本章学习目标：了解并行通信与串行通信的含义理解波特率的概念,.
微机第6章并行通信和串行通信
(3)异步传送：5~8位/字符，时钟速率为通信波 特率的1、16或64倍
(4)可自动产生、检测和处理终止字符， 可产生1、1.5或2位的停止位
(5)波特率在同步方式时为0～64Kbps， 异步方式时为0～19.2Kbps
(6)全双工、双缓冲器发送器和接收器
3. 信号传输方式（续）
常用的调制方式有三种： 调幅、调频和调相，分别如下图所示。
4. 调制解调器
• 调制（Modulating）
– 把数字信号转换为电话线路传送的模拟信号
• 解调（Demodulating）
– 将电话线路的模拟信号转换为数字信号
• 调制解调器MODEM
– 具有调制和解调功能的器件合制在一个装置
与并行相比串行通信的特点
将数据分解成二进制位用一条信号线， 既传送数据信息，又传送控制信息
要求数据格式固定，分为异步和同步数 据格式
串行通信中对信号的逻辑定义与TTL不 兼容，需进行逻辑关系和逻辑电平转换
串行传送信息的速率需要控制，要求双 方约定通信传输的波特率
6.4 可编程并行通信接口芯片8255A
3．端口C的使用较特殊，除工作在方式0作为数据端 口之外，当工作在方式1和方式2时，它的大部分 引脚被用作联络信号，端口C还可以进行按位置位 /复位操作
二．8255A的编程结构
8255A由以下几部分组成：见图 1．三个数据端口A，B，C 这三个端口均可看作是I/O 口，但它们的结构和功能也 稍有不同。 A口：是一个独立的8位I/O 口，它的内部有对数据
字符速率与波特率两者关系
字符速率：每秒钟传输的字符数。 波特率：指单位时间内传送二进制数据的 位数。单位为：b/s
微机原理及接口技术课程标准
《微机原理及接口技术》课程标准课程编号：课程名称：微机原理及接口技术（Microcomputer Principle and Interface Technology）课程类型：专业基础课学时学分：64学时（4学分）一、课程概述（一）课程性质。
《微机原理及接口技术》是计算机各本科专业教学中的一门重要专业基础课，在教学计划中占有重要地位和作用。
本课程的教学目的是使学生掌握计算机的基本组成部件、逻辑功能、工作原理、设计方法和实现技术等的有关基础知识和技术，建立完整、清晰的计算机整机概念。
并使学生具备对计算机系统整机和部件进行分析和设计的能力。
《计算机组成原理》、《汇编语言》等课程是《微机原理及接口技术》的先修课程。
（二）课程理念。
为适应当今科学与技术发展和培养高素质应用型人材的要求，《微机原理及接口技术》作为一门学科基础课，将加强专业基础理论，拓宽专业口径，注重实践性环节，提高素质教育作为教学理念。
在教学设计方面，使学生对微机原理的基本1二、课程目标（一）总体目标初步掌握先进的微处理器芯片结构,熟悉当前主流计算机硬件系统的构成；掌握微机接口应用技术开发、设计方法,了解微型计算机实现技术及微机技术新的发展趋势。
（二）具体目标1. 了解《微机原理及接口技术》这门学科的性质、地位和独立价值。
知道这门学科的研究范围、分析框架、研究方法、学科进展和未来方向。
2．理解微型计算机系统的运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大组成部件的有关基本概念和基本原理。
了解相应的有关新技术和方法。
3．理解微处理器、存储器,以及有关的输入设备和输出接口等各个部件的组成结构和基本功能。
4．通过完成可编程芯片硬件连线与芯片的初始化编程和应用程序的设计,掌握使用可编程接口芯片进行I/O接口设计的能力。
5．掌握内存储器芯片的选用和扩充能力。
三、内容标准第一单元微型计算机概述学习目标：使学生建立微型计算机结构模型初步了解微处理器的特点和应用场合。
《微机原理》教学大纲
《微机原理》教学大纲课程编码：1800801课程性质：专业基础课适用专业：机械设计制造机器及其自动化、材料成型及控制工程学分学时：3.5学分，64学时（理论教学56学时，实验教学8学时）开设学期：第6学期一、教学目的本课程是全国网络教育计算机科学与技术及相关专业本科生的主干专业课。
