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这个动作将会让PC机晓得何种 USB设施刚接上以及

作者:admin来源:未知发布时间:2019-11-27

  第一节 串行通信根本学问 一、串行通信根基道理 1.计较机的数据传送体例:并行数据传送和串行数据传送 并行数据传送的特点:各数据位同时传送,节制简单, 速度快、效率高;成本高,且距离凡是小于30米。 计较机内部的数据传送都使并行数据传送。 8位同时传送 接 收 设 备 扣问 应对 1 0 1 0 1 1 0 0 发 送 设 备 串行数据传送的特点:数据传送按位数需进行,起码只 需一根传输线,成本低,可操纵德律风网等现成的设备;速 度慢,节制复杂。距离可从几米到几千公里。 接 收 设 备 D0 D7 8位按序传送 发 送 设 备 计较机通信(串行通信)是指计较机取外部设备或计较机 取计较机之间的消息互换。 正在多微机系统以及现代测控系统中消息的互换多采用 串行通信体例。 异步和同步体例 异步通信是指通信的发送取领受设备利用各自的时钟 节制数据的发送和领受过程。为使两边的收发协调, 要求发送和领受设备的时钟尽可能分歧。 异步通信是以字符(形成的帧)为单元进行传输,字符 取字符之间的间隙(时间间隔)是肆意的,但每个字符 中的列位是以固定的时间传送的,即字符之间是异步的 但统一字符内的列位是同步的。 串行通信的体例: 2.异步串行通信的字符格局: 异步串行通信的字符格局: 一个字符帧 空 闲 起 始 位 数据位 校 验 位 停 止 位 空 闲 下一字符 起始位 LSB MSB 异步通信的特点: 不要求收发两边时钟的严酷分歧,实现容易,设备开 销较小,但每个字符要附加2~3位用于起止位,各帧 之间还有间隔,因而传输效率不高。 4 二、串行通信的传输标的目的 传输。 单工 半双工 全双工 1、单工是指数据传输仅能沿一个标的目的,不克不及实现反向 2、半双工是指数据传输能够沿两个标的目的,但需要分时 进行。 3、全双工是指数据能够同时进行双向传输。 三、串行通信的信号形式 近程和近程的串行通信的信号形式分歧 1.近程通信(当地通信) 采用数字信号间接传送,正在传送过程中不改变原数据代 码的波形和频次.这种数据传送体例称为基带传送体例. 寄放器 寄放器 RS-232 电平 串行接口 串行接口 TTL电平 计较机A TTL电平 计较机B 2.近程通信 操纵调制器(Modulator)把数字信号转换成模仿信号, 然后送到通信线上去,再由解调器(Demodulator) 把从通信线上收到的模仿信号转换成数字信号。 通信是双向的,调制器息争调器归并正在一个安拆中, 这就是凡是说的调制解调器MODEM。 RS-232C RS-232C 德律风网 DTE DCE DCE DTE 9 四、传输速度 比特率和波特率 1.比特率:每秒钟传输二进制代码的位数,单元是: 位/秒(bps)。 如每秒钟传送240个字符,而每个字符格局包含10位 (1个起始位、1个遏制位、8个数据位),这时的比特 率为: 10位×240个/秒 = 2400 bps 2.波特率:每秒钟调制信号变化的次数,单元是:波特 (Baud)。 波特率和比特率不老是不异的,对于基带 正文 传输比特率和波特率是不异的。所以,我们 也经常用波特率暗示数据的传输速度。 3 设置波特率因子 正在异步通信体例进行通信时,发送端需要用时钟 来决定每1位对应的时间长度,领受端也需要用一个时 钟来测定每1位的时间长度,前一个时钟叫发送时钟, 后一个时钟叫领受时钟。这两个时钟的频次能够是波 特率的数倍,一般取16倍、32倍或64倍。这个倍数就 称为波特率因子。 第二节 串行通信的实现 1、并行通信和串行通 信的特点: 串行通信是逐位传送数据,所 以一个多位数据需要多次传 送。