6 串行通讯及其接口.ppt
《6 串行通讯及其接口.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《6 串行通讯及其接口.ppt(35页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、6.6.串行通讯及其接口串行通讯及其接口并行通信并行通信:数据的各位同时传送。数据的各位同时传送。优点:传送速度快优点:传送速度快 缺点:数据线多,成本较高,且由于并行数据传输线的耦合和共模缺点:数据线多,成本较高,且由于并行数据传输线的耦合和共模干扰,传输距离短。干扰,传输距离短。主要应用于数据传送量很大的场合,如打印机,液晶屏等。随着现主要应用于数据传送量很大的场合,如打印机,液晶屏等。随着现代电子技术的发展,并行通信的应用在逐渐减少。代电子技术的发展,并行通信的应用在逐渐减少。串行通信串行通信:将数据按顺序分解为一位(或几位,一般不大于:将数据按顺序分解为一位(或几位,一般不大于4位)的
2、序列,位)的序列,按顺序传送。按顺序传送。优点:传送线路简单,成本低,传送距离长优点:传送线路简单,成本低,传送距离长 缺点:传送速度比并行通信低缺点:传送速度比并行通信低 随着现代电子技术的发展,传送速度越来越快,应用越来越广泛。随着现代电子技术的发展,传送速度越来越快,应用越来越广泛。如如USB、1394、Profibus、SERCOS、各种网络等、各种网络等6-1 串行通讯的一般概念串行通讯的一般概念 6-1-1 并行通信和串行通信并行通信和串行通信 按数据的传送方向,串行通信可分为:单工、双工、半双工按数据的传送方向,串行通信可分为:单工、双工、半双工3种形式。种形式。6-1-2 串行
3、通信的数据通路形式串行通信的数据通路形式AB单工通信单工通信AB双工通信双工通信半双工通信半双工通信 A B 多机通信多机通信 主站主站从站从站1从站从站2从站从站N站站1站站B站站Na.异步通信异步通信 在异步通信中,没有统一的时钟信号,各设备使用自己的时钟信号在异步通信中,没有统一的时钟信号,各设备使用自己的时钟信号,各设备时钟必须在频率上保证一致(误差允许范围很小),每个传送字各设备时钟必须在频率上保证一致(误差允许范围很小),每个传送字节必须用其始位来同步时钟,用节必须用其始位来同步时钟,用12个停止位来表示传送字节的结束。由个停止位来表示传送字节的结束。由起始位、数据位、奇偶校验位和
4、停止位起始位、数据位、奇偶校验位和停止位等等 4 部分组成的串行数据称为部分组成的串行数据称为字字符帧符帧(Character Frame)也叫也叫数据帧数据帧。异步通信的优点异步通信的优点是不需要传送同步时钟,字符帧长度不受限制,是不需要传送同步时钟,字符帧长度不受限制,故设备简单。故设备简单。缺点缺点是字符帧中因包含起始位和停止位而降低了有效数据的是字符帧中因包含起始位和停止位而降低了有效数据的传输速率。传输速率。D0PD1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3起始位起始位空闲位空闲位停止位停止位 异步串行通信的异步串行通信的字符帧格式字符帧格式6-1-3 串行通信格式串行通信格式 按照
5、串行数据的时钟控制方式,串行通信可分为同步通信和异步通信。按照串行数据的时钟控制方式,串行通信可分为同步通信和异步通信。起始位检测起始位检测 异步通信中,每秒钟传送二进制数码的位数为异步通信中,每秒钟传送二进制数码的位数为波特率波特率(Baud Rate),单位为单位为 bpsbps。异步串行通信的收发设备,必须使用相同的波特率。异步串行通信的收发设备,必须使用相同的波特率。异步通信设备,都具有自己的波特率时钟发生器,其时钟频率一般异步通信设备,都具有自己的波特率时钟发生器,其时钟频率一般为波特率的为波特率的1616倍,在检测到起始时位跳变时,接收方同步其接收时钟,倍,在检测到起始时位跳变时,
