还支持20MA电流环接口）DB-9型 速率低于20kb/s，15m 最大直接传输距离的说明 误码率4%——15米，实际误码率允许10%～20%，15米——保守 章内容提要 节内容提要 平衡式传输：双端发送、双端接收；1:AA’比BB’高200mV，0：AA’比BB’低200mV 驱动器:允许输出±2V～±6V 接收器:可以低到±200mV RS422标准传输线连接示意图 与RS-422A兼容；允许多个发送器；可多点对多点 允许平衡电缆上连接32个发送器/接收器对 3. RS-485接口标准 1个发送器多个接收器 返回 MC3487 RS-422A电平 MC3486 A A’ B’ B 平衡发送器 差动接收器 RS-422A标准传输线连接 差动发送/接收,共模抑制比高,抗干扰能力强 传输速率高,15m时可达10Mb/s 传输距离远,90kb/s时可达1200m 优点： 串行通信接口的基本任务 串行通信接口电路的组成 章内容提要 节内容提要 章内容提要 串行数据格式化：异步，起/止位的处理同步，SYN等的处理 进行串 并转换： 进行差错控制 控制数据传输速率:选择和控制波特率 进行TTL与EIA间的电平转换: 提供符合EIA-RS-232C接口标准所需要的信号线:远程9根，近程3根 发送，并 串；接收，串 并 节内容提要 章内容提要 地址译码电路 可编程串行接口芯片（完成大部分功能） EIA与TTL电平转换电路 波特率发生器 串行接口芯片 通用同步收/发器(USRT) 通用异步收/发器(UART) 通用同步异步收发器(USART) 常见的串行通信接口芯片 返回 800K ? ? Z-80 SIO 64K ? Int8273 19.2K 64K ? ? Int8251A 1.5M ? MC6854 1.5M ? MC6852 1M ? MC6850 56K ? INS8250 异步 同步 HDLC 面向字符 传输速率 异步 起止式 同步(USRT) 芯片名称 8251A的外部特性和内部结构 8251A的命令字和状态字 8251A应用举例 章内容提要 8251A——USART，支持异步起止式和同步面向字符的数据格式 节内容提要 章内容提要 1）外部引脚（28）VCC、GND 面向CPU的信号（13） 时钟信号（3） 状态信号（4）——供查询或申请中断 面向调制解调器的信号（6） 返回 D0～7、CS、RD、WR C/D：端口选择