好比一个8位的字节型数 据至多需要8次传送。它有如 下特点: ? 速度较慢; ? 引线少; ? 距离长。 TXD 计较机 RXD TXD 外设 RXD 2、串行通信的硬件前提 正在硬件上,串行通信系统的焦点部件是移 位寄放器,此中正在发端要有一个并入串出 移位寄放器,正在收端要有一个串入并出移 位寄放器(由于计较机内部均为并行数 据)。 D6 …… : D0 D D7 Q : D CLK D7 Q …… : D CLK D7 Q 并入串出移位寄放器 D1 …… D : D7 D7 Q : D CLK D7 Q …… : D CLK D7 Q 并出串入移位寄放器 第三节 异步领受/发送器(UART) 串行接口的根基布局次要是异步领受/发送 器(UART),它不只包罗并行数据和串行数 据之间的彼此转换,还有检测串行通信正在传 送过程中可能发生错误的逻辑部件。 四、信号的调制息争调 因为模仿信号的传输比数字信号传 输更为无效,因此可将数字信号调制成 模仿信号进行传输,用解调器把领受的 模仿信号再转换成数字信号。 FSK(Frequency-shift keying):频移键控。就是用数字信号去调制载波 的频次。它是操纵基带数字信号离散取值特点去键控载波频次以传送消息的一种 数字调制手艺。 最常见的是用两个频次承载二进制1和0的双频FSK系统。 8.3 可编程串行通信接口芯片8251A简介 8251A芯片是INTEL公司出产的大规模集成电 芯片,是取INTEL系列CPU兼容的可编程的串行通信 接口。虽然8251A功能较强,但它需要外部时钟电 。因而采用8251A做为接口电时需要比力复杂 的外围电。而目前风行的单片机如MCS51系列, CPU内部就集成了串行接口部件及按时器/计数器, 几乎不需要外围辅帮电,利用起来很是简单,性 能价钱比很高,因而现正在越来越多的数字化仪器仪 表电中不再采用8251A而是利用单片机做为串行 通信接口了。 一、次要根基机能 1. 可用于同步和异步传送 2. 波特率, DC-19.2K(异步);DC- 64K(同步)。 3. 完全双工,双缓冲发送和领受 4. 取8080/8085CPU完全兼容 二、内部布局 发送和接 收电 总线接 口部门 调制解调 节制电 8.4 串行通信接口RS-232C 一、RS-232C电器特征及接口信号 1.电气特征 正在数据线TXD和RXD上: 逻辑1=-3V~-15V 逻辑0=+3V~+15V 正在节制线和形态线RTS、CTS、 DSR、DTR和DCD上: 信号无效=+3V~+15V 信号无效=-3V~-15V 现正在的台式PC机一般至多有两个RS- 232串行口COM1和COM2,凡是利用的 是9针D形毗连器,而也有利用的是老式 信号方历来 的DB25针毗连器。 9芯 缩写 自 1 2 3 4 5 6 7 8 9 调制解调器 PC 调制解调器 调制解调器 描述 调制解调器 调制解调器 PC PC CD RXD TXD DTR GND DSR RTS CTS RI 载波检测 领受数据 发送数据 数据终端准 备好 信号地 通信设备准 备好 请求发送 答应发送 响铃器 2.RS-232C取TTL转换 RS-232C是用正负电压来暗示逻辑形态,取 TTL以凹凸电平暗示逻辑形态的分歧。因而, 为了可以或许使计较机接口取终端的TTL器件毗连,必 须正在RS-232C取TTL电之间进行电安然平静逻辑关系 变换。 3.RS-232C的接口信号 能够用电缆线端口, 但通信距离较近(12m)。若 距离较远,可 附加调制解调器(MODEM)。RS-232C规尺度 接口有25条线C串口通信接线方式(三线.BIOS串行通信口功能 IBM PC 及其兼容机供给了比力矫捷的关于串行 口的BIOS中缀挪用方式,即通过INT 14H挪用ROM BIOS串行通信口例行法式。