串行通信技术SERDES正成为高速接口的主流

2009-08-21 13:44随着对信息流量需求的不断增长，传统并行接口技术成为进一步提高数据传输速率的瓶颈。过去主要用于光纤通信的串行通信技术——SERDES正在取代传统并行总线而成为高速接口技术的主流。本文阐述了介绍SERDES 收发机的组成和设计，并展望了这种高速串行通信技术的广阔应用前景。

SERDES是英文SERializer(串行器)/DESerializer(解串器)的简称。它是一种时分多路复用(TDM)、点对点的通信技术，即在发送端多路低速并行信号被转换成高速串行信号，经过传输媒体(光缆或铜线)，最后在接收端高速串行信号重新转换成低速并行信号。这种点对点的串行通信技术充分利用传输媒体的信道容量，减少所需的传输信道和器件引脚数目，从而大大降低通信成本。

SERDES技术最早应用于广域网(WAN)通信。国际上存在两种广域网标准：一种是SONET，主要通行于北美；另一种是SDH，主要通行于欧洲。这两种广域网标准制订了不同层次的传输速率。目前万兆(OC-192)广域网已在欧美开始实行，

中国大陆已升级到2.5千兆(OC-48)水平。SERDES技术支持的广域网构成了国际互联网络的骨干网。

SERDES技术同样应用于局域网(LAN)通信。因为SERDES 技术主要用来实现ISO模型的物理层，SERDES通常被称之为物理层(PHY)器件。以太网是世界上最流行的局域网，其数据传输速率不断演变。IEEE在2002年通过的万兆以太网标准，把局域网传输速率提高到了广域网的水平，并特意制订了提供局域网和广域网无缝联接的串行WAN PHY。与此同时，SERDES技术也广泛应用于不断升级的存储区域网(SAN)，例如光纤信道。

随着半导体技术的迅速发展，计算机的性能和应用取得了长足进步。可是，传统并行总线技术——PCI却跟不上处理器和存储器的进步而成为提高数据传输速率的瓶颈。新一代PCI标准PCI Express正是为解决计算机IO瓶颈而提出的(见表1)。PCI Express是一种基于SERDES的串行双向通信技术，数据传输速率为2.5G/通道，可多达32通道，支持芯片与芯片和背板与背板之间的通信。国际互联网络和信息技术的兴起促成了计算机和通信技术的交汇，而SERDES串行通信技术逐步取代传统并行总线正是这一交汇的具体体现。

SERDES系统的组成和设计

基于SERDES的高速串行接口采用以下措施突破了传统并

行I/O接口的数据传输瓶颈：一是采用差分信号传输代替单端信号传输，从而增强了抗噪声、抗干扰能力；二是采用时钟和数据恢复技术代替同时传输数据和时钟，从而解决了限制数据传输速率的信号时钟偏移问题。

一个典型SERDES收发机由发送通道和接收通道组成(见图1)：编码器、串行器、发送器以及时钟产生电路组成发送通道；解码器、解串器、接收器以及时钟恢复电路组成接收通道。顾名思义，编码器和解码器完成编码和解码功能，其中8B/10B、64B/66B和不规则编码(scrambling)是最常用的编码方案。串行器和解串器负责从并行到串行和从串行到并行的转换。串行器需要时钟产生电路，时钟发生电路通常由锁相环(PLL)来实现。解串器需要时钟和数据恢复电路(CDR)，时钟恢复电路通常也由锁相环来实现，但有多种实现形式如相位插植、过剩抽样等。发送器和接收器完成差分信号的发送和接收，其中LVDS和CML是最常用的两种差分信号标准。另外还有一些辅助电路也是必不可少的，例如环路(loopback)测试、内置误码率测试等等。

通信标准制订了严格的性能指标以确保系统的可靠性和互

用性。SERDES芯片的主要性能指标包括抖动产生、抖动容忍、抖动转移以及系统误码率(BER)等。抖动产生取决于时钟发生电路特别是压控振荡器(VCO)的相位噪声；抖动容忍取决于时钟恢复电路容忍抖动的能力，而抖动转移是在用作中继器时必须满足的指标，同时取决于时钟发生和时钟恢复电路的性能。系统误码率(通常要求低于10-12)由时钟抖动性能、发送器信号幅度、接收器灵敏度以及链路信道特性共同决定。对于普通FR4印刷电路板而言，趋肤效应和介质损耗导致的码间(intersymbol)干扰是限制背板传输速率和距离的最主要因素。因此，信号均衡甚至自适应均衡技术正在成为SERDES芯片的核心技术。信号均衡技术可以在发送端实现，称之为预加重(pre-emphasis)，也可以在接收端实现，例如判决反馈均衡。目前采用先进的均衡技术可以实现40英寸(1米)距离的10G背板传输。

SERDES芯片的设计需要模拟和数字两方面即混合信号的设计经验。例如锁相环的设计，其中压控振荡器属于模拟电路，而检相器和分频器属于数字电路。SERDES芯片普遍采用低成本、低功耗的CMOS工艺，但CMOS工艺往往达不到高

速混合信号的速度要求。因此设计人员必须采用特殊的高频宽带电路设计技术，例如螺旋电感可以用来提高电路速度和带宽。另外，模拟和数字电路共存于同一硅片上，容易产生电源同步噪声(SSN)和地反弹以及信号串扰。因此保持信号的完整性是混合信号设计人员面临的一项挑战。与此同时，芯片封装和印刷电路板的设计与仿真也是SERDES设计不可或缺的一环。当前SERDES设计逐渐IP(知识产权)化，即SERDES收发器作为商业化IP模块而嵌入到需要高速I/O接口的大规模集成电路中。

SERDES技术的应用

最早用于光纤通信的SERDES技术会继续在信息高速公路的建设中发挥主导作用。而计算机和通信的融合为SERDES 技术开辟了更为广阔的应用前景。基于SERDES技术的高速串行接口正在成为一种通用的IO接口标准。近年来世界上有多个标准组织已经或正在制订从1G到10G的高速串行接口标准(见表2)。1~6G+SERDES产品为当前高速串行接口标准的主流，其中2.5G/3.125G为第一代产品，5G/6.25G为第二代产品。这些芯片采用0.18微米的CMOS工艺就可以实现。

