《串行通讯起始位、数据、奇偶和停止位透解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《串行通讯起始位、数据、奇偶和停止位透解（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、串行通讯 起始、数据、奇偶和停止位等串行接口是一种可以将接受来自CPU的并行数据字符转换为连续的串行数据流发送出去，同时可将接受的串行数据流转换为并行的数据字符供给CPU的器件。一般完成这种功能的电路，我们称为串行接口电路。数据转换是指数据的串并行转换。具体说，在发送端，要把并行数据转换为串行数据； 而在接收端，却要把接收到的串行数据转换为并行数据。串行通信异步传送方式起止式异步通信的特点：传输不连续，以字符为单位进行传送。一个字符称 为一帧信息，它由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位4个部分组成。起始位 为信号0,占一位；气候是数据位，可以是5,6,7,8位；传输时地位在先、高位在 后；再后
2、面的1位为奇偶校验位（可要可不要）；最后是停止位，它用信号1来 表示一帧信息的结束， 可以是1位、1位半（位数的本质含义是信号出现的时间，故可有分数 位，如1.5。这样剩下的半位的时间就不能传输数据，需等待下一个时间周期才能传输数据。这些都是由硬 件控制，软件只需设定即可）或2位。空闲位为1 o这种格式是靠起始位和停止位来实现 字符的界定或同步的，故称为起止式协议。异步通信可以采用正逻辑或负逻辑，正逻辑是指逻辑上的1对应高电平，0对应低电平；负逻辑是指逻辑上的1对应低电平，1对应高电平。通讯的基本概念：与外界的信息交换称为通讯。基本的通讯方式有并行通讯和串行通讯两种。一条信息的各位数据被同时传
3、送的通讯方式称为并行通讯。并行通讯的特点是：各数据位同时传送，传送速度快、效率高，但有多少数据位就需多少根数据线，因此传送成本高，且只适用于近距离（相距数米）的通讯。一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。串行通讯的特点是：数据位传送， 传按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成，成本低但送速度慢。串行通讯的距离可以从几米到几千 米。根据信息的传送方向，串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。信息只能单向传送为单 工；信息能双向传送但不能同时双向传送称为半双工；信息能够同时双向传送则称为全双工。串行通讯又分为异步通讯和同步通讯两种方式。在中，主要使用异步通讯方式。MC
4、S_51单片机有一个 全双工串行口。全双工的串行通讯只需要一根输出线和一根输入线。数据的输 出又称发送数据（TXD ），数据的输入又称接收数据（RXD ）。串行通讯中主要有两个技术问题，一个是 数据传送、另一个是数据转换。数据传送主要解决传送中的标准、格式及工作方式等问题。数据转换是指 数据的串并行转换。具体说，在发送端，要把并行数据转换为串行数据；而在接收端，却要把接收到的串行数据转换为并行数据。通讯一异步通信方式串行通信可以分为两种类型：同步通信、异步通信。1. 异步通信的特点及信息帧格式：以起止式异步协议为例，下图显示的是起止式一帧数据的格式:起止式异步协议的帧恪式0; 1 0/1 )
5、10 1010/10/10 10 1II 1.，下降边指出下一字苻的开始質口 11L ffTVJI JLTIAL起止式异步通信的特点是：一个字符一个字符地传输，每个字符一位一位地传输，并且传输一个字符时，总是以“起始位”开始，以“停止位”结束，字符之间没有固定的时间间隔要求。每一个字符的前面都有一位起始位（低电平，逻辑值），字符本身由5-8位数据位组成，接着字符后面是一位校验位（也可以没有校验位），最后是一位或 一位半或二位停止位，停止位后面是不定长的空闲位。停止位和空闲位都规定为高电平（逻辑值1）,这样就保证起始位开始处一定有一个下跳沿。（一位半是啥意思？?）从图中可看出，这种格式是靠起始位
