(2)同步传送：5~8位/字符，内部或外部同步可 自动插人同步字符
(3)异步传送：5~8位/字符，时钟速率为通信波 特率的1、16或64倍
(4)可自动产生、检测和处理终止字符， 可产生1、1.5或2位的停止位
(5)波特率在同步方式时为0～64Kbps， 异步方式时为0～19.2Kbps
(6)全双工、双缓冲器发送器和接收器
3. 信号传输方式（续）
常用的调制方式有三种： 调幅、调频和调相，分别如下图所示。
4. 调制解调器
• 调制（Modulating）
– 把数字信号转换为电话线路传送的模拟信号
• 解调（Demodulating）
– 将电话线路的模拟信号转换为数字信号
• 调制解调器MODEM
– 具有调制和解调功能的器件合制在一个装置
与并行相比串行通信的特点
将数据分解成二进制位用一条信号线， 既传送数据信息，又传送控制信息
要求数据格式固定，分为异步和同步数 据格式
串行通信中对信号的逻辑定义与TTL不 兼容，需进行逻辑关系和逻辑电平转换
串行传送信息的速率需要控制，要求双 方约定通信传输的波特率
6.4 可编程并行通信接口芯片8255A
3．端口C的使用较特殊，除工作在方式0作为数据端 口之外，当工作在方式1和方式2时，它的大部分 引脚被用作联络信号，端口C还可以进行按位置位 /复位操作
二．8255A的编程结构
8255A由以下几部分组成：见图 1．三个数据端口A，B，C 这三个端口均可看作是I/O 口，但它们的结构和功能也 稍有不同。 A口：是一个独立的8位I/O 口，它的内部有对数据
字符速率与波特率两者关系
字符速率：每秒钟传输的字符数。 波特率：指单位时间内传送二进制数据的 位数。单位为：b/s
（2） 发送/接收时钟
发送/接收时钟频率与波特率之间的关系为： 发送/接收时钟频率=n发送/接收波特率
其中n称为波特因子，一般n=1，16，32，64 例：要求传输速率为1200 bps 当选择n=16时，表明一位数字信号中有16个时 钟脉冲，故发送/接收时钟频率为：
3. RS-232C的电气特性
• 232C接口采用EIA电平
– 高电平为＋3V～＋15V – 低电平为－3V～－15V – 实际常用±12V或±15V
相互转换
标准TTL电平
高电平：＋2.4V～＋5V 低电平：0V～0.4V
二、可编程串行通信接口芯片8251A 1.8251A基本性能 (1)两种传送方式：同步和异步传送
120016=19.2kHz
3.串行通信的两种基本方式
在串行通信中，有两种最基本的通信 方式： 同 步 通 信 （ Synchronous Data Communication） 异 步 通 信 （ Asynchronous Data Communication）
（1）异步通信及其协议
异步通信以一个字符为传输单位，用起始位表示 字符的开始，用停止位表示字符结束
第6章教学要求
1.掌握并行通信和串行通信的基本概念， 2. 掌 握 并 行 接 口 芯 片 8255A 的 基 本 结
构和特点 3. 熟 悉 8255A 的 三 种 工 作 方 式 及 其 应
用 4.掌握8255A的控制字的含义
6.1 概述 并行通信与串行通信
数据通信的基本方式可分为并行通信与串行 通信两种： 并行通信：是指利用多条数据传输线将一个 数据的各位同时传送。传输速度快，适用于 短距离通信。 串行通信：是指利用一条传输线将数据一位 位地顺序传送。通信线路简单，利用电话或 电报线路就可实现通信，降低成本，适用于 远距离通信，但传输速度慢。
8位的双向的三态缓冲器。作为8255A与系统总线连接的
界面，输入/输出的数据，CPU的编程命令以及外设通过 8255A传送的工作状态等信息，都是通过它来传输的。
4．读/写控制逻辑
读/写控制逻辑电路负责管理8255A的数据传输过程。它接收片
选信号/CS及系统读信号/RD、写信号/WR、复位信号RESET， 还有来自系统地址总线的口地址选择信号A0和A1。
一、8255A的主要特性
1．8255A有两个8位(端口A与端口B)和两个4位(端口 C高/低4位)的并行输入/输出端口
2．端口A有三种工作方式：方式0、方式1、方式2； 端口B口有两种工作方式：方式0、方式1；可适应 CPU与I /O接口的多种数据传送方式，如无条件传 送、B口：也是一个独立的8位I/O口，仅对输出数据的锁存功能。 C口：可以看作是一个独立的8位I/O口；也可以看作是两个独 立的4位I/O口,也是仅对输出数据进行锁存。
2．A组和B组的控制电路 这是两组根据CPU命令控制8255A工作方式的电路，这些 控制电路内部设有控制寄存器，可以根据CPU送来的编 程命令来控制8255A的工作方式，也可以根据编程命令来 对C口的指定位进行置/复位的操作。 • A组控制电路用来控制A口及C口的高4位； • B组控制电路用来控制B口及C口的低4位。 3．数据总线缓冲器