信息高速公路主要由以光纤作为传输媒体的广域网(SONET)和局域网(以太网)组成。广域网和局域网分别向近距离和远距离渗透，在城域网(MAN)交汇。而且，在广域网上传输以太网数据包的协议(Ethernet over SONET)使得广域网和局域网的界限更为模糊。随着互联网络信息流量的增长，对信息存储容量的需求也大大增长。目前有三种常用的信息存储方式：直接连接存储(DAS)、网络连接存储(NAS)和专用存储区域网(SAN)。最简单的直接连接存储是通过小型计算机系统接口(SCSI)把磁盘驱动器直接连接到服务器上。网络连接存储是把存储设备连接到局域网而存储信息的传输需要通过

局域网进行。SAN采用光纤信道技术，是连接服务器和存储设备的专用网络。

SERDES技术的应用从光纤通信发展到计算机通用I/O接口，其传输媒体也由光纤发展到铜线或背板。InfiniBand是一种采用电缆或背板作为传输媒体的高速串行接口，主要用于数据中心服务器和存储设备之间的通信。RapidIO是一种面向嵌入式系统的总线结构，有并行和串行两种规范，主要用于嵌入系统的处理器总线，局部I/O总线及背板。光互联论坛(OIF)制订了多种光纤通信芯片之间的接口标准，其中公共电气接口(CEI)把背板通信速率提高到6G和11G的水平。作为

计算机接口技术从并行向串行的标志性转变，PCI Express将会取代PCI和PCI-X而成为外围设备(网络、存储和视频)的通用高速接口标准。在此转变过程中，提供向下兼容的“桥接器件”会率先推向市场，随后是完全基于PCI Express的外围设备板卡。与此同时，PCI Express的应用也向通信领域拓展，基于PCI Express架构的“先进交换”就是面向通信而提出的。PCI工业计算机制造商协会(PICMG)正在制订一系列称之为先进电信计算架构(AdvancedTCA)的规范，包括对背板、电源、散热、机械和系统管理等方面的要求，旨在为下一代电信设备提供标准化的通用平台。

串行通信技术-模拟信号转换接口

微机原理与应用实验报告6 实验9 串行通信技术实验10A 模拟信号转换接口实验报告

实验九串行通信技术一、实验目的 1. 了解异步串行通信原理； 2. 掌握MSP430异步串行通信模块及其编程方法；二、实验任务 1. 了解MSP430G2553实验板USB转串口的通信功能，掌握串口助手的使用（1）利用PC机的串口助手程序控制串口，实现串口的自发自收功能为实现PC串口的自发自收功能，须现将实验板上的扩展板去下，并将单片机板上的BRXD和BTXD用杜邦线进行短接，连接图如下所示：由此可以实现PC串口的自收自发功能。（2）思考题：异步串行通信接口的收/发双方是怎么建立起通信的首先在异步通信中，要求接收方和发送方具有相同的通信参数，即起始位、停止位、波特率等等。在满足上面条件的情况下，发送方对于每一帧数据按照起始位数据位停止位的顺序进行发送，而接收方则一直处于接受状态，当检测到起始位低电平时，看是采集接下来发送方发送过来的数据，这样一帧数据（即一个字符）传送完毕，然后进行下一帧数据的接受。这样两者之间就建立起了通信。 2. 查询方式控制单片机通过板载USB转串口与PC机实现串行通信（1）硬件连接图

（2）C语言程序采用SMCLK=1.0MHz时，程序如下：

其中SMCLK=1MHz，波特率采用的是9600，采用低频波特方式，则N=1000000/9600=104.1666…，故UCA0BR1=0，UCA0BR0=104，UCBRS=1；当采用外部晶振时，时钟采用默认设置即可，程序如下：

也是采用了低频波特率方式，所以关于波特率设置的相关计算和上面是一样的。（3）思考：如果在两个单片机之间进行串行通信，应该如何设计连线和编程？由于在上面的连线中将单片机上的P1.2和BRXD相连，P1.1和BTXD相连，所以若要在两个单片机之间进行通信，首先应该将两个单片机的P1.2和P1.1交叉相连，并根据上面的程序进行相同的关于端口和波特率相关的设置即可实现两个单片机之间的通信。 3. （提高）利用PC机RS232通信接口与单片机之间完成串行通信（1）硬件连接图在实验时，采用了将PC机的串口com1直接连接至MSP430F149的孔型D9连接器上，G2553单片机的输出引脚P1.1和P1.2分别与F149单片机上的URXD1和UTXD1相连接，连接图如下所示：

串行通信接口典型应用举例

串行通信接口典型应用举例 SCI_FLAG .usect ".data0"，1 ;SCI标志寄存器 TXD_PTR .usect ".data0"，8 ;发送的数据存放区 RXD_PTR .usect ".data0"，8 ;接收到的数据存放区 .include "F2407REGS.H" ;引用头部文件 .def _c_int0 ;（1）建立中断向量表 .sect ".vectors" ;定义主向量段 RSVECT B _c_int0 ;PM 0 复位向量 1 INT1 B GISR1 ;PM 2 中断优先级1 4 INT2 B PHANTOM ;PM 4 中断优先级2 5 INT3 B PHANTOM ;PM 6 中断优先级3 6 INT4 B PHANTOM ;PM 8 中断优先级4 7 INT5 B PHANTOM ;PM A中断优先级5 8 INT6 B PHANTOM ;PM C 中断优先级6 9 RESERVED B PHANTOM ;PM E (保留位) 10 SW_INT8 B PHANTOM ;PM 10 用户定义软件中断— … SW_INT31 B PHANTOM ;PM 3E 用户定义软件中断— ;中断子向量入口定义pvecs .sect ".pvecs" ;定义子向量段 PVECTORS B PHANTOM ;保留向量地址偏移量0000h B PHANTOM ;保留向量地址偏移量0001h … B PHANTOM ;保留向量地址偏移量0005h B SCI_RX_ISR ;保留向量地址偏移量0006h SCI接收中断 B PHANTOM ;保留向量地址偏移量0007h … B PHANTOM ;保留向量地址偏移量0041h ;（2）主程序： .text _c_int0 SETC INTM CLRC SXM CLRC OV M CLRC CNF 214

第7章PIC单片机串行口及串行通信技术.pdf

第7章PIC18FXX2串行口及串行通信技术 ?教学目标串行通信基本知识串行口及应用 PIC18FXX2与PC机间通信软件的设计

本章知识点概要 ? 1.什么是串行通信，串行通信有什么优点？ ? 2.串行通信协议 ? 3.什么是波特率？ ? 4.PIC18FXX2中的串行口工作方式及应用 ? 5.PIC18FXX2点对点通信 ?针对PIC18FXX2串行口而言，概括为以下问题： 1、波特率设计，初始化SPBRG 2、设定通信协议（工作方式选择，SYNC） 3、如何启动PIC18FXX2接收、发送数据？ 4、如何检查数据是否接收或发送完毕？

