串口通訊―通信協(xié)議

2.串行通信協(xié)議

串行通信協(xié)議分同步協(xié)議和異步協(xié)議。

（1）異步通信協(xié)議的實(shí)例――起止式異步協(xié)議

圖3

特點(diǎn)與格式：

起止式異步協(xié)議的特點(diǎn)是一個(gè)字符一個(gè)字符傳輸，并且傳送一個(gè)字符總是以起始位開(kāi)始，以停止位結束，字符之間沒(méi)有固定的時(shí)間間隔要求。其格式如圖3 所示。每一個(gè)字符的前面都有一位起始位（低電平，邏輯值0），字符本身有5～7位數據位組成，接著(zhù)字符后面是一位校驗位（也可以沒(méi)有校驗位），最后是一位，或意味半，或二位停止位，停止位后面是不定長(cháng)度的空閑位。停止位和空閑位都規定為高電平（邏輯值），這樣就保證起始位開(kāi)始處一定有一個(gè)下跳沿。

從圖中可以看出，這種格式是靠起始位和停止位來(lái)實(shí)現字符的界定或同步的，故稱(chēng)為起始式協(xié)議。傳送時(shí)，數據的低位在前，高位在后，圖4表示了傳送一個(gè)字符E的ASCAII碼的波形1010001。當把它的最低有效位寫(xiě)到右邊時(shí)，就是E的ASCII碼1000101=45H。

圖4

起／止位的作用：起始位實(shí)際上是作為聯(lián)絡(luò )信號附加進(jìn)來(lái)的，當它變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，告訴收方傳送開(kāi)始。它的到來(lái)，表示下面接著(zhù)是數據位來(lái)了，要準備接收。而停止位標志一個(gè)字符的結束，它的出現，表示一個(gè)字符傳送完畢。這樣就為通信雙方提供了何時(shí)開(kāi)始收發(fā)，何時(shí)結束的標志。傳送開(kāi)始前，發(fā)收雙方把所采用的起止式格式（包括字符的數據位長(cháng)度，停止位位數，有無(wú)校驗位以及是奇校驗還是偶校驗等）和數據傳輸速率作統一規定。傳送開(kāi)始后，接收設備不斷地檢測傳輸線(xiàn)，看是否有起始位到來(lái)。當收到一系列的“1”（停止位或空閑位）之后，檢測到一個(gè)下跳沿，說(shuō)明起始位出現，起始位經(jīng)確認后，就開(kāi)始接收所規定的數據位和奇偶校驗位以及停止位。經(jīng)過(guò)處理將停止位去掉，把數據位拼裝成一個(gè)并行字節，并且經(jīng)校驗后，無(wú)奇偶錯才算正確的接收一個(gè)字符。一個(gè)字符接收完畢，接收設備有繼續測試傳輸線(xiàn)，監視“0”電平的到來(lái)和下一個(gè)字符的開(kāi)始，直到全部數據傳送完畢。

由上述工作過(guò)程可看到，異步通信是按字符傳輸的，每傳輸一個(gè)字符，就用起始位來(lái)通知收方，以此來(lái)重新核對收發(fā)雙方同步。若接收設備和發(fā)送設備兩者的時(shí)鐘頻率略有偏差，這也不會(huì )因偏差的累積而導致錯位，加之字符之間的空閑位也為這種偏差提供一種緩沖，所以異步串行通信的可靠性高。但由于要在每個(gè)字符的前后加上起始位和停止位這樣一些附加位，使得傳輸效率變低了，只有約80%。因此，起止協(xié)議一般用在數據速率較慢的場(chǎng)合（小于19.2kbit/s）。在高速傳送時(shí)，一般要采用同步協(xié)議。

（2）面向字符的同步協(xié)議

特點(diǎn)與格式：這種協(xié)議的典型代表是IBM 公司的二進(jìn)制同步通信協(xié)議(BSC）。它的特點(diǎn)是一次傳送由若干個(gè)字符組成的數據塊，而不是只傳送一個(gè)字符，并規定了10個(gè)字符作為這個(gè)數據塊的開(kāi)頭與結束標志以及整個(gè)傳輸過(guò)程的控制信息，它們也叫做通信控制字。由于被傳送的數據塊是由字符組成，故被稱(chēng)作面向字符的協(xié)議。