串列埠通訊的小見解

2021-10-07 15:15:06 字數 2808 閱讀 8807

2.串列埠接頭

3.介面標準

串列埠通訊的介面是序列介面,是一種可以將接受來自cpu的並行資料字元轉換為連續的序列資料流傳送出去,同時可將接受的序列資料流轉換為並行的資料字元供給cpu的器件。一般完成這種功能的電路,我們稱為序列介面電路。

在我看來這就是乙個轉換器,把並行的資料換個方法傳送給其他裝置,當然這個方法也有它的優點和缺點,只是運用在不同的地方而已。

串列埠 通訊(serial communications)的概念非常簡單,串列埠按 位(bit)傳送和接收 位元組。儘管比按 位元組(byte)的 並行通訊慢,但是 串列埠可以在使用一根線傳送資料的同時用另一根線接收資料。它很簡單並且能夠實現遠距離 通訊。比如 ieee488定義並行通行狀態時,規定裝置線總長不得超過20公尺,並且任意兩個裝置間的長度不得超過2公尺;而對於 串列埠而言,長度可達1200公尺。典型地,串列埠用於 ascii碼字元的傳輸。 通訊使用3根線完成,分別是地線、傳送、接收。由於 串列埠 通訊是非同步的,埠能夠在一根線上傳送資料同時在另一根線上接收資料。其他線用於握手,但不是必須的。 串列埠 通訊最重要的引數是 波特率、 資料位、停止位和 奇偶校驗。對於兩個進行 通訊的埠,這些引數必須匹配。

序列通訊和並行通訊的概念就像我們平時走路一樣,併排走的還是排成一路走的。併排走的就是並行,並行的話一次性傳輸的資料就大、快但是傳輸的距離不遠,排成一路的話就是序列,序列的優點就是傳輸的距離可以比較遠,但是慢。

1.1同步和非同步傳輸

由於序列是非同步傳輸的,所以這裡就提到了非同步和同步傳輸的問題,同步傳輸時,在傳輸的過程中,在傳送資料電平的時候,會同時傳送乙個同步時鐘,以同步時鐘電平的分段來判斷傳送的資料是怎樣構成的,這裡的同時時鐘和資料是一起、同步傳送的,所以稱為同步傳輸。

非同步傳輸的資料判斷是根據波特率來判斷的,接收方和傳送方必須使用相同的波特率,不然資料會傳輸錯誤。其他的還有資料位、停止位和 奇偶校驗,下面我們來一一聊聊。

1.2通訊方式串列埠通訊是指外設和 計算機間,通過資料訊號線 、地線、控制線等,按位進行傳輸資料的一種通訊方式。這種通訊方式使用的資料線少,在遠距離通訊中可以節約通訊成本,但其傳輸速度比並行傳輸低。

串列埠接頭通常有兩種:一種是9針串列埠(簡稱db-9),一種是25針串列埠(簡稱db-25)。每種接頭都有公頭和母頭之分,這兩種接頭中,9針串列埠是我們常用的接頭,即db-9接頭,它的公頭和母頭如下:

母頭:泛指所有帶孔狀的接頭(5針朝下,從左到右依次是1~9)

公頭:泛指所有帶針狀的接頭(5針朝下,從右到左依次是1~9)

db9和db25各引腳的定義為:

在我們的計算機通訊時,最少要3根線,即txd(傳送資料)、rxd(接收資料)、gnd(訊號地)。

(一) (二)

rxd ——->txd

txd ——->rxd

gnd ——>gnd

實現資料格式化:因為來自cpu的是普通的並行資料,所以,介面電路應具有實現不同序列通訊方式下的資料格式化的任務。在非同步通訊方式下,介面自動生成起止式的幀資料格式。在面向字元的同步方式下,介面要在待傳送的資料塊前加上同步字元。

進行串-並轉換:序列傳送,資料是一位一位序列傳送的,而計算機處理資料是並行資料。所以當資料由計算機送至資料傳送器時,首先把序列資料轉換為並行數才能送入計算機處理。因此串並轉換是序列介面電路的重要任務。

控制資料傳輸速率:序列通訊介面電路應具有對資料傳輸速率——波特率進行選擇和控制的能力。

進行錯誤檢測:在傳送時介面電路對傳送的字元資料自動生成奇偶校驗位或其他校驗碼。在接收時,介面電路檢查字元的奇偶校驗或其他校驗碼,確定是否發生傳送錯誤。

進行ttl與eia電平轉換:cpu和終端均採用ttl電平及正邏輯,它們與eia採用的電平及負邏輯不相容,需在介面電路中進行轉換。

提供eia-rs-232c介面標準所要求的訊號線:遠距離通訊採用modem時,需要9根訊號線;近距離零modem方式,只需要3根訊號線。這些訊號線由介面電路提供,以便與modem或終端進行聯絡與控制。(理論性強)

3.1ttl電平

ttl是transistor-transistor logic,即電晶體-電晶體邏輯的簡稱,它是計算機處理器控制的裝置內部各部分之間通訊的標準技術。ttl電平訊號應用廣泛,是因為其資料表示採用二進位制規定,+5v等價於邏輯」1」,0v等價於邏輯」0」。

數位電路中,由ttl電子元器件組成電路的電平是個電壓範圍,規定:

輸出高電平》=2.4v,輸出低電平<=0.4v;

輸入高電平》=2.0v,輸入低電平<=0.8v。

3.2rs-232電平

與ttl電平不同,在txd和rxd資料線上:

(1)邏輯1為-3~-15v的電壓

(2)邏輯0為3~15v的電壓

在rts、cts、dsr、dtr和dcd等控制線上:

(1)訊號有效(on狀態)為3~15v的電壓

(2)訊號無效(off狀態)為-3~-15v的電壓

這是由通訊協議rs-232規定的。

rs-232:標準串列埠,最常用的一種序列通訊介面。有三種型別(a,b和c),它們分別採用不同的電壓來表示on和off。最被廣泛使用的是rs-232c,它將mark(on)位元的電壓定義為-3v到-12v之間,而將space(off)的電壓定義到+3v到+12v之間。傳送距離最大為約15公尺,最高速率為20kb/s。rs-232是為點對點(即只用一對收、發裝置)通訊而設計的,其驅動器負載為3~7kω。所以rs-232適合本地裝置之間的通訊。

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