7.1 7.1 串行通信基本知识串行通信基本知识 ?在实际工作中，计算机的CPU 与外部设备之间常常要进行信息交换，一台计算机与其他计算机之间也要交换信息，所有这些信息交换均可称为通信。 ?通信方式有两种，即并行通信和串行通信。 ?采用哪种通信方式?----通常根据信息传送的距离决定例如，PC 机与外部设备（如打印机等）通信时，如果距离小于30 m ，可采用并行通信方式；当距离大于30 m 时，则要采用串行通信方式。PIC18FXX2单片机具有并行和串行二种基本通信方式。

并行通信 ?并行通信是指数据的各位同时进行传送（发送或接收）的通信方式。 ?优点：传送速度快； ?缺点：数据有多少位，就需要多少根传送线。 ?例如，右图PIC18FXX2 单片机与外部设备之间的数据传送就属于并行通信。

串行通信 ?串行通信是指数据一位(bit)一位按顺序传送的通信方式。?优点：只需一对传输线（利用电话线就可作为传输线），大大降低了传送成本，特别适用于远距离通信； ?缺点：传送速度较低。假设并行传送N位数据所需时间为T，那么串行传送的时间至少为N*T，实际上总是大于N*T。接收设备发送设备 D2 D1 D0 D3 D7 D6 D5 D4

串行通信技术SERDES正成为高速接口的主流

串行通信技术SERDES正成为高速接口的主流串行通信技术SERDES正成为高速接口的主流 2009-08-21 13:44随着对信息流量需求的不断增长，传统并行接口技术成为进一步提高数据传输速率的瓶颈。过去主要用于光纤通信的串行通信技术——SERDES正在取代传统并行总线而成为高速接口技术的主流。本文阐述了介绍SERDES 收发机的组成和设计，并展望了这种高速串行通信技术的广阔应用前景。 ? SERDES是英文SERializer(串行器)/DESerializer(解串器)的简称。它是一种时分多路复用(TDM)、点对点的通信技术，即在发送端多路低速并行信号被转换成高速串行信号，经过传输媒体(光缆或铜线)，最后在接收端高速串行信号重新转换成低速并行信号。这种点对点的串行通信技术充分利用传输媒体的信道容量，减少所需的传输信道和器件引脚数目，从而大大降低通信成本。 ? SERDES技术最早应用于广域网(WAN)通信。国际上存在两种广域网标准：一种是SONET，主要通行于北美；另一种是SDH，主要通行于欧洲。这两种广域网标准制订了不同层次的传输速率。目前万兆(OC-192)广域网已在欧美开始实行，

中国大陆已升级到2.5千兆(OC-48)水平。SERDES技术支持的广域网构成了国际互联网络的骨干网。 ? SERDES技术同样应用于局域网(LAN)通信。因为SERDES 技术主要用来实现ISO模型的物理层，SERDES通常被称之为物理层(PHY)器件。以太网是世界上最流行的局域网，其数据传输速率不断演变。IEEE在2002年通过的万兆以太网标准，把局域网传输速率提高到了广域网的水平，并特意制订了提供局域网和广域网无缝联接的串行WAN PHY。与此同时，SERDES技术也广泛应用于不断升级的存储区域网(SAN)，例如光纤信道。 ? 随着半导体技术的迅速发展，计算机的性能和应用取得了长足进步。可是，传统并行总线技术——PCI却跟不上处理器和存储器的进步而成为提高数据传输速率的瓶颈。新一代PCI标准PCI Express正是为解决计算机IO瓶颈而提出的(见表1)。PCI Express是一种基于SERDES的串行双向通信技术，数据传输速率为2.5G/通道，可多达32通道，支持芯片与芯片和背板与背板之间的通信。国际互联网络和信息技术的兴起促成了计算机和通信技术的交汇，而SERDES串行通信技术逐步取代传统并行总线正是这一交汇的具体体现。

串行通信接口标准详解

几种串行通信接口标准详解在数据通信、计算机网络以及分布式工业控制系统中，经常采用串行通信来交换数据和信息。1969年，美国电子工业协会(EIA)公布了RS-232C作为串行通信接口的电气标准，该标准定义了数据终端设备(DTE)和数据通信设备(DCE)间按位串行传输的接口信息，合理安排了接口的电气信号和机械要求，在世界范围内得到了广泛的应用。但它采用单端驱动非差分接收电路，因而存在着传输距离不太远(最大传输距离15m)和传送速率不太高(最大位速率为20Kb/s)的问题。远距离串行通信必须使用Modem，增加了成本。在分布式控制系统和工业局部网络中，传输距离常介于近距离(＜20m＝和远距离(＞2km)之间的情况，这时RS-232C（25脚连接器）不能采用，用Modem又不经济，因而需要制定新的串行通信接口标准。 1977年EIA制定了RS-449。它除了保留与RS-232C兼容的特点外，还在提高传输速率，增加传输距离及改进电气特性等方面作了很大努力，并增加了10个控制信号。与RS-449同时推出的还有RS-422和RS-423，它们是RS-449的标准子集。另外，还有RS-485，它是RS-422的变形。RS-422、RS-423是全双工的，而RS-485是半双工的。 RS-422标准规定采用平衡驱动差分接收电路，提高了数据传输速率(最大位速率为10Mb/s)，增加了传输距离(最大传输距离1200m)。 RS-423标准规定采用单端驱动差分接收电路，其电气性能与RS-232C几乎相同，并设计成可连接RS-232C和RS-422。它一端可与RS-422连接，另一端则可与RS-232C连接，提供了一种从旧技术到新技术过渡的手段。同时又提高位速率(最大为300Kb/s)和传输距离(最大为600m)。因RS-485为半双工的，当用于多站互连时可节省信号线，便于高速、远距离传送。许多智能仪器设备均配有RS-485总线接口，将它们联网也十分方便。串行通信由于接线少、成本低，在数据采集和控制系统中得到了广泛的应用，产品也多种多样一.RS-232-C详解串行通信接口标准经过使用和发展，目前已经有几种。但都是在RS-232标准的基础上经过改进而形成的。所以，以RS-232C为主来讨论。RS-323C标准是美国EIA(电子工业联合会）与BELL等公司一起开发的1969年公布的通信协议。它适合于数据传输速率在0～20000b/s范围内的通信。这个标准对串行通信接口的有关问题，如信号线功能、电器特性都作了明确规定。由于通行设备厂商都生产与RS-232C制式兼容的通信设备，因此，它作为一种标准，目前已在微机通信接口中广泛采用。在讨论RS-232C接口标准的内容之前，先说明两点：首先，RS-232-C标准最初是远程通信连接数据终端设备DTE(Data Terminal Equipment)与数据通信设备DCE（Data Communication Equipment)而制定的。因此这个标准的制定，并未考虑计算机系统的应用要求。但目前它又广泛地被借来用于计算机（更准确的说，是计算机接口）与终端或外设之间的近端连接标准。显然，这个标准的有些规定及和计算机系统是不一致的，甚至是相矛盾的。有了对这种背景的了解，我们对RS-232C 标准与计算机不兼容的地方就不难理解了。其次，RS-232C标准中所提到的“发送”和“接收”，都是站在DTE立场上，而不是站在DCE的立场来定义的。由于在计算机系统中，往往是CPU和I/O设备之间传送信息，两者都