6、接收方同步其接收时钟,然后,间隔然后,间隔2424个时钟,检测第一个数据位,以后每间隔个时钟,检测第一个数据位,以后每间隔1616个时钟检测一个时钟检测一位,直到停止位,位,直到停止位,1 1帧数据结束。帧数据结束。用起始位同步接受时钟,消除了时钟误差的累积,降低了对收发时用起始位同步接受时钟,消除了时钟误差的累积,降低了对收发时钟频率的一致性要求,一般,时钟误差钟频率的一致性要求,一般,时钟误差3%3%即可。即可。发送发送时钟时钟接收接收时钟时钟数据数据读取第读取第1 1个数据位个数据位 读取第读取第2 2个数据位个数据位 b.同步通信同步通信 在通信的设备中在通信的设备中,采用同一时钟信号
7、采用同一时钟信号,这个时钟信号可以是其中一台这个时钟信号可以是其中一台设备产生的设备产生的,也可以采用外部时钟信号源。也可以采用外部时钟信号源。0 0 1 1 1 1 0 1 由于具有同步时钟由于具有同步时钟,传送速度快传送速度快;但若传送距离较长时但若传送距离较长时,时钟信号易时钟信号易受干扰受干扰,且不经济。多用于板内芯片间的数据通信和短距离设备间的数且不经济。多用于板内芯片间的数据通信和短距离设备间的数据通信。如:据通信。如:I2C、SPI、LVDS等等 在同步通信中,除了位同步,还需要帧(字符)同步,帧同步可以在同步通信中,除了位同步,还需要帧(字符)同步,帧同步可以由单独的硬件信号实
8、现,也可以用数据线上的同步字符来实现(非由单独的硬件信号实现,也可以用数据线上的同步字符来实现(非2进进制数据)制数据)时钟发生器时钟发生器 主器件主器件MOSI 从器件从器件MISONSSSCK1)SPI 同步串行总线标准同步串行总线标准 SPI总线采用总线采用3线制全双工串行通信线制全双工串行通信。7 6 5 4 3 2 1 07 6 5 4 3 2 1 0MSBbit6bit5bit4bit3bit2bit1LSBSCKMISO/MOSINSS2)I2C 同步串行总线标准同步串行总线标准 I2C总线采用总线采用2线制全双工串行通信线制全双工串行通信。主主 站站从站从站0A2 A1 A0
9、0 0 00 0 11 1 1从站从站1A2 A1 A0从站从站7A2 A1 A0SDASCL6-2-1 RS232C RS232是应用最早是应用最早,最广泛的双机异步串行通信总线标准。是美国电最广泛的双机异步串行通信总线标准。是美国电子工业协会的推荐标准子工业协会的推荐标准 RS=recommended standard 标准规定了数据终端设备标准规定了数据终端设备(DTE)和数据通信设备和数据通信设备(DCE)间串行通信接间串行通信接口的物理口的物理(电平电平)、信号和机械连接标准、信号和机械连接标准6-2 常用异步串行通讯接口标准常用异步串行通讯接口标准 DCE 计算机计算机DTEDCE
10、DCEDTE 电话线电话线 Modem Modem 计算机计算机 RS232C RS232C 计算机计算机计算机计算机 TXD TXD RXD RXD GND GNDRS232C的电气标准和机械连接的电气标准和机械连接DTE插针式插针式DCE内孔式内孔式25针针DB插连接器插连接器DTE插针式插针式DCE内孔式内孔式9针针DB插连接器插连接器RS232C的电气标准:的电气标准:3V15V :逻辑逻辑0 -3V-15V:逻辑逻辑150ft 9600bpsTTL/CMOS-RS232电平转换芯片:电平转换芯片:MAX232、MAX202等等RS232C接口信号定义接口信号定义引脚引脚(9针针)引脚
11、引脚(25针针)信号信号信号源信号源类类 型型描描 述述18CDDCE控制控制载波信号检测载波信号检测23RxDDCE数据数据接收数据接收数据32TxDDTE数据数据发送数据发送数据420DTRDTE控制控制终端准备好终端准备好57GND-信号地信号地66DSRDCE控制控制数据机准备好数据机准备好74RTSDTE控制控制请求发送请求发送85CTSDCE控制控制清除以便发送清除以便发送922RIDCE控制控制振铃信号振铃信号计算机间计算机间RS232C通信的常用连接方法通信的常用连接方法全握手全握手无握手无握手 计算机计算机计算机计算机 TXD TXD RXD RXD GND GNDTxDRx
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 串行通讯及其接口 串行 通讯 及其 接口
限制150内