6、和停止位来实现字符的界定或同步的，故称为起止式协议异步通信可以采用正逻辑或负逻辑，正负逻辑的表示如下表所示：逻辑0逻辑1正逻辑低电平高电平负逻辑高电平低电平异步通信的信息格式如下边的表所示:起始位逻辑01位数据位逻辑0或1 5位、6位、7位、8位校验位逻辑0或1 1位或无停止位逻辑11位，1.5位或2位空闲位逻辑1任意数量注：表中位数的本质含义是信号岀现的时间，故可有分数位，如1.5。例：传送8位数据45H (0100,0101B)，奇校验，1个停止位，则信号线上的象图2所示那样：异步通信的速率：若9600bps,每字符8位，1起始，1停止，无奇偶，则实际每字符传送10位，则960字符/秒。空
7、剛t赫下一栢 DO DI DI D3 04 D5 IT P4*|P|i|l|Lnr L unj rrmLitit.H.jimgiib|isp-|.i|P7-DI:般摘性，先发送D位Fl斶松跚個也 駅檸止怔2. 异步通信的接收过程接收端以“接收时钟”和“波特率因子”决定一位的时间长度。下面以波特率因子等于16 (接收时钟每16个时钟周期，使接收移位寄存器移位一次)、正逻辑为例说明，如图3所示。(1) 开始通信时，信号线为空闲(逻辑 1),当检测到由1到0的跳变时，开始对“接收时钟”计数。(2) 当计到8个时钟时，对输入信号进行检测，若仍为低电平，则确认这是“起始位”B,而不是干扰信号。(3) 接
8、收端检测到起始位后，隔16个接收时钟，对输入信号检测一次，把对应的值作为D0位数据。若为逻辑1,作为数据位1 ;若为逻辑0，作为数据位0。(4) 再隔16个接收时钟，对输入信号检测一次，把对应的值作为D1位数据。，.，直到全部数据位都输入(5) 检测校验位P (如果有的话)。(6) 接收到规定的数据位个数和校验位后 ，通信接口电路希望收到停止位 S(逻辑1),若此时未收到逻 辑1,说明岀现了错误，在状态寄存器中置“帧错误”标志。若没有错误，对全部数据位进行奇偶校验，无校验错时，把数据位从移位寄存器中送数据输入寄存器。若校验错，在状态寄存器中置奇偶错标志。(7) 本幀信息全部接收完，把线路上岀现
9、的高电平作为空闲位。(8) 当信号再次变为低时，开始进入下一幀的检测。3、异步通信的发送过程发送端以“发送时钟”和“波特率因子”决定一位的时间长度。(1) 当初始化后，或者没有信息需要发送时，发送端输岀逻辑1,即空闲位，空闲位可以有任意数量。(2) 当需要发送时，发送端首先输岀逻辑0,作为起始位。(3) 接着，发送端首先发送 D0位，直到各数据位发送完。(4) 如果需要的话，发送端输出校验位。(5) 最后，发送端输岀停止位(逻辑 1)。(6) 如果没有信息需要发送时，发送端输岀逻辑1,即空闲位，空闲位可以有任意数量。如果还有信息需要发送，转入第(2)步。对于以上发送、接收过程应注意以下几点：(
10、1 )接收端总是在每个字符的头部(即起始位)进行一次重新定位，因此发送端可以在字符之间插入 不等长的空闲位，不影响接收端的接收。(2) 发送端的发送时钟和接收端的接收时钟，其频率允许有一定差异，当频率差异在一定范围内，不会引起接收端检测错位，能够正确接收。并且这种频率差异不会因多个字符的连续接收而造成误差累计(因为每个字符的开始(起始位处)接收方均重新定位，只要保证在一个数据帧范围内采集数据不跨越到下一 个或者上一个位区采集数据就能保证不岀错)。只有当发送时钟和接收时钟频率差异太大，引起接收端采样错位，才造成接收错误。(3) 起始位、校验位、停止位、空闲位的信号，由“发送移位寄存器”自动插入。在接收方，“接收 移位寄存器”接收到一帧完整信息(起始、数据、校验、停止)后，仅把数据位的各位送至“数据输入寄 存器”，即CPU从“数据输入寄存器”中读得的信息，只是有效数字，不包含起始位、校验位、停止位信息。
