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可编程接口扩展芯片优秀PPT.ppt
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第12章 可编程接口芯片及应用
本章讲解串行通信的基本概念与串行接
口标准,
分析典型可编程通信接口芯片的编程结
构、引脚功能及初始化编程,
介绍微机异步通信适配器的硬件配置和
软件调用,
对微机中越来越普遍使用的USB串行接
口从性能、组成、原理及传输过程控制
等方面作了描述,并对高速串行总线
IEEE 1394作了简介。
12.1 串行通信与接口
• 12.1.1 串行通信
• 1. 并行传输与串行传输
• 并行传输 数据代码的每一位各占一条传输线,
在两个数据部件之间一次并行传输n位数据。
并行传输适合在一米或数米范围内的近距离高速
传输。计算机内CPU与主存之间的数据传输是
并行传输的典型例子,并行的位数有8位、16位
、32位、64位甚至更多。
• 串行传输 数据代码的所有位顺序串行排列成数
据流,在一条线缆上逐位传输。
串行传输速度通常低于并行传输,但节省硬件〔
线缆),适宜远距离数据传输,通信网及计算机
网络中服务器与站点之间、各个站点之间都以串
行方式传输数据。
计算机的某些部件之间,如键盘到主机键盘接口
电路的按键扫描码传送、磁盘驱动器与磁盘适配
器〔控制器〕之间的数据传输都以串行方式进行
。南桥芯片ICH5〔 年〕支持的硬盘外部数据
传输规范SATA(Serial ATA)、广泛应用的USB接
口是高速串行传输的典范,串行传输在计算机系
统中的应用日益广泛。
并行与串行的数据传输如下图所示。
2. 数据传输的同步
数据传输必须同步,以解决接收方在接收到的源源不断
的数据流中如何正确区分发送方发送来的每一个代码,
正确完成传输任务。
并行传输因其距离进,收发双方可用同一频率时钟进行
发送和接收,或增加一根或几根状态控制线〔称握手信
号线〕进行联络,协调收发双方,保证数据代码正确传
输。在计算机和通信设备内部,不少部件之间都设有专
门的握手信号线。
在串行通信中,一般不设握手信号线,因此,必须在
传输的数据编码中解决同步问题。为了正确识别代码和
恢复报文,收发双方必须区分出:
◆ 每个比特,即每个二进位;
◆ 每个代码〔如ASCII字符),即区分出每个代码的
起始位和结束位;
◆ 完整的报文数据块,即数据帧的开始和结束。
上述三个问题分别是位同步、字符同步和帧同步。
数据串行传输有异步传输和同步传输之分。
采用异步传输方式,发送和接收设备的时钟是异步的;
采用同步传输方式,收发的时钟是同步的。同步传输具有较高的传输效率和速率。
12.1.2 串行接口
• 1. 串行接口标准简介
• 数据的发送者和接收者分别称为数据源和数据宿,统称为数据终
端设备,即DTE(Data Terminal Equipment)。DTE之间的通路
称为数据电路。数据信号必须经信号变换设备变换后才能送上〔
通信网的〕传输信道进行传输,传输的信号也必须经反变换后才
能为DTE所接收。信号变换设备位于数据电路的终端,称为数据
电路终接设备,即DCE(Data Circuiting Equipment)。在简单
的计算机数字传输系统中,计算机〔或准确地讲计算机串行接口
〕就是DTE,调制解调器MODEM就是DCE,它们位于OSI通信
模型的最低层——物理层。
为了统一物理层的操作,使得不同厂家生产的设备能相互连接起
来,国际标准化组织ISO、国际电报 咨询委员会CCITT、电气
和电子工程师协会IEEE、 电子工业协会EIA均制定了相应的标
准和建议,例如CCITT制定的通过 网进行数据传输的V系列建
议、通过公用数据网进行数据传输的X系列建议、IEEE制定的用
于局域网的IEEE802系列标准等等。其中两个最著名的协议实例
是CCITT V.24和X.21。
由于计算机网络最早使用的是模拟 信道,CCITT较早地开发和
建立了适合于 网的CCITT V.24,用作计算机或终端与Modem
之间的接口标准。CCITT V.24与广为流行的EIA RS-232-C标准
相兼容,作为DTE-DCE之间的模拟接口标准非常实用。
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