华南理工网络教育计算机接口技术随堂练习答案(DOC)

计算机接口技术随堂练习答案第一章微机接口技术概述 1.1． 8086微处理器可寻址访问的最大I/O空间是（）。 A.1KB B.64KB C.640KB D.1MB 参考答案：B 2. 2.CPU的控制总线提供（）。 A.数据信号流 B.所有存储器和I/O设备的时序信号及控制信号 C.来自I/O设备和存储器的响应信号 D.前面B和C两项参考答案：D 3. 3. CPU的数据总线提供（）。 A.数据信号流 B.所有存储器和I/O设备的时序信号及控制信号 C.来自I/O设备和存储器的响应信号 D.地址信号流参考答案：A 4. 4. CPU的地址总线提供（）。 A.数据信号流 B.所有存储器和I/O设备的时序信号及控制信号 C.来自I/O设备和存储器的响应信号 D.地址信号流参考答案：D 5. 5. CPU在执行OUT DX，AL指令时，CPU往控制总线上送出的有效信号是（）。 A. B C D. 参考答案：A 6. 6. CPU在执行OUT DX，AL指令时，CPU往地址总线上送出的有效信号是（）。 A.DX寄存器所存放的地址B AL寄存器所存放的数据 C D. 参考答案：A 7.7. CPU在执行OUT DX，AL指令时，CPU往数据总线上送出的有效信号是（）。 A.DX寄存器所存放的地址B AL寄存器所存放的数据 C D. 参考答案：B M/，DT/必须是（

11.11. 8086CPU在作总线操作时，遇到READY=L后可插入（）。 A.1个等待周期 B 等待周期个数由具体情况所定 C 2个等待周期 D. 3个等待周期参考答案：B 12.12. 8086系统中，SP（）。 A.只能指向奇地址单元 B 只能指向偶地址单元 C最好指向偶地址单元 D. 最好指向奇地址单元参考答案：B 13.13. 8086 系统配置在最大方式比最小方式增加的一片专用芯片是（）。 A.总线驱动器74LS245 B 总线锁存器74LS373 C 总线控制器8288 D. 中断控制器8259 参考答案：C 14.14. 8086/8088CPU读总线周期中，T1~T4期间一直保持有效的信号是（）。 A.M/ B C D. ALE 参考答案：A 15.15. 外总线（E-BUS）又称（）。 A.微机总线 B 通信总线 C 系统总线 D. 板级总线参考答案：B 16.16．8086/8088CPU最大方式下，读写存储器控制信号是（）。 A.、B和M/ C 、 D. , 参考答案：D 17.17. 8086/8088CPU读写奇存储体1个字节时，，A0是（）。 A.1，0 B 0，1 C 0，0 D. 1，1 参考答案：B 18.18. 8086的读周期时序在（）时钟周期时，数据总线上有一段高阻态（浮空状态）。 A.T1 B:T2 C:T3 D:T4 参考答案：B 19.19. 8086输出周期中必须提供高电平“1”的控制信号是（）。 A.DT/B C M/ D.

计算机接口技术..

计算机接口技术既然是在数据传输率相同的情况下，那么，又说同步字符传输速度要高于异步字符传输其原因是（）。 ? B. 附加位信息总量少关于EPROM下面的说法中，正确的是（）。 ? D. EPROM 是可改写的，但它不能作为随机读写存储在异步串行输入/输出接口中，实现并行数据与串行数据的转换的主要功能部件是（）。? A. 发送和接收移位寄存器若同时锁存8254的0通道和1通道的状态和计数值，则其对应的回读命令字为（）。? A. 1100 0110 8259中断屏蔽寄存储器的作用是( )。 ? B. 禁止外设向CPU发中断请求 8259中断屏蔽寄存储器的作用是( )。 ? B. 禁止外设向CPU发中断请求 ?在Intel 8255A中可以进行按位置位/复位的端口是（）。 ? C. 端口C 在正常EOI方式下, 中断结束命令是清除( )中的某一位。 ? B. ISR 8237DMA控制器不能控制的传送是（）。 ? B. 外设与外设之间传送当多片8259A级联使用时，对于从8259A，级联信号CAS2~CAS0是（）。 ? A. 输入信号在微型机中，主存是由（）组成。 ? D. RAM和ROM AD574采用的转换原理是（）。

? A. 逐次逼近式在正常EOI方式下, 中断结束命令是清除( )中的某一位。 ? B. ISR 针式点阵打印机的主要缺点是（）。 ? C. 噪音大当多片8259A级联使用时，对于从8259A，级联信号CAS2~CAS0是（）。 ? A. 输入信号 8086对下列中断优先级响应最高的请求是（）。 ? C. 内部软件中断设异步串行通信的波特率为2400波特，若传送1KB的数据，每帧信息占10个数据位，则传送所需的时间为（）秒。 ? B. 4.3 对于开关型设备的控制，适合采用的I/O传送方式是( )。 ? A. 无条件当用 8259A中断控制器时，其中断服务程序执行EOI命令的作用是（）。 ? B. 清除该中断服务寄存器中的对应位，以允许同级或低级的中断能被响应波特率是串行通信中的一项重要参数，以下说明中正确的是（） ? B. 波特率是指单位时间内传送的二进制数的位数异步串行通信的收/发双方无需用同一时钟源，只需用同一频率的收发时钟，就能保证可靠的通信。（）答案对 DMA方式的I/O操作与程序查询方式和中断控制式相比，用硬件控制代替了那里的软件控制，且无需经CPU传数，因此数据传送速度明显提高。（）答案对静态随机存储器的内容可以永久性保存。（）

