微处理器系统结构与嵌入式系统设计-1.ppt

串行数据的传输速率 除总线带宽(MB/s)外，串行总线速率还可用以下指标： 比特率(bits/s) 波特率(baut/s) 波特率描述的是硬件性能，它与比特率的关系是： 基波传送方式下 载波传送方式下 如某相位调制系统中可能发送的相位状态有0（代表数据“00”）、π/2（代表数据“01”）、π（代表数据“10”）、3π/2（代表数据“11”）四种，则通信线路的相位状态每改变一次将送出两位数据，这时比特率＝2×波特率。 常用的标准波特率包括110、300、1200、2400、4800、9600、19200波特等。 通信线路状态改变一次即送出一位数据，这时比特率＝波特率 通信线路状态改变一次可能送出n位数据，这时比特率＝n×波特率 系统单位时间内传送有效二进制数据的位数 通信线路上基本电信号状态的变化频率 * * / 84 串行数据的差错控制 在串行数据长距离的传送过程中，很容易由于突发性干扰（电气干扰、天电干扰等）而引起误码，所以差错控制能力是衡量串行通信系统性能的一个重要指标。 差错控制通常包括两方面的内容： 检错： 纠错： 如何发现传输中的错误 发现错误后,如何消除和纠正错误 常用差错控制方式： 检错重发ARQ 前向纠错FEC 混合纠错HEC 只检错：奇偶校验 可纠错：CRC、汉明、Turbo * * / 84 同步串行通信 同步串行通信以数据块为基本单位，传输时字节与字节之间、位与位之间都需要严格同步，因此收发双方需要使用（传送）同一时钟信号。 收/发时钟频率＝波特率 同步串行通信可采用CRC校验方法进行数据的检错和纠错。 */81 同步串行通信的数据格式可能有以下几种。但都必须首先确定传送的起始位置（用同步字符或同步标志或采用硬件同步信号），然后传送准备好的信息数据，最后发送校验字符。 同步字符 数据1 …… 数据n CRC字符1 CRC字符2 （a） 单同步数据格式 同步字符1 同步字符2 数据1 … 数据n CRC字符1 CRC字符2 （b） 双同步数据格式 数据1 …… 数据n CRC字符1 CRC字符2 （c） 外同步数据格式 标志 地址 控制 数据1 …… 数据n CRC字符1 CRC字符2 （d） SDLC/HDLC数据格式 同步串行数据帧格式 反向控制信道(RCC)帧以48bit 前驱波开始,它由(0,1交替)的30位同步域、11 bit的字符同步域和7位数字彩色码组成。 前向控制信道(FCC)帧以 (0,1交替)的10位同步域、11bit的字符同步域开始。 GSM系统控制信道通信帧格式 T 异步串行通信 异步串行通信以字符为基本单位，传输时字节与字节之间无时序关系，但字节内各位按固定时序和顺序传送。收发双方只需保证接收时钟和发送时钟在误差范围内同频率，而无需使用（传送）同一时钟源。 收发双方的本地时钟＝波特率因子n×波特率 n（16、32、64等）的使用有利于提高准确度 n＝16时 起始位 数据位b0 接收方检测到低电平 连续检测到8次低电平后确认收到起始位 收到起始位后每隔16个时钟脉冲T对数据线采样1次，以确保可以在稳定状态接收到该bit数据 8T 16T 16T …… …… 异步串行通信传送的数据格式可如下定义：首先传送1位起始位，再从最低位（b0）开始传送7位信息位，然后是1位奇偶校验位，最后是1位（或1.5位、2位）停止位。 如采用偶校验、一 位停止位时传送数据 53H时的波形 可能的错误类型：奇偶校验错，帧格式错，溢出错 停 止 位 校 验 位 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 起 始 位 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 异步串行数据帧格式 * * / 84 同步通信中除数据外还必须传送时钟，系统较复杂 同步通信中附加的信息量少，传送效率较高； （同步通信中每个数据块会增加一些冗余信息， 而异步通信中每个字符都会有一些附加信息位。） 同步通信每次传送一个数据块，块中各字符间不允许有间隔（如遇上有字符未准备好的情况应填入同步字符）；而异步通信每次传送一个字符，字符间间隔任意； 因此，同步串行通信适合较快地传送大批数据的场合，而异步串行通信适合较慢地传送间断性的数据。 异步串行通信与同步串行通信的比较 * * / 84 串行数据的格式及含义 一些串行总线（接口）标准只约定实现信息传输的基本方法，而对被传输信息的格式及含义不作规定，这些内容应由通信双方遵循的通信协议确定，具体可包括以下内容： 数据先传低位（LSB）还是高位（MSB）？ 每次传送的数据位数目是否固定？如不固