该例行法式包罗将串 行口初始化为指定的字节布局和传输速度,查抄 节制器的形态,读写字符等功能 3.举例 设通信两边有一台计较机为 PC 机,利用 COM1 端口。正在串行 通信中,必需起首设定通信两边所利用字符串的数据布局, 才能进行软件编程。这里我们设数据正在领受和发送的字符串 中,序号为0的字节为数据长度,其后的字节为所领受的数据。 领受数据子法式: receive proc r rec_check: mov ah,3 mov dx,0 int 14h test ah,20H jz rec_check mov ah,2 mov dx,0 int 14h ret ;这是领受数据子法式, ;出口AL,AH ;读通信口形态字 ;测试数据预备好位 ;数据未预备好,再读形态字 ;读通信端口数据 receive endp 发送数据子法式: send proc r push ax mov ah,3 mov dx,0 int 14h test ah,20h jz send_check pop ax mov ah,2 mov dx,0 int 14h ret endp ;这是发送数据子法式, ;输入参数:AL,输出参数:AL,AH ;读通信口形态字 send_check: ;测试“发送保留寄放器空”位 ;发送保留寄放器满,再读形态字 ;发送数据 send 8 .5 一、 USB的定义 USB总线简介 USB是Universal Serial Bus的缩写,中辞意义就 是“通用串行总线”, 是毗连有USB接口的计较 机外围设备到计较机的一种计较机外部总线布局 二、 USB的开辟布景 制定了USB的规范: 1.毗连PC 取电线.Plug-and-Play (即插即用)。 3.端口扩展。USB供给双向低成本低速到中速(USB 2.0 可达480Mb/s)的通用外设总线合用于毗连各类 各样的外设而且易于扩展。 三、 USB的变化 至目前为止,USB共履历以下几回严沉变化: 0.7版本 于1994年11月11日发布。是USB的最早版本。 1.0版本 于1995年11月13日制定发布了,USB具有2 种传输速度 Low-speed 1.5Mb/s, Full-speed 12Mb/s。 1.1版本 于1998年9月23日制定了1.1规格版本,速度不 变。 2.0 (草案)版本 于1999年10月5日发布。制定了Highspeed的概念,规格 。 2.0版本 于2000年4月27日发布。 四.USB系统拓扑布局 对于每个PC来说,都有一个 或者多个称为Host节制器的设备, 该Host节制器和一个根Hub做为一 个全体。这个根Hub下能够接多级 的Hub,每个子Hub又能够接子 Hub。每个USB做为一个节点接正在 分歧级此外Hub上。 每个USB Host节制器城市自 带一个USB Hub,被称为 (Root)Hub。这个根Hub能够接子 (Sub)Hub,每个Hub上挂载USB 设备。一般PC有8个USB口,通过 外接USB Hub,能够插更多的 USB设备。当USB设备插入到 USB Hub或从拔出时,城市 发出电信号通知系统。如许能够枚 举USB设备,例如当被插入的时候, 系统就会建立一个USB物理总线, 并扣问用户安拆设备驱动 对于具体USB设备来说,每个USB 设备的传输绝对不会影响其他USB设备 的传输。例如,正在有USB设备传输的时 候,其他USB设备的带宽不会被占用。 对于USB设备来说,每个USB设备曲直 接毗连到USB Host节制器上的。 五. USB的特点 1.USB为所有的USB外设供给了单一的、易于操做的 尺度的毗连类型。 