习题11-串行接口

习题十一串行接口 11.1 为什么串行接口部件中的4个寄存器可以只用1位地址来进行区分？【答】复位后第一次用奇地址端口写入的值送模式寄存器；然后写入同步字符；然后写控制字。读奇地址则读状态寄存器。所以奇地址对应模式、控制、状态寄存器，通过读写信号和时序来区分。偶地址对应数据输入、输出缓冲器，通过读写信号来区分。 11.2在数据通信系统中，什么情况下可以采用全双工方式，什么情况下可用半双工方式？【答】如果一个数据通信系统中，有两个信道可以采用全双工方式，只有一个信道只能采用半双工方式。 11.3 什么叫同步通信方式？什么叫异步通信方式？它们各有什么优缺点？【答】串行通信以同步信息封装的帧为单位传输。同步通信，一帧可包含多个字符，要求收发双方传输速率严格一致，帧之间填充同步信息以保证发收双方随时同步，通信效率高。异步通信，一帧只包含一个字符，帧之间为空闲位，每一帧都同步一次，由于帧小，发收双方传输速率允许有一定误差，但通信效率低。 11.4 什么叫波特率因子？什么叫波特率？设波特率因子为64，波特率为1200，那么时钟频率为多少？【答】波特率指码元（波形）传输速率——单位时间内传输的码元个数，单位是Baud。波特率因子是发送/接收时钟频率与波特率的比值。时钟频率＝64×1200＝76800Hz 11.5 标准波特率系列指什么？【答】标准波特率系列为110，300，600，1200，1800，2400，9600，19200 11.6 设异步传输时，每个字符对应1个超始位、7个信息位、1个奇/偶校验位和1个停止位，如果波特率为9600，刚每秒能传输的最大字符数为多少个？【答】即9600/10=960个 11.7 在RS-232-C标准中，信号电平与TTL电平不兼容，问RS-232-C标准的1和0分别对应什么电平？RS-232-C的电平和TTL电平之间通常用什么器件进行转换？【答】 RS-232-C将-5V—-15V规定为“1”，将+5V—+15V规定为“0”。将TTL电平转换成RS-232-C电平时，中间要用到MC1488器件，反过来，用MC1489器件，将RS232-C电平转换成TTL电平。 11.8 从8251A的编程结构中，可以看到8251A有几个寄存器和外部电路有关？一共要几个端口地址？为什么【答】数据发送寄存器、数据接收寄存器，状态寄存器和命令寄存器。一共2个端口地址。数据发送寄存器（只写）和接收寄存器（只读）共用一个端口地址。命令寄存器（只写）和状态寄存器（只读）共用一个端口地址。 11.9 8251A内部有哪些功能模块？其中读/写控制逻辑电路的主要功能是什么？【答】8251A有一个数据输入缓冲寄存器和一个数据输出缓冲寄存器，一个发送移位寄存器和一个接收移位寄存器，一个控制寄存器和一个状态寄存器，一个模式寄存器和两个同步字符寄存器等功能模块。读/写控制逻辑电路用来配合数据总线缓冲器工作。其主要功能有：1）接收写信号WR，并将来自数据总线的数据和控制字写入8251A；2）接收读信号RD，并将数据或状态字从8251A送往数据总线；3）接收控制/数据信号C/D，将此信号和读/写信号合起来通知8251A，当前读/写的是数据还是控制字、状态字；4）接收时钟信号CLK，完成8251A的内部定时；5）接收复位信号RESET，使8251A处于空闲状态。 11.10 什么叫异步工作方式？画出异步工作方式时8251A的TxD和RxD线上的数据格式。【答】串行工作方式分为两种类型，一种叫同步方式，另一种叫异步方式。异步工作方式时，两个字符之间的传输间隔是任意的，所以，每个字符的前后都要用一些数位来作同步。在

RS-485串行接口标准

RS-485串行接口标准 1、平衡传输 RS-485数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输，它使用一对双绞线，将其中一线定义为A，另一线定义为B，通常情况下，发送驱动器A、B之间的正电平在+2～+6V，是一个逻辑状态，负电平在-2～6V，是另一个逻辑状态。另有一个信号地C，在RS-485中还有一“使能”端，而在RS-422中这是可用可不用的。“使能”端是用于控制发送驱动器与传输线的切断与连接。当“使能”端起作用时，发送驱动器处于高阻状态，称作“第三态”，即它是有别于逻辑“1”与“0”的第三态。接收器也作与发送端相对的规定，收、发端通过平衡双绞线将AA与BB对应相连，当在收端AB之间有大于+200mV的电平时，输出正逻辑电平，小于-200mV时，输出负逻辑电平。接收器接收平衡线上的电平范围通常在200mV至6V之间。 2、RS-485电气规定由于RS-485是从RS-422基础上发展而来的，所以RS-485许多电气规定与RS-422相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻等。RS-485可以采用二线与四线方式，二线制可实现真正的多点双向通信，而采用四线连接时，与RS-422一样只能实现点对多的通信，即只能有一个主（Master）设备，其余为从设备，但它比RS-422有改进，无论四线还是二线连接方式总线上可多接到32个设备。 RS-485与RS-422的不同还在于其共模输出电压是不同的，RS-485是-7V至+12V之间，而RS-422在-7V至+7V之间，RS-485接收器最小输入阻抗为12k剑鳵S-422是4k健；旧峡梢运礡S-485满足所有RS-422的规范，所以RS-485的驱动器可以用在RS-422网络中应用。 RS-485与RS-422一样，其最大传输距离约为1219米，最大传输速率为10Mb/s。平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能使用规定最长的电缆长度。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长双绞线最大传输速率仅为1Mb/s RS-485需要2个终接电阻，其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗。在矩距离传输时可不需终接电阻，即一般在300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输总线的两端。在MCU之间中长距离通信的诸多方案中、RS-485因硬件设计简单、控制方便、成本低廉等优点广泛应用于工厂自动化、工业控制、小区监控、水利自动报测等领域、但RS-485总线在抗干扰、自适应、通信效率等方面仍存在缺陷、一些细节的处理不当常会导致通信失败甚至系统瘫痪等故障、因此提高RS-485总线的运行可靠性至关重要、 1 RS-485接口电路的硬件设计