其目的在于使学生了解计算机的原理，建立计算机系统的整体概念，增强学生对计算机硬件结构的认识，培养学生利用微型计算机解决实际问题的能力，同时使学生对微型计算机有关的接口芯片的工作原理和应用方法有一定的认识，为从事系统的软件硬件设计奠定必要的理论基础。
二、教学重点与难点1．重点：单片机的工作原理、单片机指令和编程方法，单片机的外部扩展方法。
2．难点：设计简单的实用单片机电路。
三、教学方法在教学过程中，根据教学目标和教学模式，课程难度和特点，尽可能采用多种教学方法穿插进行，通常采用以下几种方式：行为引导式教学法、案例式、项目式、探究式、启发式、讨论式、任务式等，做到依据内容选择恰当的教学方法。
四、教学内容第一章计算机基础知识（6学时）（一）教学要求：理解数制的基本概念和在计算机设计与使用中常用的几种数制，掌握二进制与十进制两种数制数制之间的转换方法，认识组成逻辑电路的三种最基本的门电路，掌握基本的逻辑运算的方法及二进制数的基本加减运算。
（二）教学内容：数制的基与权，数制的转换方法；基本的逻辑电路（非门、或门、与门）；布尔代数的基本运算规律；摩根定理；二进制数基本运算的实现及其电路实现；全加器、半加器的的原理图及其主要区别。
第二章微型计算机的基本组成电路（4学时）（一）教学要求：能对微型计算机中最常见的基本电路部件算术逻辑单元、触发器、寄存器、存储器以及总线结构等的名称、作用及电路原理有一个简单的认识，掌握常见触发器的不同动作，了解触发器、寄存器及存储器之间的关系，掌握常见寄存器的工作原理及电路结构，掌握可控计数器、环型计数器以及程序计数器的基本功能，了解只读存储器和随机存取存储器的区别，理解“地址”在微型计算机中的作用，掌握控制字的意义。
简述并行、串行、异步、同步通信原理
标题：并行、串行、异步、同步通信原理解析一、介绍并行、串行、异步、同步通信的概念1. 并行通信：指多个数据信号在同一时刻通过不同的传输路径传输，在数据传输过程中，多个信号可以同时进行传输，从而提高数据传输效率。
2. 串行通信：指数据信号按照顺序一个接一个地通过同一传输路径传输，在数据传输过程中，数据信号只能依次进行传输，适用于长距离传输和节约传输线路资源。
3. 异步通信：指数据传输时没有固定的时钟信号，数据在发送方和接收方之间按照不规则的时间间隔传输，需要通过起始位和停止位来标识数据的起始和结束。
4. 同步通信：指数据传输时需要有固定的时钟信号，数据在发送方和接收方之间按照固定的时间间隔传输，需要通过时钟信号进行同步。
二、并行通信的原理及特点1. 原理：多个数据信号同时通过不同的传输路径传输。
2. 特点：1) 传输速度快：由于多个数据信号同时进行传输，因此传输速度相对较快。
2) 传输距离有限：由于多条传输路径之间的信号相互干扰，因此传输距离相对较短。
3) 成本较高：需要多条传输路径和大量的接口，成本相对较高。
三、串行通信的原理及特点1. 原理：数据信号按照顺序一个接一个地通过同一传输路径传输。
2. 特点：1) 传输速度慢：由于数据信号只能依次进行传输，因此传输速度相对较慢。
2) 传输距离远：适用于长距离传输，可以节约传输线路资源。
3) 成本较低：只需要一条传输路径和少量的接口，成本相对较低。
四、异步通信的原理及特点1. 原理：数据传输时没有固定的时钟信号，数据在发送方和接收方之间按照不规则的时间间隔传输。
2. 特点：1) 灵活性高：数据传输时间不固定，可以根据实际需要进行调整。
2) 精度较低：由于没有固定的时钟信号，数据传输的精度相对较低。
3) 适用于短距离传输：由于数据传输精度较低，适用于短距离传输和数据量较小的情况。
五、同步通信的原理及特点1. 原理：数据传输时需要有固定的时钟信号，数据在发送方和接收方之间按照固定的时间间隔传输。
太厉害了!终于有人能把“并行通信和串行通信”讲的明明白白了
太厉害了！终于有人能把“并行通信和串行通信”讲的明明白白了通信接口广泛用于现场数据采集和数据传输。
监控系统主要涉及串行通信接口和网络接口。
计算机和外围设备或计算机之间通常有两种通信方式:并行通信和串行通信。
