串行通信基本概念

  電路板開發(fā)設(shè)計的串行通信方式是將數(shù)據(jù)字節(jié)分成一位一位的形式在一條傳輸線上逐個地傳輸，此時只需要一條傳輸線，外加一條公共地線和若干控制線號線。因為一次只能傳輸一位，所以對于一個字節(jié)的數(shù)據(jù)，至少要分8位才能傳送完畢。

  串行通信的必要過程是：發(fā)送時，要把并行數(shù)據(jù)編程串行數(shù)據(jù)發(fā)送到線路上去，接收時，要把串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成并行數(shù)據(jù)，這樣才能被計算機及其他設(shè)備處理。

  電路板開發(fā)設(shè)計的串行通信傳輸線少，長距離傳輸時候，成本低，且可以利用電話網(wǎng)等現(xiàn)成的設(shè)備，但數(shù)據(jù)的傳輸控制比并行通信復(fù)雜。

     異步串行通信和同步串行通信。

   異步串行通信是指通信的發(fā)送與接收設(shè)備使用各自的時鐘控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收過程。在單片機和單片機之間，單片機與計算機之間，通常采用這種通信方式。

   同步串行通信方式

   同步串行通信方式通信時是要建立發(fā)送方時鐘對接收方適中的直接控制，使雙方達到完全同步。此時，傳輸數(shù)據(jù)的位之間的距離均為“位間隔”的整數(shù)倍，同時傳送的字符間不留間隙，即保持位同步的關(guān)系，也保持字符同步關(guān)系。

   發(fā)送方對接收方的同步可以通過外同步和自同步兩種方法實現(xiàn)面向字符的同步格式，如圖

   此時，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和控制信都必須由規(guī)定的字符集（如ASCII碼為02H），表示傳送數(shù)據(jù)的開始。數(shù)據(jù)塊是傳送的正文內(nèi)容，由多個字符組成，數(shù)據(jù)塊后面是組終字符ETB（ASCII碼為17H）或文終字符ETX（ASCII碼為03H），然后是校驗碼。典型的面向字符的同步規(guī)程如IBM的二進制同步規(guī)程BSC。

   面向位的同步格式如圖所示： 

 

   此時，將數(shù)據(jù)塊看做數(shù)據(jù)流，并用序列01111110作為開始和結(jié)束標志。為了避免在數(shù)據(jù)流中出現(xiàn)序列01111110時引起的混亂，發(fā)送方總是在其發(fā)送的數(shù)據(jù)流中每出現(xiàn)5個連續(xù)的1就插入一個附加的0；接收方每檢測到5個連續(xù)的1并且其后跟一個0時候就刪除該0。典型的面向位的同步協(xié)議，如ISO的上等鏈路控制規(guī)程HDLC和IBM的同步數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程SDLC。

   面向位的同步通信的特點是以特定的位組合01111110作為幀的開始和結(jié)束標志，所傳輸?shù)囊粠瑪?shù)據(jù)可以是任意位。它傳輸?shù)男瘦^高，但實現(xiàn)的硬件設(shè)備比異步通信復(fù)雜。

   電路板開發(fā)設(shè)計的串行通信的制式：

  （1）單工。單工是指數(shù)據(jù)傳輸僅能沿一個方向，不能實現(xiàn)反向傳輸。

 

  （2）半雙工。半雙工是指數(shù)據(jù)傳輸可以兩個方向，但需要分時進行。

 

  （3）全雙工。全雙工是數(shù)據(jù)可以同時進行雙向傳輸。

 程序原理框圖