RS485串行通信电路设计

RS485串行通信接口电路的总体设计在电参数仪的设计中，数据采集由单片机AT89C52负责，上位PC机主要负责通信（包括与单片机之间的串行通信和数据的远程通信），以及数据处理等工作。在工作中，单片机需要定时向上位PC机传送大批量的采样数据。通常，主控PC机和由单片机构成的现场数据采集系统相距较远，近则几十米，远则上百米，并且数据传输通道环境比较恶劣，经常有大容量的电器（如电动机，电焊机等）启动或切断。为了保证下位机的数据能高速及时、安全地传送至上位PC机，单片机和PC机之间采用RS485协议的串行通信方式较为合理。实际应用中，由于大多数普通PC机只有常用的RS232串行通信口，而不具备RS485通信接口。因此，为了实现RS485协议的串行通信，必须在PC机侧配置RS485/RS232转换器，或者购买适合PC机的RS485卡。这些附加设备的价格一般较贵，尤其是一些RS485卡具有自己独特的驱动程序，上位PC机的通信一般不能直接采用WINDOW95/98环境下有关串口的WIN32通信API函数，程序员还必须熟悉RS485卡的应用函数。为了避开采用RS485通信协议的上述问题，我们决定自制RS485/RS232转换器来实现单片机和PC机之间的通信。单片机和PC机之间的RS485通信硬件接口电路的框图，如下图1所示。从图1可看出，单片机的通信信号首先通过光隔，然后经过RS485接口芯片，将电平信号转换成电流环信号。经过长距离传输后，再通过另一个RS485接口芯片，将电流环信号转换成电平信号。图1单片机与PC机之间的RS485通信硬件接口电路的框图(略) 该电平信号再经过光电隔离，最后由SR232接口芯片，将该电平信号转换成与PC机RS232端口相兼容的RS232电平。由于整个传输通道的两端均有光电隔离，故无论是PC机还是单片机都不会因数据传输线上可能遭受到的高压静电等的干扰而出现“死机”现象。 2接口电路的具体设计 2-1单片机侧RS485接口电路的设计单片机侧RS485接口电路如图2所示。 AT89C52单片机的串行通信口P3 0（RXD）和P3 1（TXD）的电平符合TTL/CMOS标准（逻辑“0”的电平范围为0V～0.8V,逻辑“1”的电平为2 4V～VCC）,它们首先通过光电隔离器件6N137隔离，以保护单片机不受传输通道的干扰影响，其中T01和?T02是为了增加光隔输入端的驱动能力。光隔6N137的左侧电源与单片机相同，右侧必须采用另一组独立的＋5V电源，且两组电源不能供电。图2单片机侧RS485接口电路

接口技术练习题

第五章串行通信和可编程串行接口芯片一·单项选择题 1. 与并行通信相比，串行通信适用于（ ① ）情况。 ① 远距离传送 ② 快速传送 ③近距离传送 ④ 传送信号要求高 2. 当芯片8251的＝0 R W ＝O ，D /C ＝l 时，则（ ① ） ①允许8251接受CPU 的命令字 ②8251向CPU 送状态字 ③CPU 往8251送数据 ④8251向CPU 送数据 3. 设串行异步通信时，数据传送的速率是400字符／秒，每个字符为12位二进制数据，则传送的波特率是（ ③ ） ① 12000 ②2400 ③ 4800 ④9600 4．串行接口芯片8251A （ ③ ）。 ① 只能作异步传送 ②只能作同步传送 ③既能作异步传送又能能作同步传送 ④ 可作并行传送 5．串行接口中，并行数据和串行数据的转换是用（ ② ）来实现的。 ① 数据寄存器 ② 移位寄存器 ③ 锁存器 ④ A/D 转换器 6．串行异步通信的实现必须做到（③ ）。 ①通信双方有同步时钟传送，以实现同步 ②一块数据传送结束时，用循环冗余校验码进行校验 ③以字符为传送信息的单位，按约定配上起始位、停止位和校验位 ④块与块之间用同步字符01111110隔开 7．在异步串行通信中若要传送扩展ASCII 码，则异步串行码字符格式第8位数据（④ ）。 ① 不传送 ② 恒为0 ③恒为1 ④ 为有用数据 8．RS-232C 标准电气特性规定逻辑“0”电平为（ ④ ）。 ① 0~0.4V ② 0~0.8V ③ -3~ -15V ④ +3~+15V 9．在下列总线中，（ ② ）是一种串行总线接口。 ① PC/XT ② USB ③ PCI ④ ISA 10．在异步串行通信中，波特率是指（ ① ）。 ① 每秒钟传送的二进制位数 ②每秒钟传送的字节数 ③每秒钟传送的字符数 ④ 每秒钟传送的数据帧数 11. RS-232C 是一个（ ③ ）标准。 ① 片总线 ② 内总线 ③ 串行通信 ④电流环 12．8251A 异步工作，其数据格式中有8位数据位，1位偶校验位，2位停止位。要求每秒传送1600个字符，需选用传送速率为（ ③ ）。 ①9600波特 ② 17600波特 ③ 19200波特 ④ 12800波特 13．上题中若波特率系数等于16，则发送时钟或接收时钟频率是（ ② ）。 ①9.6 KHz ②307.2 KHz ③192 KHz ④153.6KHz 14. CPU 送给8251A 的并行数据，由（ ① ）串行发送给外设的. ①TXD 端 ②RXD 端 ③RXC 端 ④TXC 端 15. 下列不属于UART 通信错误标志的是（④）。 ①奇偶错误 ②帧错误 ③溢出错误 ④ 循环错误 16.同步串行通信与异步串行通信比较，以下说法错误的是( ④ ) ①异步通信按字符成帧，同步通信以数据块成帧

