串口介紹

1、串行通信協(xié)議串行通信協(xié)議:計(jì)算機(jī)與外設(shè)或計(jì)算機(jī)之間的通信通常有兩種方式：并行通信和串行通信。并行通信指數(shù)據(jù)的各位同時(shí)傳送。并行方式傳輸數(shù)據(jù)速度快，但占用的通信線多，傳輸數(shù)據(jù)的可靠性隨距離的增加而下降，只適用于近距離的數(shù)據(jù)傳送。串行通信是指在單根數(shù)據(jù)線上將數(shù)據(jù)一位一位地依次傳送。發(fā)送過程中，每發(fā)送完一個(gè)數(shù)據(jù)，再發(fā)送第二個(gè)，依此類推。接受數(shù)據(jù)時(shí)，每次從單根數(shù)據(jù)線上一位一位地依次接受，再把它們拼成一個(gè)完整的數(shù)據(jù)。在遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通信中，一般采用串

2、行通信方式，它具有占用通信線少、成本低等優(yōu)點(diǎn)。1、串行通信的基本概念、串行通信的基本概念(1)同步和異步通信方式串行通信有兩種最基本的通信方式：同步串行通信方式和異步串行通信方式。同步串行通信方式是指在相同的數(shù)據(jù)傳送速率下，發(fā)送端和接受端的通信頻率保持嚴(yán)格同步。由于不需要使用起始位和停止位，可以提高數(shù)據(jù)的傳輸速率，但發(fā)送器和接受器的成本較高。異步串行通信是指發(fā)送端和接受端在相同的波特率下不需要嚴(yán)格地同步，允許有相對(duì)的時(shí)間時(shí)延，即收、發(fā)兩

3、端的頻率偏差在10％以內(nèi)，就能保證正確實(shí)現(xiàn)通信。異步通信在不發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)信號(hào)線上總是呈現(xiàn)高電平狀態(tài)，稱為空閑狀態(tài)（又稱MARK狀態(tài)）。當(dāng)有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，信號(hào)線變成低電平，并持續(xù)一位的時(shí)間，用于表示發(fā)送字符的開始，該位稱為起始位，也稱SPACE狀態(tài)。起始位之后，在信號(hào)線上依次出現(xiàn)待發(fā)送的每一位字符數(shù)據(jù)，并且按照先低位后高位的順序逐位發(fā)送。采用不同的字符編碼方案，待發(fā)送的每個(gè)字符的位數(shù)不同，在5、6、7或8位之間選擇。數(shù)據(jù)位的后面可以加上

4、一位奇偶校驗(yàn)位，也可以不加，由編程指定。最后傳送的是停止位，一般選擇1位、1.5位或2位。(2)數(shù)據(jù)傳送方式①單工方式。單工方式采用一根數(shù)據(jù)傳輸線，只允許數(shù)據(jù)按照固定的方向傳送。圖8(a)中A只能作為發(fā)送器，B只能作為接收器，數(shù)據(jù)只能從A傳送到B，不能從B傳送到A。②半雙工方式。半雙工方式采用一根數(shù)據(jù)傳輸線，允許數(shù)據(jù)分時(shí)地在兩個(gè)方向傳送，但不能同時(shí)雙向傳送。圖8(b)中在某一時(shí)刻，A為發(fā)送器，B為接收器，數(shù)據(jù)從A傳送到B；而在另一個(gè)時(shí)刻

5、，A可以作為接收器，B作為發(fā)送器，數(shù)據(jù)從B傳送到A。③全雙工方式。全雙工方式采用兩根數(shù)據(jù)傳輸線，允許數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)行雙向傳送。圖8(c)中A和B具有獨(dú)立的發(fā)送器和接收器，在同一時(shí)刻，既允許A向B發(fā)送數(shù)據(jù)，又允許B向A發(fā)送數(shù)據(jù)。(3)波特率波特率是指每秒內(nèi)傳送二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)，以bs和bps（位秒）為單位。它是衡量串行數(shù)據(jù)傳送速度快慢的重要指標(biāo)和參數(shù)。計(jì)算機(jī)通信中常用的波特率是：110，300，600，1200，2400，4800，9600，

