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《串行接口》PPT课件

目录contents串行接口概述串行接口的工作原理常见的串行接口标准串行接口的硬件实现串行接口的软件编程串行接口的应用实例

01串行接口概述

串行接口是一种数据传输方式，数据一位一位地按顺序传送，以实现通信双方之间的信息交互。相对于并行接口，串行接口具有结构简单、成本低、占用资源少等优点，因此在现代通信领域得到广泛应用。定义与特点特点定义

串行接口的类型RS-232接口一种标准的串行通信接口，具有传输距离较远、传输速率较慢的特点，常用于计算机与外部设备之间的通信。RS-485接口一种半双工的串行通信接口，具有传输距离较远、传输速率较快的特点，常用于多点通信和工业自动化领域。USB接口一种通用的串行通信接口，具有传输速率快、支持热插拔等特点，常用于连接计算机与外部设备，如鼠标、键盘等。

计算机与外部设备之间的通信：如打印机、扫描仪、摄像头等。工业自动化领域：如PLC、传感器、执行器等设备之间的通信。智能家居领域：如智能灯光、智能门禁等设备之间的通信。串行接口的应用场景

02串行接口的工作原理

数据传输方式异步传输数据以字符为单位进行传输，不需建立同步关系，适用于近距离、低速或通信速率不高的场合。同步传输数据以数据块为单位进行传输，需要建立同步关系，适用于远距离、高速或通信速率较高的场合。

123每位数据中间都有一个跳变，从高到低表示0，从低到高表示1。曼彻斯特编码每位数据的起始位有一个跳变，然后每位数据中间都有一个跳变。差分曼彻斯特编码信号电平表示数据，电平高表示1，电平低表示0。不归零制编码数据编码方式

每秒钟传输的二进制位数，单位是波特。波特率每秒钟传输的比特数，单位是比特/秒。比特率数据传输速率

03海明码通过增加冗余位来检测和纠正数据中的错误，是一种有效的错误控制方法。01奇偶校验通过增加一位校验位来使得整个数据（包括校验位）中1的个数为偶数或奇数，用于检测数据中的错误。02循环冗余校验（CRC）通过生成多项式对数据进行校验，可以检测出大部分错误，但无法纠正错误。数据校验与错误控制

03常见的串行接口标准

总结词一种标准的串行接口，常用于计算机和外部设备之间的通信。详细描述RS-232是一种标准的串行接口，由美国电子工业协会（EIA）制定。它使用单端信号传输方式，信号电平较高，适用于短距离通信。RS-232接口通常用于连接调制解调器、打印机等外部设备，是计算机上常见的串行接口之一。RS-2

总结词一种差分信号传输方式的串行接口标准。详细描述RS-485是一种差分信号传输方式的串行接口标准，由电信行业协会（TIA）制定。与RS-232相比，RS-485支持多点通信，可实现多台设备之间的串行通信。它具有抗干扰能力强、传输距离远等优点，常用于工业控制、智能家居等领域。RS-4

USB一种通用的串行总线接口标准。总结词USB（UniversalSerialBus）是一种通用的串行总线接口标准，由英特尔、康柏等公司共同制定。USB接口具有传输速度快、支持热插拔、可连接多个设备等优点，广泛应用于计算机、移动设备等领域。USB接口有多种规格，如USB2.0、USB3.0等，以满足不同设备的通信需求。详细描述

总结词一种用于连接微控制器和外围设备的串行总线接口标准。详细描述I2C（Inter-IntegratedCircuit）是一种用于连接微控制器和外围设备的串行总线接口标准，由飞利浦公司制定。I2C总线通过两根线（SDA和SCL）连接多个设备，支持多主设备和从设备之间的通信。它具有简洁的连接方式、高速的数据传输速率等优点，广泛应用于嵌入式系统、智能传感器等领域。I2C

总结词一种同步串行通信协议，常用于微控制器和外围设备之间的通信。要点一要点二详细描述SPI（SerialPeripheralInterface）是一种同步串行通信协议，由摩托罗拉公司制定。SPI总线通过四根线（MOSI、MISO、SCK和CS）连接微控制器和外围设备，支持全双工通信。它具有高速的数据传输速率、简单的连接方式等优点，广泛应用于EEPROM、Flash存储器、实时时钟等外围设备的通信。SPI

04串行接口的硬件实现

串行接口电路的基本构成用于传输数据，通常是一对双向数据线。用于同步数据传输，确保接收和发送设备在同一时间进行操作。用于控制数据传输的开始和结束，以及指示传输状态。为接口电路提供参考电平，确保信号稳定。数据线时钟线握手线地线

用于传输数据，通常有TXD和RXD两个引脚。数据线（Data）用于同步数据传输，有SCK引脚。时钟线（Clock）包括RTS、CTS、DSR、DTR等引脚，用于控制传输过程。握手线（Handshake）为接口电路提供参考电平，有GND引脚。地线（Ground）串行接口的信号线与引