备
：
步通信的数据格异式
起 空始 闲位
LSB
一个字符帧 数据位
中断的概念
校停 验止 位位
MSB
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
空 下一字符 闲 起始位
异步通信的特点：不要求收发双方时钟的严格一致， 实现容易，设备开销较小，但每个字符要附加2～3位 用于起止位，各帧之间还有间隔，因此传输效率不高。
同步通信
建立发送方时钟对接收方时钟的直接控制，使 双方达到完全同步。此时，传输数据的位之间的距 离均为“位间隔”的整数倍，同时传送的字符间不 留间隙，即保持位同步关系，也保持字符同步关系。
1.6 传输速率与传输距离
▪ 码元传输速率RB简称传码率，又称符号速率等 。它表示单位时间内传输码元的数目，单位是 波特（Baud），记为B。
• 例如，若1秒内传2400个码元，则传码率为2400B。
▪ 数字信号有多进制和二进制之分，但码元速率 与进制数无关，只与传输的码元长度T有关:
RB =
1 (B) T
关
合成
频带信 号输出
1 01
1.5串行通信的错误校验
1、奇偶校验 在发送数据时，数据位尾随的1位为奇偶校验位（1或0）。 奇校验时，数据中“1”的个数与校验位“1”的个数之和应 为奇数；偶校验时，数据中“1”的个数与校验位“1”的个 数之和应为偶数。接收字符时，对“1”的个数进行校验， 若发现不一致，则说明传输数据过程中出现了差错。 2、代码和校验 代码和校验是发送方将所发数据块求和（或各字节异或）， 产生一个字节的校验字符（校验和）附加到数据块末尾。接 收方接收数据同时对数据块（除校验字节外）求和（或各字 节异或），将所得结果与发送方的“校验和”进行比较，相 符则无差错，否则即认为传送过程中出现了差错。 3、循环冗余校验 这种校验是通过某种数学运算实现有效信息与校验位之间的 循环校验，常用于对磁盘信息的传输、存储区完整性校验等 。这种校验方法纠错能力强，广泛应用于同步通信中。
串行通信 远 高 慢 低
并行通信 近 低 快 高
异步通信与同步通信
1.异步通信
异步通信是指通信的发送与接收设备使 用各自的时钟控制数据的发送和接收过程。 为使双方的收发协调，要求发送和接收设 备的时钟尽可能一致。
接 收 设10100100 1 备
0 10100100 1
间隙任意 发
送
0 11100110 1 0 1110011设0
串行通信与并行通信
在计算机系统中，CPU和外部通信有两种通信方式：并行通 信和串行通信。 并行通信，即数据的各位同时传送；串行通信，即数据一位一 位顺序传送。
计算机1 GND
…
计算机2 或外设
GND
(a)
并行通信
计算机1
发送 接收
计算机2 或外设
GND
GND
(b)
串行通信
通信距离 抗干扰能力
传输速度 成本
面向位的同步格式 ：
8位 01111110
8位 地址场
8位 控制场
≥0位 信息场
16位
8位
校验场 01111110
➢将数据块看作数据流，并用序列作为开始和结束标志。为 了避免在数据流中出现序列时引起的混乱，发送方总是在其 发送的数据流中每出现5个连续的1就插入一个附加的0；接 收方则每检测到5个连续的1并且其后有一个0时，就删除该 0。
➢ 典型的面向位的同步协议如ISO的高级数据链路控制规程 HDLC和IBM的同步数据链路控制规程SDLC。
➢ 同步通信的特点是以特定的位组合“01111110”作为 帧的开始和结束标志，所传输的一帧数据可以是任意位。所 以传输的效率较高，但实现的硬件设备比异步通信复杂。
1.3 串行通信的传输方向
①单工
➢ 由于M进制的一个码元可以用 log2 M个二进制码 元去表示，因而在保证信息速率不变的情况下， M进制的码元速率RBM与二进制的码元速率RB2之 间有以下转换关系：
➢ 信息传输速率Rb简称传信率，又称比特率等。它 表示单位时间内传递的平均信息量或比特数，
➢ 单位是比特/秒，可记为bit/s ，或 b/s ，或bps。
TXD 发送
RXD 接收
②半双工
发
接
送
TXD / RXD
收
接
发
收
送
③全双工
发送
接收
TXD RXD
RXD TXD
接收
发送
1.4 信号的调制与解调
➢ 调制器（Modulator）：把数字信号转换成模拟信 号，然后送到通信线路上去。
➢ 解调器（Demodulator）：把从通信线路上收到的 模拟信号转换成数字信号。
C51串口通信时一个比特是一个码元，所以波特率 等同于比特率，即每秒钟传输二进制代码的位数 ，单位是：位／秒（bps）。
如每秒钟传送240个字符，而每个字符格式包含 10位(1个起始位、1个停止位、8个数据位)， 这时的比特率为： 10位×240个/秒 = 2400 bps
说出同学B 的名字或学 号
第四步
提 问
实例3
老师让学习委员来取作业本的两种方式
(1) 老师等着学习委员来取
同步通信
(2) 将作业本放在办公桌上，学习委员自己来取 异步通信
串行通信基础知识
1.1 串行通信与并行通信 1.2 异步通信与同步通信 1.3 串行通信的传输方向
1.4 信号的调制与解调 1.5 串行通信的错误校验 1.6 传输速率与传输距离
01101
计 数据
计
算
算
机
机
甲 时钟
乙
时钟
计 数据 0 1 1 0 1
计
算
算
机 数据+时钟
机
甲
乙
外同步
自同步
同步通信
SYN SYN SOH 标题 STX
数据块
ETB/ETX 块校验
SOH（01H）：表示标题的开始 标题：中包含源地址、目标地址和路由指示等信息
STX（02H），表示传送的数据块开始 组终字符ETB（17H）或文终字符ETX（03H）。 校验码 典型的面向字符的同步规程:IBM的二进制同步规程BSC
➢ 调制解调器MODEM：由于通信是双向的，调制器和 解调器合并在一个装置中。
RS-232C
DCE DTE
电话网
RS-232C
DCE DTE
调制解调的方式有多种，这里调频为例： 通过数字信号对二个不同频率的正弦载波信号的键
控和信号的合成实现。
高频 正弦 信号
低频 正弦 信号
数字信号
模拟 电子开
关
模拟 电子开
第六讲串口通信原理及操作流程
主要内容
1
串行通信基础知识
2 串行通信总线标准及其接口
3
MCS-51的串行接口
4
51单片机串口应用举例
实例1
信息编码：文字 信息载体：文字、
纸张 信息传送方式：
邮递员
实例2
第二步
说出同学A的名字或学号 第一步
课堂上老师先让同学A、
提问
再让同学B回答问题的
过程？
第三步