串口通訊—通信協(xié)議

相關(guān)專題: 芯片

所謂通信協(xié)議是指通信雙方的一種約定。約定包括對(duì)數(shù)據(jù)格式、同步方式、傳送速度、傳送步驟、檢糾錯(cuò)方式以及控制字符定義等問(wèn)題做出統(tǒng)一規(guī)定,通信雙方必須共同遵守。因此,也叫做通信控制規(guī)程,或稱傳輸控制規(guī)程,它屬于ISO'S OSI七層參考模型中的數(shù)據(jù)鏈路層。

目前,采用的通信協(xié)議有兩類:異步協(xié)議和同步協(xié)議。同步協(xié)議又有面向字符和面向比特以及面向字節(jié)計(jì)數(shù)三種。其中,面向字節(jié)計(jì)數(shù)的同步協(xié)議主要用于DEC公司的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中。

一、物理接口標(biāo)準(zhǔn)

1.串行通信接口的基本任務(wù)

(1)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)格式化:因?yàn)閬?lái)自CPU的是普通的并行數(shù)據(jù),所以,接口電路應(yīng)具有實(shí)現(xiàn)不同串行通信方式下的數(shù)據(jù)格式化的任務(wù)。在異步通信方式下,接口自動(dòng)生成起止式的幀數(shù)據(jù)格式。在面向字符的同步方式下,接口要在待傳送的數(shù)據(jù)塊前加上同步字符。

(2)進(jìn)行串-并轉(zhuǎn)換:串行傳送,數(shù)據(jù)是一位一位串行傳送的,而計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)是并行數(shù)據(jù)。所以當(dāng)數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)送至數(shù)據(jù)發(fā)送器時(shí),首先把串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)才能送入計(jì)算機(jī)處理。因此串并轉(zhuǎn)換是串行接口電路的重要任務(wù)。

(3)控制數(shù)據(jù)傳輸速率:串行通信接口電路應(yīng)具有對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率——波特率進(jìn)行選擇和控制的能力。

(4)進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè):在發(fā)送時(shí)接口電路對(duì)傳送的字符數(shù)據(jù)自動(dòng)生成奇偶校驗(yàn)位或其他校驗(yàn)碼。在接收時(shí),接口電路檢查字符的奇偶校驗(yàn)或其他校驗(yàn)碼,確定是否發(fā)生傳送錯(cuò)誤。

(5)進(jìn)行TTL與EIA電平轉(zhuǎn)換:CPU和終端均采用TTL電平及正邏輯,它們與EIA采用的電平及負(fù)邏輯不兼容,需在接口電路中進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

(6)提供EIA-RS-232C接口標(biāo)準(zhǔn)所要求的信號(hào)線:遠(yuǎn)距離通信采用MODEM時(shí),需要9根信號(hào)線;近距離零MODEM方式,只需要3根信號(hào)線。這些信號(hào)線由接口電路提供,以便與MODEM或終端進(jìn)行聯(lián)絡(luò)與控制。

2、串行通信接口電路的組成

為了完成上述串行接口的任務(wù),串行通信接口電路一般由可編程的串行接口芯片、波特率發(fā)生器、EIA 與TTL電平轉(zhuǎn)換器以及地址譯碼電路組成。其中,串行接口芯片,隨著大規(guī)模繼承電路技術(shù)的發(fā)展,通用的同步(USRT)和異步(UART)接口芯片種類越來(lái)越多,如下表所示。它們的基本功能是類似的,都能實(shí)現(xiàn)上面提出的串行通信接口基本任務(wù)的大部分工作,且都是可編程的。才用這些芯片作為串行通信接口電路的核心芯片,會(huì)使電路結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。

芯片

同步(USRT)

異步(UART)(起止式)

傳輸速率b/s

面向字符

HDLC

同步

異步

INS8250

56K

MC6850

1M

MC6852

1.5M

MC6854

1.5M

Int8251A

64K

19.2K

Int8273

64K

Z-80 SIO

800K

3.有關(guān)串行通信的物理標(biāo)準(zhǔn)

為使計(jì)算機(jī)、電話以及其他通信設(shè)備互相溝通,現(xiàn)在,已經(jīng)對(duì)串行通信建立了幾個(gè)一致的概念和標(biāo)準(zhǔn),這些概念和標(biāo)準(zhǔn)屬于三個(gè)方面:傳輸率,電特性,信號(hào)名稱和接口標(biāo)準(zhǔn)。

1、傳輸率:所謂傳輸率就是指每秒傳輸多少位,傳輸率也常叫波特率。國(guó)際上規(guī)定了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)波特率系列,標(biāo)準(zhǔn)波特率也是最常用的波特率,標(biāo)準(zhǔn)波特率系列為110、 300、600、1200、4800、9600和19200。大多數(shù)CRT終端都能夠按110到9600范圍中的任何一種波特率工作。打印機(jī)由于機(jī)械速度比較慢而使傳輸波特率受到限制,所以,一般的串行打印機(jī)工作在110波特率,點(diǎn)針式打印機(jī)由于其內(nèi)部有較大的行緩沖區(qū),所以可以按高達(dá)2400波特的速度接收打印信息。大多數(shù)接口的接收波特率和發(fā)送波特率可以分別設(shè)置,而且,可以通過(guò)編程來(lái)指定。

2、RS-232-C標(biāo)準(zhǔn):RS -232-C標(biāo)準(zhǔn)對(duì)兩個(gè)方面作了規(guī)定,即信號(hào)電平標(biāo)準(zhǔn)和控制信號(hào)線的定義。RS-232-C采用負(fù)邏輯規(guī)定邏輯電平,信號(hào)電平與通常的TTL電平也不兼容,RS-232-C將-5V~-15V規(guī)定為“1”,+5V~+15V規(guī)定為“0”。圖1是TTL標(biāo)準(zhǔn)和RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)之間的電平轉(zhuǎn)換。

圖1

二、軟件協(xié)議

1.OSI協(xié)議和TCP/IP協(xié)議

圖2

來(lái)源:微計(jì)算機(jī)信息


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