《通用串行端口的数据通信》的学习教案涵盖了串行通信的基础知识,包括连接握手、确认、中断、轮询以及差错检验等关键概念。在串行通信中,这些元素是确保数据准确无误传输的核心机制。
连接握手是建立通信双方连接的过程,分为硬件握手和软件握手两种方式,用于确保双方都准备好进行数据交换。硬件握手通常涉及到特定的信号线,如RTS/CTS或DTR/DSR,而软件握手则依赖于协议,例如XON/XOFF协议,用来控制数据流的启停。
确认机制是接收方在接收到数据后向发送方发送一个回应,表明数据已被成功接收。这对于确保数据完整性至关重要,避免了数据丢失或错误的情况。
中断是通信过程中遇到异常情况时的处理方式,例如,当系统检测到错误事件时,会停止当前进程,转向处理与当前状态匹配的错误处理程序。在Visual Basic等编程环境中,可以使用类似`Select Case`的结构来处理不同的通信事件。
轮询是一种定期检查特定状态或信号以检测数据或事件的方法。在串行通信中,控制器可能会定期查询接口是否有新数据到达,以启动数据的接收。
差错检验是确保数据传输准确性的关键步骤,常见的方法有冗余数据校验、奇偶校验、校验和、循环冗余校验等。冗余数据校验是通过发送相同数据的两份副本,接收方比较两份数据的一致性来判断传输的有效性。奇偶校验是在数据中添加一个位,使得数据位的1的总数为奇数或偶数,接收方通过计算接收数据的奇偶性来检查错误。校验和是将所有数据位进行算术或逻辑运算,形成的校验字节作为数据包的一部分发送,接收方同样进行计算,对比结果判断数据的完整性。循环冗余校验(CRC)则是更为复杂的校验方式,能够检测大多数单比特错误和一些多比特错误。
此外,EIA-232-D是美国电子工业协会(EIA)制定的一种物理接口标准,它定义了数据终端设备(DTE)与数据通信设备(DCE)之间的接口。EIA-232-D接口具有机械特性、电气特性、功能和过程四个特性。机械特性规定了DB25连接器的尺寸和引脚排列,而电气特性则定义了负逻辑电平,如数据线上的逻辑"1"为-5V至-15V,逻辑"0"为+5V至+15V。
这些知识点构成了通用串行端口数据通信的基础,理解和掌握这些概念对于进行有效的串行通信编程和系统设计至关重要。