基于单片机的RS-C串行通信接口设计

基于单片机的RS-232C串行通信接口设计课程设计任务书课程名称专业综合课程设计院（系）专业课程设计时间: 2011 年1 月3 日至2011 年1 月14 日课程设计的内容及要求：利用WAVE仿真器、8051 单片机开发基于单片机的RS-232C串行通信系统，实现单片机与PC机的通讯，要求实现数据收发功能. 具体要求如下：（1）按以上要求制定设计方案，并绘制出系统工作框图；（2）按要求设计单片机系统，给出电路原理图；（3）用仿真器及单片机系统和PC机进行程序设计与调试；（4）接受PC机发送数据，并将其会发给PC机；指导教师年月日负责教师年月日学生签字年月日目录 0. 前言 (1) .......... 1. 总体方案设计 (2) 2. 硬件电路的设计 (2) 2.1单片机介绍 (2)

2.2串口基本结构介绍 (3) 2.3电平转换电路设计 (4) 2.4整体电路设计 (5) 3 软件设计 (6) 3.1串行通信的实现 (6) 3.2流程框图 (6) 4.联合调试 (7) 5. 课设小结及进一步设想 (7) 参考文献 (9) 附录I 元件清单 (10) 附录II 整体电路图 (11) 附录III 源程序清单 (12) 杨毅沈阳航空航天大学自动化学院摘要：随着计算机技术特别是单片机技术的发展，单片机的应用领域越来越广泛，单片机在工业控制、数据采集以及仪器仪表自动化等许多领域都起着十分重要的作用。但在实际应用中，在要求响应速度快、实时性强、控制量多的应用场合，单个单片机往往难以胜任，这时使用多个单片机接合PC 机组成分布式系统是一个比较好的解决方案。这样，单片机的数据通信技术就变得十分重要，在某种程度上说，掌握了单片机的数据通信技术也就是掌握了单片机的核心应用技术。现在单片机及PC机在结构、性能和经济上为实现远程串行通信提供了很好的条件，串行通信是指按照逐位顺序传递数据的通信方式，由于仅需三根传输线传送信息且通信距离相对较远，所以在控

RS-232串行接口标准详细

RS-232串行接口标准详细介绍目前RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯。在RS-232的通讯标准中是以一个25针的接口来定义的，并在早期的计算机如PC或XT机型上广泛使用，但在AT机以后的机型上，实际均采用了9针的简化版本应用，现在所说的232通讯均默认为

外部设备。实际应用中，电子工程师在设计计算机与外围设备的通信时，通常在9针的基础再进行简化，只用其中的2、3、5三个管脚进行通信。这三个管脚分别是接收线、发送线和地线，在一般情况下即可满足通讯的要求，计算机和外部通讯的接线方法如图二：值得注意的是，2、3两脚是交叉互联的，这很容易理解，因为一个设备的发送线必须联接到另外一台设备的接收线上，反之亦然。对于232信号的电器特性等知识，有兴趣的话可以去网站查阅这方面的文章，232是最常用的通信方式之一，大量应用于各种工业控制或电子家电等产品中，是电子工程师必须掌握的知识之一。另外说明一下，232信号的有效通讯距离是15M。接收机后面有4根线的接法：g rx tx v 一边接收机后面有5根线则从左向右起为:RX TX GND VCC3.3V NC 刷机的注意事项：刷机之前最好备份，万一不成还能补救，提取原机的bin就是备份；不能乱刷，山寨机用的芯片有几种的,最好是开壳查看；刷机前，一定要测量好你们的中九机的升级端口输出电源，一开始不知道，还以为网上所述的3.3V，结果刷机板芯片发烫，差点报废，小心小心，机子还没刷到就先把刷机板烧坏了！！接收机后面有4根线的接法：g rx tx v 接收机后面有5根线则从左向右起为:RX TX GND VCC3.3V NC 刷机的注意事项：刷机之前最好备份，万一不成还能补救，提取原机的bin就是备份；不能乱刷，山寨机用的芯片有几种的,最好是开壳查看；刷机前，一定要测量好你们的中九机的升级端口输出电源，如本人的机子是15V输出的，一开始不知道，还以为网上所述的3.3V，结果刷机板芯片发烫，差点报废，小心小心，机子还没刷到就先把刷机板烧坏了！！一般卫星接收机的背部有4针或5针，被称为RS232（串口），台式电脑机箱后面有9针，也被称为RS232（串口），这两者之间的连接需要两样东西：一是RS232转TTL模块的小板。二是杜邦线作为引脚扩展。中星九号、卫星接收机常用接口说明

串口基本配置命令

串口基本配置命令【命令】async mode { protocol | flow | tty | printer | posapp | pos id } 【视图】异步串口视图、AUX 接口视图【参数】protocol：协议模式。指物理连接建立之后，接口直接采用已有的链路层协议配置参数建立链路。flow：流模式，也称交互模式。指物理连接建立之后，链路的两端进行交互，主叫端向接收端发送配置命令（与用户从远端手工键入配置命令效果相同），设置接收端的链路层协议工作参数，然后建立链路。一般用于拨号等人机交互的情况下。tty：终端接入方式。当路由器的异步串口用于终端接入服务时，通过此关键字以及相应参数来设置待接入的物理终端和虚终端（VTY）号。【描述】async mode 命令用来设置异步串口的工作方式。缺省情况下，异步串口工作在协议方式（protocol 方式），AUX 接口缺省工作在流方式（flow）。【举例】# 设置异步串口工作在流方式。 [Quidway-Serial0]async mode flow 【命令】baudrate baudrate 【视图】串口视图【参数】baudrate：串口的波特率，单位为bps。对于异步串口取值范围为300～115200，对于同步串口取值范围为1200～2048000。【描述】baudrate 命令用来设置串口的波特率。缺省情况下，异步串口的缺省波特率为9600 bps，同步串口的缺省波特率为64000 bps。异步串口支持的波特率有：300 bps、600 bps、1200 bps、2400 bps、4800 bps、9600 bps、19200 bps、38400 bps、57600 bps、115200 bps。同步串口支持的波特率有：1200 bps、2400 bps、4800 bps、9600 bps、19200 bps、38400 bps、57600bps、64000 bps、72000 bps、115200 bps、128000 bps、384000 bps、2048000bps。另外同步串口对于不同的物理电气规程，所支持的波特率范围有所不同。 &<048698;&O1472;V.24 DTE/DCE：1200 bps～64000 bps &<048698;&O1472;V.35 DCE/DCE、X.21 DTE/DCE、EIA/TIA-449 DTE/DCE 以及EIA-530 DTE/DCE：1200 bps～2048000 bps 当同/异步串口进行同异步切换时，接口的波特率将恢复为新工作方式下的缺省波特率。在设置串口波特率时，要注意串口的同异步方式以及外接电缆的电气规程等因素。另外要注意异步串口的波特率只在路由器与Modem 之间起作用，两台Modem 之间的波特率则由它们互相协商确定，因此在异步方式下两端路由器的波特率设置可以不一致；在同步方式下，由DCE 侧路由器决定线路传输的波特率，只需在DCE 侧设定即可。【举例】# 设置异步串口的波特率为115200 bps。 [Quidway-Serial0]baudrate 115200 【命令】clock { dceclk | dteclk1 | dteclk2 | dteclk3 | dteclk4 } 【视图】串口视图【参数】无【描述】clock 命令用来设置同步串口的时钟选择方式。缺省情况下，作为DCE 设备的情况，为DCEclk （即向DTE 设备提供时钟）；作为DTE 设备的情况，为DTEclk3。同步串口有两种工作方式：DTE 和DCE。不同的工作方式有不同的时钟选择。如果同步串口作为DCE 设备，需要向对端DTE 设备提供时钟，这时需要选择DCEclk；如果同步串口作为DTE 设备接受对端DCE 设备提供的时钟，由于同步设备的接收和发送时钟是独立的，则DTE 设备的接收时钟可以选择DCE 设备的发送或接收时钟，而且DTE 设备的发送时钟也可以选择DCE 设备的发送或接收时钟，产生四种组合，即在DTE 侧可以有四种时钟选择。【举例】# 设置同步串口作为DTE 设备的时钟选择方式为DTEclk2。 [Quidway-Serial0]clock dteclk2