6、19200bps。(4)串行通信的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)在串行通信過程中存在不同程度的噪聲干擾，這些干擾有時(shí)會(huì)導(dǎo)致在傳輸過程中出現(xiàn)差錯(cuò)。因此在串行通信中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)是非常重要的，也是衡量通信系統(tǒng)質(zhì)量的重要指標(biāo)。檢錯(cuò)，就是如何發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，而糾錯(cuò)就是在發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后，如何采取措施糾正錯(cuò)誤。①誤碼率誤碼率是指數(shù)據(jù)經(jīng)傳輸后發(fā)生錯(cuò)誤的位數(shù)與總傳輸位數(shù)之比。在計(jì)算機(jī)通信中，一般要求誤碼率達(dá)到106數(shù)量級(jí)。誤碼率與通信過程中的線路質(zhì)量、干擾、波特

7、率等因素有關(guān)。②奇偶校驗(yàn)奇偶校驗(yàn)是常用的一種檢錯(cuò)方式。奇偶校驗(yàn)就是在發(fā)送數(shù)據(jù)位最后一位添加一位奇偶校驗(yàn)位（0或1），以保證數(shù)據(jù)位和奇偶校驗(yàn)位中1的總和為奇數(shù)或偶數(shù)。若采用偶校驗(yàn)，則與TTL以高低平表示邏輯狀態(tài)的規(guī)定不同。因此，為了能同計(jì)算機(jī)接口或終端的TTL器件連接，必須進(jìn)行電平和邏輯關(guān)系的變換。廣泛采用集成電路轉(zhuǎn)換器件，MC1488、SN75150(TTLEIA)、MAX232(TTLEIA)。2.連接器的機(jī)械特性DB9連接器：AT機(jī)

8、以后，不支持20MA電流環(huán)接口，使用DB9，作為提供多若功能IO卡或主板上COM1COM2兩個(gè)串口的連接器。電纜長度：通信速率低于20kbs時(shí)，RS232C直接連接最大15m。最大傳輸距離：若不使用MODEM，碼元畸變小于4%的情況下，最大15m。3.RS232C的接口信號(hào)常用的只有9根，標(biāo)準(zhǔn)25根，4條數(shù)據(jù)、11條控制線、3條定時(shí)、7條備用。聯(lián)絡(luò)控制信號(hào)線：DSR數(shù)據(jù)裝置準(zhǔn)備好(Datasetready)有效時(shí)ON狀態(tài)，表明MODEM

9、處于可以使用狀態(tài)。DTR數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好(Datasetraady)有效時(shí)ON狀態(tài)，表明數(shù)據(jù)終端處于可以使用狀態(tài)。這兩個(gè)信號(hào)有時(shí)連到電源上，一上電就立即有效。只表明設(shè)備本身可用，并不說明通信鏈路可以開始通信，能否開始通信要由下面的控制信號(hào)決定。RTS請(qǐng)求發(fā)送(Requesttosend)表求DTE請(qǐng)求DCE發(fā)送數(shù)據(jù)，有效ON。用來控制MODEM是否要進(jìn)入發(fā)送狀態(tài)。CTS允許請(qǐng)求(Cleartosend)表示DCE準(zhǔn)備好接收DTE發(fā)來的數(shù)據(jù)

10、，有效ON。是對(duì)RTS的響應(yīng)信號(hào)。當(dāng)MODEM準(zhǔn)備好接收終端傳來的數(shù)據(jù)，并向前發(fā)送，使該信號(hào)有效，通知終端開始開始沿發(fā)送數(shù)據(jù)線TxD發(fā)送數(shù)據(jù)。RTSCTS請(qǐng)求應(yīng)答用于半雙工MODEM系統(tǒng)中發(fā)送方式和接收方式切換，在全雙工系統(tǒng)配置雙向通道，不需要RTSCTS。RLSD接收線信號(hào)檢出(Receivedlinedectection)表示DCE已接通通信鏈路，告知DTE準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)。當(dāng)本地MODEM收到遠(yuǎn)地MODEM送來的載波信號(hào)，使RLSD信

11、號(hào)有效。DCD通知終端準(zhǔn)備接收(Datacarrierdectection)此線也叫數(shù)據(jù)載波檢出。RI振鈴指示(Ringing)MODEM收到交換臺(tái)送來的振鈴呼叫信號(hào)，有效ON。通知終端，已被呼叫。數(shù)據(jù)發(fā)送與接收線TxD發(fā)送數(shù)據(jù)(Transmitteddata)RxD接收數(shù)據(jù)(Receiveddata)地線有兩根SG、DG，分別是信號(hào)地和保護(hù)地，無方向。只有當(dāng)DSR、DTR都處于ON狀態(tài)時(shí)，才能在DTE和DCE之間進(jìn)行傳送操作。若DTE