并行通信并行通信指的是数据位的同时传输。
数据并行传输速度快，但占用大量通信线路，数据传输的可靠性随着距离的增加而降低，仅适用于短距离数据传输。
串行通信串行通信是指在一条数据线上逐位顺序传输数据。
在传输过程中，在传输每个数据之后，再传输第二个数据，依此类推。
当接收数据时，一次一条数据线被逐个接收，然后它们被组合成一个完整的数据。
在远程数据通信中，一般采用串行通信，具有通信线路少、成本低的优点。
一、同步和异步通信方式串行通信有两种基本通信模式：同步串行通信方式和异步串行通信方式。
同步串行通信方式是指在相同的数据传输速率下，发送端和接收端的通信频率保持严格同步。
因为不需要起始位和停止位，所以可以提高数据传输速率，但是发射器和接收器的成本更高。
异步串行通信方式是指发送端和接收端不需要在相同的波特率下严格同步，并且允许相对延时，即接收端和发送端之间的频率偏差在10%以内，这样可以保证通信的正确性。
二、数据传送方式1、单工方式。
单工方式使用数据传输线，只允许数据在固定的方向上传输。
例如，甲只能用作发射器，乙只能用作接收器，数据只能从甲传送到乙，而不能从乙2、半双工方式。
半双工方式使用数据传输线，允许数据以分时方式在两个方向传输，但不能同时在两个方向传输。
例如，在某个时刻，甲是发射器，乙是接收器，数据从甲传送到乙；另一方面，甲可以作为接收器，乙可以作为发送器，数据从甲传输到乙。
3、全双工方式。
全双工方式使用两条数据传输线，允许数据同时双向传输。
例如，甲和乙有独立的发射器和接收器。
同时，允许向甲和乙发送数据波特率指每秒传输二进制数据的位数，单位为b/s和bps(位/秒)。
它是衡量串行数据传输速度的重要指标和参数。
串行通信与并行通信的区别
串⾏通信与并⾏通信的区别
⼀、基本概念
串⾏通信:⼀条信息的各位数据被按逐位按顺序传送。
并⾏通信：⼀条信息的数据可以按照多位传送，有更多的信号地线。
⼆、特点
串⾏通讯：两个设备之间通过⼀对信号线进⾏通讯，其中⼀根为信号线，另外⼀根为信号地线，信号电流通过信号线到达⽬标设备，再经过信号地线返回，构成⼀个信号回路。
并⾏通讯通常可以⼀次传送8bit、16bit、32bit甚⾄更⾼的位数，相应地就需要8根、16根、32根信号线，同时需要加⼊更多的信号地线。
通过串⾏通讯与并⾏通讯的对⽐，可以看出：串⾏通讯很简单，但是相对速度低；并⾏通讯⽐较复杂，但是相对速度⾼。
更重要的是，串⾏线路仅使⽤⼀对信号线，线路成本低并且抗⼲扰能⼒强，因此可以⽤在长距离通讯上；⽽并⾏线路使⽤多对信号线（还不包括额外的控制线路），线路成本⾼并且抗⼲扰能⼒差，因此对通讯距离有⾮常严格的限制。
串行传输和并行传输的概念
串行传输和并行传输的概念
串行传输和并行传输是数据传输领域中两个重要的概念。
这两种
传输方式在计算机网络、通讯设备和储存器等领域都有广泛应用，因
此了解它们的不同之处和应用场景非常重要。
首先，我们来看看什么是串行传输。
串行传输指的是将数据通过
一个线路逐位传输。
在串行传输中，数据位按照一定的顺序一个接一
个地传输，即将每一位数据从发送方发送到接收方。
串行传输的优点
是可以节省数据传输设备的成本，因为它们只需要一个传输线路即可。
此外，通过串行传输，数据传输也可以更加稳定和可靠，因为这种传
输方式避免了在并行传输中可能出现的跨线路问题。
接下来，我们来看看什么是并行传输。
在并行传输中，数据以多
个线路的形式同时传输。
并行传输可以一次传输多个数据位，因此它
可以比串行传输更快地传输大量的数据。
并行传输的优点是能够更快
地传输数据量大的数据，这对于需要快速传输大量数据的应用来说非
常重要，例如高清视频、高速网络和储存器等。
在实际应用中，我们可以根据需要来选择串行传输还是并行传输。
串行传输适用于需要节省成本，同时对数据传输速度要求较低的场合。
而并行传输适用于对数据传输速度要求较高的场合，也适用于需要传
输大量数据的情况。
总的来说，串行传输和并行传输都是数据传输领域中的基础技术
之一。
了解这两种传输方式的应用场景和使用方法，可以帮助我们更