串行通信接口设计说明

自动化技术综合实训报告实训题目:串行通讯接口设计院系：信系工程与自动化学院自动化系专业：自动化班级：自动化姓名：学号：指导教师：实训地点：信自楼开课时间：2011年6月22日学生姓名：

串行通信接口设计摘要:本文介绍了PC机与单片机采用RS-232C进行串行通信的接口方法。利用89C51，MAX232芯片等其他元件组成简单的PC机与单片机数据互发电路。给出了PC机实现串行通信的软件设计方法。关键字：串行通信、PC机、单片机、RS232C Keywords: serial communication, PC, microcontroller, RS232C Abstract: This paper describes the use of PC and microcontroller RS-232C serial communication interface methods. Using 89C51, MAX232 chip and other components form a simple PC and send data to each chip circuit. Giving the PC serial communication software design methods. 个人摘要：这次的自动化技术综合实训中，我在本小组中主要负责的是硬件方面。包括排板、焊接电路和硬件的调试以及帮助参考辅助别的方面的设计。由于经验不足出现排版不合理，只为一遍接线方便而未能合理排版而出现了一些不必要的跨线，总体来说焊接过程顺利。美观度一般，未出现短接虚焊等情况！

微机接口技术考试题带答案

第一章微机接口技术概述 1.1． 8086微处理器可寻址访问的最大I/O空间是（）。 A.1KB B.64KB C.640KB D.1MB 参考答案：B 2. 2.CPU的控制总线提供（）。 A.数据信号流 B.所有存储器和I/O设备的时序信号及控制信号 C.来自I/O设备和存储器的响应信号 D.前面B和C两项参考答案：D 3. 3. CPU的数据总线提供（）。 A.数据信号流 B.所有存储器和I/O设备的时序信号及控制信号 C.来自I/O设备和存储器的响应信号 D.地址信号流参考答案：A 4. 4. CPU的地址总线提供（）。 A.数据信号流 B.所有存储器和I/O设备的时序信号及控制信号 C.来自I/O设备和存储器的响应信号 D.地址信号流参考答案：D 5. 5. CPU在执行OUT DX，AL指令时，CPU往控制总线上送出的有效信号是（）。 A. B C D. 参考答案：A 6. 6. CPU在执行OUT DX，AL指令时，CPU往地址总线上送出的有效信号是（）。 A.DX寄存器所存放的地址B AL寄存器所存放的数据 C D. 参考答案：A 7.7. CPU在执行OUT DX，AL指令时，CPU往数据总线上送出的有效信号是（）。 A.DX寄存器所存放的地址B AL寄存器所存放的数据 C D. 参考答案：B 11.11. 8086CPU在作总线操作时，遇到READY=L后可插入（）。 A.1个等待周期 B 等待周期个数由具体情况所定 C 2个等待周期 D. 3个等待周期参考答案：B 12.12. 8086系统中，SP（）。 A.只能指向奇地址单元 B 只能指向偶地址单元 C最好指向偶地址单元 D. 最好指向奇地址单元参考答案：B

串行接口同步通信协议.doc

串行接口同步通信协议 [摘要]：接口在微型计算机系统的设计和应用中占有极为重要的地位。在微型计算机系统中，CPU要与存储器和输入/输出设备之间交换信息，这些信息的交换要借助接口来实现。接口是沟通微处理机和外部设备之间的桥梁，它减轻了CPU的负担，使CPU能够充分的发挥任务管理和逻辑判断作用，使CPU和外部设备能更加协调的完成输入/输出工作，从而提高整机的工作效率和系统功能。串行接口是使用串行方式进行数据传输的输入/输出接口，根据在串行通信中数据的定时的不同，串行通信可分为同步通信和异步通信。同步通信中为保证通信的正确，发送装置和接收装置事先必须有一个双方共同遵守的协议，这就是串行接口同步通信协议。 [关键词]：输入/输出接口，串行接口，同步通信，协议，SDLC/HDLC规程一、串行接口在计算机领域内，有两种数据传送方式：串行传送和并行传送。并行数据传送中，数据在多条并行1比特宽的传输线上同时由源传送到目的，这种传送方式也称为比特并行或字节串行。串行数据传送中，数据在单条1比特宽的传输线上，1比特1比特

的按顺序分时传送。串行通信一般使用在计算机与计算机之间、计算机和远程终端之间、终端与终端之间的通信中，传输距离通常从几米到数千公里。与典型设备相关的串行接口，数据传输的速率每秒在0～2百万比特的范围内。串行传输的速率和距离成反比，数据传输速率和距离的关系如图所示。串行通信接口的信号电平常采用RS-232-C信号电平或20mA电流环路操作方法。串行数据的发送由发送时钟控制。数据发送过程：把并行的数据序列送入移位寄存器，然后通过移位寄存器由发送时钟触发进行移位输出，数据位的时间间隔可由发送时钟周期来划分。发送时钟、待发送的二进制数据和出现在传输线上的信号波形三者的关系如图所示。