2.USB整个的系统只要一个端口和一个中缀; 3.USB支撑热插拔(hot plug); 4.USB支撑PNP; 5.USB正在设备供电方面供给了矫捷性; 6 .USB供给全速 12Mbps的速度和低速 1.5Mbps 的速度 来顺应各类分歧类型的外设;USB2.0 还支撑 480Mbps 的高速传输速度; 7 . USB2.0 的 High-speed 模式支撑音频和视频设备,可 以其固定带宽; 8 .为了顺应各类分歧类型外围设备的要求 USB 供给了 四种分歧的数据传输类型:节制传输,Bulk数据传输, 中缀数据传输,同步数据传输。同步数据传输可为音 频和视频等及时设备的及时数据传输供给固定带宽。 9 . USB 的端口具有很矫捷的扩展性。一个 USB 端口串 接上一个 USB Hub 就能够扩展为多个 USB 端口。规范 中说,USB能够扩展到127个外设端口。福德正神彩票网app, 六、 1、NRZI编码 USB工做道理 2、分组传送 USB手艺和IP手艺一样,都是基于分组传送 体例的。对USB总线来讲,当要传送一个文件 时,法式按照USB和谈,起首把数据分成若干 块,然后正在每块数据前面添上同步信号、包标 识,后面添上CRC校验,就构成了USB封包。一 个文件可能可能有多个封包。全速USB总线 毫秒做为一个时间帧,总线正在一个帧内顺次传 送分歧文件的封包。因而从宏不雅上,就仿佛总 线同时对分歧的USB外设进行数据传送。 3、USB封包 按照消息包所实现的功能可分为3品种型: 令牌包、数据包和握手包。 令牌包定义了数据传送的类型。好比图 所示。 七、USB传输体例 1、USB的四种传输体例 (1)同步(isochronous)体例传输 同步传输供给了确定 的带宽和间隔时间,以固定的传输速度,接二连三地正在从 机取USB 设备之间传输数据,正在传送数据发生错误时 ,USB 并不处置这些错误,而是继续传送新的数据,它被用于时 间严酷并具有较强容错性的流数据传输或者用于要求恒 定的数据传输率的立即使用中。 ( 2 )中缀传输体例 (Interrupt) 该体例传送的 数据量很小 , 但这些数据需要及时处置 , 以达到 及时结果。此体例次要用于按时查询设备能否 有中缀数据要传输。 (3)节制传输体例(Control) 节制传输是双向 传输,数据量凡是较小,用来处置从机到USB 设备的数据传输。包罗设备节制指令、设备状 态查询及确认号令。 ( 4 )批 (Bulk) 传输体例 次要使用正在数据大量 传输和接管数据上,同时又没有带宽和间隔时 间要求的环境下,要求传输准确无误的数 据 。 2、USB设备类型 八、USB设备列举 正在USB规范中有一个很是主要的“动做” 或“过程”。这个动做将会让PC机晓得何种 USB设备刚接上以及其所含的各类消息。如许, PC机就能够取这个USB设备起头进行数据传输 的工做了。这个动做称之为设备列举 (enumeration)。 1、USB描述符 正在设备列举过程中,USB设备向从机传送了 一个主要的消息,使从机晓得了这个设备是 “谁”,并启动了该设备的驱动法式。这个 消息就是USB描述符 2、设备列举 设备列举包含两方面的功能,一是从 机汇集USB设备的消息,也就是USB描述 符。另一个是从机按照USB描述符对设备 进行设置装备摆设,好比USB设备地址设置,USB 设备各端点数据传输体例设置。 常用总线、总线:微机系统中,各部件之间传输消息的通。 2、内部总线:大规模集成或超大规模集成芯片的内部 传输消息的通。 3、芯片总线:芯片取芯片之间消息的传输通,也叫 元件级总线、系统总线:正在微机系统中,从机根本上加上外围设 备。大都微机系统采用模块板布局,每个模块具有 功能。如:由CPU、时钟电及支撑逻辑电构成的 从板、彩色显示节制板、打印机接口、磁盘驱动板等, 各电板之间消息传输通为系统总线。 目前,系统总线都是并行线,为了利用矫捷便利,出产 厂家将系统总线做成尺度插槽,从而实现毗连更多的外 设。