好地理解计算机网络中数据传输的原理和优化方法。
串行通信和并行通信的详解
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外同步
外同步通信的数据格式中没有同步字符，而是 用一条专用控制线来传送同步字符，使字节的循环控制码CRC为结束。
17:18:24
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②面向比特型的数据格式 根据同步数据链路控制规程（ SDLC），面向 比特型的数据每帧由六个部分组成。
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串行接口基本工作原理
串行发送时， CPU 通过数据总线把 8 位并行数 据送到数据输出寄存器，然后送给并行输入/串 行输出移位寄存器，并在发送时钟和发送控制 电路控制下通过串行数据输出端一位一位串行 发送出去。起始位和停止位是由串行接口在发 送时自动添加上去的。串行接口发送完一帧后 产生中断请求，CPU响应后可以把下一个字符 送到发送数据缓冲器。
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串行通信
通信双方使用一根或两根数据信号线相连，同 一时刻，数据在一根数据信号线上一位一位地 顺序传送，每一位数据都占据一个固定的时间 长度。 与并行通信相比，串行通信的优点是传输线少、 成本低、适合远距离传送及易于扩展。缺点是 速度慢、传输时间长等。 如计算机上常用的COM设备、USB设备和网络 通信等设备都采用串行通信。
奇偶 停止 起始 校验 位 位
7位数据
7位数据
0/1
0/1
1
0
0/1
0/1
0/1
0/1
0/1
0/1
0/1
0/1
1
0
0/1
0/1
0/1
0/1
„„
低位
高位
下降沿指出下一个字符的开始
a)数据字为7位ASCII码时的通信格式
第 n 个字符 第 n＋1 个字符
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5.1.4调制解调器（MODEM 又称猫） 在进行远程异步串行数据通信时，二进 制的数据位在传输时会出现畸变，可以利用 调制解调器解决这个问题。 利用调制解调器进行数据远距离串行通 信的过程如下图所示。
5.2串行口的基本结构和工作方式
5.2.1串行口的基本组成
发送缓冲器SBUF只能 全双工的串行通信 接收和发送缓冲器 写入不能读出。 口，可同时接收和 SBUF 在物理上共用一 发送。 个地址 99H。 接收缓冲器SBUF只能 读出不能写入。
2．方式1
（1）特点
8位异步串行通信UART接口。 帧结构为10位，包括起始位0，8位数据位，1位停止位。 波特率由软件设置，由T1 的溢出率决定。 （2）发送操作 由指令MOV SBUF，A 启动A中的数据从TXD端异步发送。发 送完一帧数据后，TI自动置1，请求中断。要继续发送时，TI必须由
指令清0（CLR TI）。
5.1串行通信的基础知识
在实际应用中，80C51单片机经常要与外设进行信息交换； 单片机与单片机之间或单片机与计算机之间往往也要交换信息， 这些信息交换都可以称为通信。 数据通信的传输方式:并行通信和串行通信 并行通信：数据的各位同时送出。占用I/O多，速度快。 串行通信：数据的各位逐位送出。线路简单，速度慢。
3．方式2和方式3
方式2和方式3具有多机通信功能，两种方式 除了波特率设置不同外，其余功能完全相同。 （1）特点 8位异步串行通信UART接口。帧结构为11位 ，包括起始位0，8位数据位，1位可编程位 TB8/RB8，1位停止位。 方式2的波特率固定，由PCON中的SMOD位选 择，当SMOD=0时，波特率为fOSC/64；当SMOD=1 时，波特率为fOSC/32；SMOD位状态用软件设置 。见表5-1。
第5章 串行口与通信
