微机原理：第七章 串并行通信及接口电路

1、2022/9/101串并行通信及接口电路22022/9/10本章重点难点：1. 两个设备间的串、并行数据通路 2. 8251A、8255A的寄存器格式及其初始化流程32022/9/10本章需掌握的内容：1. 串并行通信的概念2. 两个设备间的串并行数据通路3. 串并行通信的基本方式4.可编程串行通信接口8251A的工作原理、寄存器格式及初始化流程5. 可编程并行通信接口8255A的工作原理、寄存器格式及初始化流程42022/9/10一、串并行通信概念串行通信在单条，一位宽的传输线上，一比特接一比特地按顺序传送数据 串行通信的特点省传送线：串行传送是在一根传输线上一位一位地传送，这根线既作数据线

2、又作联络线传送速度慢：若并行传送需要的时间为T，串行需要NT（N为数据的位数）52022/9/10并行通信以字节/字为单位在多根数据线上同时与I/O设备交换数据 并行通信的特点优点：在相同传输率下，比串行通讯传送速度快，效率高缺点：用电缆多，价格高62022/9/10例如：传送一个字节，并行通信只需要1T的时间，而串行通信至少需要8T的时间。72022/9/10二、两个设备间的串行数据通路单工（simplex）连接这种连接方式仅能进行一个方向的数据传输例如：A设备只能发送，B设备只能接收，即数据传输只能从A传送到BAB82022/9/10半双工（half-duplex）连接发送设备和接收设备间

3、连接一条数据通道，交替进行双向数据传送例如：某时刻，A作为发送器，B作为接收器，数据由A传送到B；另一时刻，B亦可作为发送器，将数据传送到接收器AAB92022/9/10全双工（full-duplex）连接两个设备之间连接两根传输线，可同时进行数据的发送和接收A设备和B设备必须有独立的发送器和接收器可以将数据同时从A向B发送，从B向A传送至少需要3根传输线（接地） ：习题8-2AB102022/9/10三、串行通信的基本方式根据串行通信中，对数据流的分界、定时及同步的方法不同，串行通信可分为同步串行通信方式异步串行通信方式112022/9/102、同步和异步通信的区别串行通信的两种类型；同步通

4、信、异步通信同步方式异步方式收发双方采用同一个时钟信号定时收发双方不用统一的时间定时没有信息传输要填上空字符（不允许有间隙）传输间隔任意，可以有空闲位靠同步字符识别信息帧靠起始位和终止位识别信息帧一个信息帧可含有多个甚至上千个字符一个信息帧只含有一个字符122022/9/10同步通信(Synchronous communication)同步通信的特点收、发两端需要用同一个时钟源提供时钟信号对传送数据的每一位都必须在收、发两端严格保持同步数据帧：同步字符+多个字符组成的数据块+块校验 数据帧之间不允许有空隙。线路空闲时，发送空字符传输效率高，适合于快速、大量数据的传送同步通信应用计算机间的通信；

5、计算机到CRT外设之间的通信数据块同步字符校验 数据帧132022/9/10异步通信(Asynchronous Communication)异步通信的特点：收、发两端不需用同一个时钟源提供时钟信号，两字符之间没有固定的时间间隔要求数据帧：只含1个字符收、发双方取得同步的方法是在字符格式中设置起始位和停止位（习题8-11）有效字符发送前，发送器先发送一个起始位，然后发送有效字符位，在字符结束时发一个停止位，起始位至停止位构成一帧142022/9/10异步通信中CPU与外设间的约定字符格式字符传输前：输出为“1”状态（空闲位）字符传输时：起始位“0”；数据位（5/6/7/8位）；奇偶校验位（可选）

6、；停止位“1”（1/1.5/2位）说明：空闲位“1”表示线路处于空闲状态无空闲位时异步传送效率最高例：试画出异步传送字符“E”的波形图，要求加偶校验位和一位停止位解：字符“E”的ASCII码为45H，即1000101B（习题8-12）0低位高位152022/9/10数据传输率定义：单位时间内传输的信息量表示方法：比特率/波特率比特率/波特率定义：每秒传输的二进制数位数表示方法：bps(bit/s)例：数据传输率120字符/秒，1个字符包含10个数据位每秒传送的二进制数位数：10120=1200(bps)每位传送时间：Td=11200=0.833(ms)说明：在计算机中，一个符号的含义为高/低电平，用“1”或“0”表示，所含信息量恰为1比特，故在计算机通信中，常把比特率称为波特率即：1波特（B）= 1比特（bit）= 1位/秒（1bps）例如：电传打字机最快传输率为10个字符/秒，每个字符为11个二进制位，则数据传输率为：11位/字符10个字符/秒=110位/秒=110波特（Baud）异步通信传输速度：110,300,600,1200,2400, 4800,9600和19200波特162022/9/10发送（接收）时钟：发送（接收）端用来决定每一位对应的时间长度接收时钟和发送时钟与波特率的关系：F = n BF是发送时