8251单片机.ppt
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1、1第八章 串行通信接口8.1 8.1 接口功能与数据传输方式接口功能与数据传输方式8.2 8.2 串行传送的几个问题串行传送的几个问题8.3 8.3 串行通信的数据格式串行通信的数据格式8.4 8.4 串行接口标准串行接口标准8.5 8.5 串行通信接口任务串行通信接口任务8.6 8.6 用用8251A8251A组成的串行接口组成的串行接口28.1 8.1 接口功能与数据传输方式接口功能与数据传输方式一、接口功能一、接口功能 接口的功能是在系统总线和接口的功能是在系统总线和I/O设备之间传输信号,提设备之间传输信号,提供缓冲,满足接口两边时序要求。供缓冲,满足接口两边时序要求。寻址功能寻址功能
2、输入输出功能输入输出功能数据转换功能数据转换功能联络功能联络功能中断管理功能中断管理功能复位功能复位功能可编程功能可编程功能错误检测功能错误检测功能3二、数据传送的方式二、数据传送的方式数字信号的传输有并行传输和串行传输数字信号的传输有并行传输和串行传输 并行传输并行传输是多位二进制数据可以同时传输,提高数据传输的是多位二进制数据可以同时传输,提高数据传输的效率。通常以效率。通常以8 8位、位、16 16 位或位或3232位的数据宽度同时进行传输。位的数据宽度同时进行传输。每一位都要有自己的数据传输线和发送接收器件,在时钟脉每一位都要有自己的数据传输线和发送接收器件,在时钟脉冲的作用下数据从一
3、端送往另一端。冲的作用下数据从一端送往另一端。 串行通信串行通信是指在单根导线上将二进制数据一位一位顺序传送,是指在单根导线上将二进制数据一位一位顺序传送,特别适合于远距离传送。对于离计算机较近的外部设备如鼠特别适合于远距离传送。对于离计算机较近的外部设备如鼠标、绘图仪、终端等,也常常采用串行方式交换数据。标、绘图仪、终端等,也常常采用串行方式交换数据。 4 一、串行数据传送方向一、串行数据传送方向 串行通信中,数据通常是在二个站(点对点)之间进行串行通信中,数据通常是在二个站(点对点)之间进行传送,按照数据流的方向可分成三种传送模式传送,按照数据流的方向可分成三种传送模式: :全双工、半双全
4、双工、半双工、单工工、单工1.1.全双工全双工(Full Duplex(Full Duplex) 数据的发送和接收分别由两根可以在两个不同的站点同数据的发送和接收分别由两根可以在两个不同的站点同时发送和接收的传输线进行传送,通信双方都能在同一时刻时发送和接收的传输线进行传送,通信双方都能在同一时刻进行发送和接收操作,选择的传送方式称为全双工制。进行发送和接收操作,选择的传送方式称为全双工制。8.2 8.2 串行传送的几个问题串行传送的几个问题5 特点:特点:每一端都有发送器和接收器每一端都有发送器和接收器 有二条传送线有二条传送线 应用:应用:交互式应用,远程监测控制交互式应用,远程监测控制2
5、.2.半双工(半双工(Half DuplexHalf Duplex) 使用同一根传输线,既可发送数据又可接收数据,但不能同时使用同一根传输线,既可发送数据又可接收数据,但不能同时发送器接收器接收器发送器A站B站图8.1 全双工方式示意图6收送数据,这样的传送方式就是半双工(收送数据,这样的传送方式就是半双工(Half DuplexHalf Duplex)制,)制,如图如图8.28.2所示。所示。发送器接收器发送器接收器A站B站图8.2 半双工方式示意图特点:特点:每端需有一个收每端需有一个收/ /发切换电子开关发切换电子开关 因有切换,会产生时间延迟因有切换,会产生时间延迟应用:应用:打印机串
6、口,单向传送设备,发送器打印机串口,单向传送设备,发送器接收器接收器 7二、信号的调制和解调二、信号的调制和解调 计算机的通信是要求传送数字信号,而在进行远程数据通计算机的通信是要求传送数字信号,而在进行远程数据通信时,线路往往是借用现有的公用电话网,但是,电话网是为信时,线路往往是借用现有的公用电话网,但是,电话网是为音频模拟信号的设计的。一般为音频模拟信号的设计的。一般为3003003400Hz3400Hz,不适合于数据,不适合于数据信号。信号。 因此需要对二进制信号进行调制,以适合在电话网上传输因此需要对二进制信号进行调制,以适合在电话网上传输相应的音频信号,在接收时,需要进行解调,还原
7、成数字信号。相应的音频信号,在接收时,需要进行解调,还原成数字信号。计算机MODEMMODEM模拟信号数字信号数字信号CRT1 0 1 010 10 10 10图8.3 调制电话线81. 1. 什么叫调制什么叫调制? ? 所调调制就是进行波形变换。或者说进行频谱变换,就所调调制就是进行波形变换。或者说进行频谱变换,就是将基带数字信号的频谱变换成适合于在模拟信道中传输的是将基带数字信号的频谱变换成适合于在模拟信道中传输的频谱。频谱。2. 作用作用: : 调制器调制器(Modulator)(Modulator)是一个波形变换器是一个波形变换器, ,它将基带数字的它将基带数字的波形变换成适合于模拟信
8、道传输的波形。波形变换成适合于模拟信道传输的波形。 解调器是一个波形识别器解调器是一个波形识别器, ,将模拟信号恢复成原来的数将模拟信号恢复成原来的数字信号。字信号。 调制器解调器0100100100109最基本的调制方法有以下几种:最基本的调制方法有以下几种:(1 1)调幅()调幅(AMAM)即载波的即载波的振幅振幅随基带数字信号而变化随基带数字信号而变化. . “1” “1”对应有载波对应有载波 “ “0” 0” 对应无载波对应无载波3. 3. 调制方法调制方法: :(2 2)调频()调频(FMFM) 即载波即载波频率频率随数字信号而变化随数字信号而变化 “ “0”0”对应对应”f1”f1
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