本章学习目标 ： 了解并行通信与串行通信的含义 理解波特率的概念，学会波特率的计算方法 能按要求正确设置特殊功能寄存器SCON和PCON的 SMOD位 能区分串行口的4种工作方式， 熟悉方式1、方式2、方 式3 程序的编制方法 知道RS-232C、RS-422A和RS485 基本性能 理解双机通信和多机通信的基本过程 能读懂教材中的控制实例，学会编写同等难度的控制程 序
（3）接收操作 在RI=0的前提下，用指令置REN=1，启动一帧数据的接收。串
行口采样RXD，当采样到1至0的跳变时，表明接到串行数据的起始位，
开始接收一帧数据，直到停止位到来时，把停止位送到RB8中，此时 RI自动置1，请求中断并通知CPU从SBUF中取走已接收到的数据 。 想继续接收时要用指令清除RI。
5.2.2串行口的特殊功能控制寄存器
与串行口有关的特殊功能寄存器有SBUF、SCON 、PCON，与串行口中断有关的特殊功能寄存器有 IE、IP. 1．串行口发送/接收缓冲器SBUF（99H） 2．串行口控制寄存器SCON SCON的各位的定义和功能如下：
SM0、SM1： 串行口工作方式选择位（内容见5.2.3节）。
传送数据1101 0010B时并行通信和串行通信的示意图。
5.1.1串行通信的制式
按照信息传送的方向，串行通信可分为3种制式。
1．单工制式
2．半双工制式
3．全双工制式
5.1.2串行通信的方式
串行通信有两种基本的通信方式：同步通信与异步通信。 1.异步通信(Asynchronous Communication) 在异步通信中，数据通常是以字符(或字节)为单位组成 字符帧传送的。字符帧由发送端逐帧发送，接收端逐帧接收。 发送端和接收端由各自的时钟来控制。这两个时钟源可以彼 此独立、互不同步。 在帧格式中，一个字符由4个部分组成：起始位、二进 制数据位、奇偶校验位和停止位。下图给出了典型的异步帧 格式。
5.1.2串行通信的方式
2．同步通信（Synchronous Communication） 同步通信在发送一组数据时，只在开始用1～2 个同步字符作为双方取得同步的号令，然后连续发 送整组数据。不像异步通信那样将字符一个一个地 分开来传送。格式下图所示。
5.1.3串行通信的传输速率
所谓传输速率就是指每秒传输多少位， 传输速率也称波特率（bps）。 如果数据传送的速率是120帧/秒，每个 帧包含10位，则波特率为 10×120=1200 bps，于是每位传送的时间 T=1/1200=0.833ms 标准波特率系列为110、300、600、 1200、1800、2400、4800、9600和 19200bps。
SMOD＝l时，方式1、2、3的波特率加倍，否则不加倍。
PCON的格式如下：
5.2.3串行口的四种工作方式
80C51单片机串行口有4种工作方式，用特殊功能寄 存器SCON中的SM0、 SM1两位进行设定，见表5-1。
1．方式0
（1）特点
用于串行I/O口扩展，有固定的波特率，为fOSC/12。 同步发送/接收功能，由TXD提供移位脉冲，RXD用作数据输入/
RI： 接收中断标志位。结束接收时由硬件置位。该位必须用软
件清零。
3．电源控制寄存器PCON
串行口借用了电源节地址为87H，不可进行位寻址。它的
低4位全部用于80C51/80C31子系列单片机的电源控制。
只有最高位SMOD位用于串行口波特率系数的控制。当
输出通道。
发送接收8位数据，低位在前，高位在后。 （2）发送操作
由指令MOV SBUF，A 启动发送操作，发送时由TXD输出移位
脉冲，RXD发送SBUF中的数据。发送完8位数据后，TI自动置1，请 求中断。要继续发送时，TI必须由指令清0（CLR TI）。 （3）接收操作 在RI=0的前提下，用指令置REN=1，可以启动一帧数据的接收。 同样由TXD输出移位脉冲，由RXD接收串行数据。接收完一帧RI自动 置1，请求中断。想继续接收时要用指令清除RI。
SM2： 多机通信控制位。具体用法见5.3.3节。
REN： 串行接收允许位。由软件置1或清0。软件置1时，串行 口允许接收，清0后禁止接收。 TB8： 在方式2和方式3中是发送的第9位数据。 RB8： 在方式2和方式3中是接收的第9位数据。 TI： 发送中断标志位。发送结束时由硬件置位。该位必须用软 件清零。