• RTS：请求发送
– 当数据终端设备准备好送出数据时，就发出有效的 RTS信号，用于通知数据通信设备准备接收数据
• CTS：清除发送（允许发送）
– 当数据通信设备已准备好接收数据终端设备的传送数 据时，发出CTS有效信号来响应RTS信号
• RTS和CTS是数据终端设备与数据通信设备间一 对用于数据发送的联络信号
RS-232C的引脚（3）
• DTR：数据终端准备好
– 通常当数据终端设备一加电，该信号就有效，表明数 据终端设备准备就绪
• DSR：数据装置准备好
– 通常表示数据通信设备（即数据装置）已接通电源连 到通信线路上，并处在数据传输方式
• DTR和DSR也可用做数据终端设备与数据通信设 备间的联络信号，例如应答数据接收
(7)出错检测：具有奇偶、溢出和帧错 误等检测电路
6.3并行通信
以计算机的字长，通常是8位、16位或32 位为传输单位，一次传送一个字长的数据
适合于外部设备与微机之间进行近距离、 大量和快速的信息交换
例如：微机与并行接口打印机、磁盘驱动器
微机系统中最基本的信息交换方法
例如：系统板上各部件之间，接口电路板上 各部件之间
• 同步通信的数据传输效率和传输速率较高，但 硬件电路比较复杂
• 串行同步通信主要应用在网络当中 • 最常使用高级数据链路控制协议HDLC
~~ ~~
同步字符 数据 数据
数据 校验字符
3. 信号传输方式
1．基带传输方式 基带传输方式仅适宜于近距离和速度较低的通信。 在传输线路上直接传输不加调制的二进制信号，如图所示。 它要求传送线的频带较宽，传输的数字信号是矩形波。
连接及通信原理
• 微型计算机之间的串行通信就是按照RS-232C标 准设计的接口电路实现的。如果使用一根电话线 进行通信，那么计算机和MODEM之间的连线就 是根据RS-232C标准连接的。其连接及通信原理 如图所示。
1. RS-232C的引脚定义
• 232C接口标准使用一个25针连接器 • 绝大多数设备只使用其中9个信号，所以就
“伪”使用联络信号的3线相连方式
微机 TxD RxD RTS CTS GND DSR DTR
微机
RTS和CTS各自互接，DTR和DSR各自互接 表明请求传送总是允许、数据装置总准备好
使用联络信号的多线相连方式
微机 TxD RxD RTS CTS GND DSR DTR
微机
通信比较可靠 所用连线较多，不如前者经济
• 设计目的是用于连接调制解调器 • 现已成为数据终端设备DTE（例如计算机）与数
据通信设备DCE（例如调制解调器）的标准接口 • 可实现远距离通信，也可近距离连接两台微机 • 属于网络层次结构中的最低层：物理层
一、RS-232C标准（续）
• RS-232C是一种标准接口，D型插座，采用 25芯引脚或9芯引脚的连接器，如图所示。
7
载波检测CD
8
数据终端准备好DTR 20
振铃指示RI
22
MODEM
2 3 4 电话线 5 6 7 8 20 22
微机
2 3 4 5 6 7 8 20 22
不使用联络信号的3线相连方式
微机 TxD RxD GND
微机
为了交换信息，TxD和RxD应当交叉连接 程序中不必使RTS和DTR有效 也不应检测CTS和DSR是否有效
• 微机利用232C接口直接连接进行短距离通 信。这种连接不使用调制解调器，所以被 称为零调制解调器（Null Modem）连接
连接调制解调器
微机
2 3 4 5 6 7 8 20 22
MODEM
发送数据TxD
2
接收数据RxD 请求发送RTS
3 4
允许发送CTS
5
数据装置准备好DSR 6
信号地GND
起止式异步通信协议
起始位
字符 数据位
1 0 0/1 0/1 …
校验位停止位 空闲位 0/1 0/1 1 1 1
低位
高位
起 起数 由校 选停位空表始始5据择验采止～示闲位位位奇位用8位没位—采个—检—逻—有——用二—验—辑—进—每逻进数、用1表行传电个辑制偶据于传示送平字0位校位电校送该字，符组验紧平验符字开可成或跟是之符始选，不着否间传传择低传起传的送送1位送、始送逻的结先校1位正辑标.束传5验传或1确志送。位电2送；，停位平。可止，
6.2.1 串行接口的标准
• 串行接口标准：指的是计算机或终端 (数据终端设备DTE)的串行接口电路与 调制解调器MODEM等(数据通信设备 DCE)之间的连接标准。
一、串行接口标准RS-232C
• 美国电子工业协会EIA制定的通用标准串行接口
– 1962年公布，1969年修订 – 1987年1月正式改名为EIA-232D