串行通信協(xié)議設(shè)計(jì).ppt

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第四講異步串行通信 SCI 通信協(xié)議基礎(chǔ)協(xié)議的分層握手與應(yīng)答超時控制 串行通信是CPU與外界進(jìn)行信息交換的一種方式 是指數(shù)據(jù)一位一位地按順序傳送帶通信方式 串行通信的兩種基本的工作方式 異步傳送方式同步傳送 3 1通信協(xié)議基礎(chǔ)通信的內(nèi)容是什么 如何通信何時通信通信協(xié)議的內(nèi)容通信協(xié)議的功能通信協(xié)議就是對數(shù)據(jù)傳送方式的規(guī)定 包括數(shù)據(jù)格式定義和數(shù)據(jù)位定等 3 2SCI協(xié)議的分層 應(yīng)用程序 自定協(xié)議 異步串行通信協(xié)議 電氣接口與底層通信鏈路 應(yīng)用層 中間層 串行協(xié)議 RS232 這個就是今天的主要內(nèi)容 提示 這個簡單的協(xié)議后面馬上要到 SCI字符數(shù)據(jù)的傳送格式 1 起始位 通信線上沒有數(shù)據(jù)被傳輸時處于邏輯 1 狀態(tài) 當(dāng)發(fā)送設(shè)備要發(fā)送一個字符數(shù)據(jù)時 首先發(fā)出一個邏輯 0 電平 這個邏輯低電平就是起始位 起始位通過通信線傳向接收設(shè)備 接收設(shè)備檢測到這個低電平后 就開始準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)位信號 起始位的作用就是使設(shè)備同步 通信雙方必須在傳送數(shù)據(jù)位前協(xié)調(diào)同步 2 數(shù)據(jù)位 當(dāng)接收設(shè)備收到起始位后 接著就會收到數(shù)據(jù)位 數(shù)據(jù)位的個數(shù)可以是5 6 7 8 9位 這些數(shù)據(jù)位被接收到移位寄存器中 構(gòu)成傳送數(shù)據(jù)字符 在字符傳送過程中 數(shù)據(jù)位從最低有效位開始傳送 依次在接收設(shè)備中被轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù) 3 奇偶校驗(yàn)位 數(shù)據(jù)發(fā)送完之后 便可以發(fā)送奇偶校驗(yàn)位 奇偶校驗(yàn)用于有限差錯檢測 通信雙方應(yīng)約定一致的奇偶校驗(yàn)方式 偶校驗(yàn) 數(shù)據(jù)位和奇偶位1的個數(shù)為偶數(shù)奇校驗(yàn) 數(shù)據(jù)位和奇偶位1的個數(shù)為奇數(shù)4 停止位 在奇偶位或數(shù)據(jù)位后發(fā)送的是停止位 停止位是一個字符數(shù)據(jù)的結(jié)束標(biāo)志 可以是1位 1 5位 2位的低電平 接收設(shè)備收到停止位后 通信線路上就恢復(fù)邏輯 1 狀態(tài) 直到下一個字符數(shù)據(jù)的起始位到來 5 波特率設(shè)置 通信線路上傳輸?shù)乃形恍盘柖急３忠恢碌某掷m(xù)時間 每一位的寬度都由數(shù)據(jù)傳送速率確定 而傳送速率是以每秒多少個二進(jìn)制位來度量的 這個速率是波特率 如果數(shù)據(jù)以每秒300個二進(jìn)制位在通信線路上傳送 則其傳輸速率就位300波特 1 2 3 4 5 6 8 7 起始位 數(shù)據(jù)位 奇偶校驗(yàn)位 停止位 協(xié)調(diào)同步 低電平 標(biāo)志一個數(shù)據(jù)的結(jié)束 數(shù)據(jù)位數(shù)可位5 6 7 8 9 何謂奇偶校驗(yàn) 主機(jī)發(fā)送握手信號并等待對方回應(yīng) 主機(jī)判斷應(yīng)答信息后進(jìn)行相應(yīng)的處理 主機(jī)發(fā)送 結(jié)束通信 消息并等待回應(yīng) 接收到對方的確認(rèn)消息主機(jī)結(jié)束通信 檢測應(yīng)答信息根據(jù)回應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)處理 接收到對方的應(yīng)答信息 連接建立 主機(jī)接收數(shù)據(jù)并檢驗(yàn)后發(fā)送相應(yīng)消息通知發(fā)送方 根據(jù)本機(jī)狀態(tài)發(fā)送回應(yīng)給發(fā)送方 收到 結(jié)束通信 后發(fā)送確認(rèn)消息結(jié)束通信 發(fā)送方 接收方 3 3握手與應(yīng)答 握手與應(yīng)答的使用是相當(dāng)靈活的 在保證鏈路可靠的情況下 發(fā)送發(fā)可以在發(fā)出握手信號后就開始發(fā)送數(shù)據(jù) 在發(fā)送完數(shù)據(jù)后不發(fā)送任何信號來表示通信結(jié)束 提示 程序分析 發(fā)送子程序 voidTxSCI bytesend data bytei TXDATA 0 Delay 200 啟動信號for i 0 i 1 Delay 200 TXDATA 1 空閑時恢復(fù)高電平狀態(tài)Delay 200 發(fā)送開始位 輪流發(fā)送8位數(shù)據(jù) 發(fā)送奇偶校驗(yàn)位 發(fā)送停止位 1 2 3 4 5 6 8 7 思考練習(xí)問題 如果要求發(fā)送偶校驗(yàn)位 即8位數(shù)據(jù)位和奇偶位1的個數(shù)為偶數(shù) 該怎樣編寫該子程序 提示 1 添加一個局部變量j 2 當(dāng)TXDATA為1時 j加一 3 發(fā)送完8位數(shù)據(jù)后 該發(fā)送第九位數(shù)據(jù) 即奇偶位 時 判斷變量j的第0位是否為1 若為1 第九位發(fā)送1 若為0 第九位發(fā)送0 接收子程序 byteRxSCI bytei byterece data 0 while RXDATA Delay 100 if RXDATA 1 startreturn0 for i 1 i 1 Delay 200 8if RXDATA 0 rece data TxSCI 和RxSCI 是SCI通信的基礎(chǔ) 所有上層通信協(xié)議是建立在這個基礎(chǔ)之上 思考練習(xí)題 如果發(fā)送端在第九位發(fā)送有奇偶校驗(yàn)位 在接收端 怎樣編寫子程序 提示 1 設(shè)置一個局部變量j 2 接收從1到9位數(shù)據(jù)時 如果為1 則j加一 3 停止位接收完畢后 檢查變量j的第0位是否為0 如果為0 則接收的數(shù)據(jù)正確 否則錯誤 作業(yè) 1 請?jiān)谧x懂程序的基礎(chǔ)上 要求發(fā)送一組8個數(shù)據(jù) 30分 2 請SCI實(shí)現(xiàn)一個握手與應(yīng)答通信過程 如主機(jī)發(fā)送一個0 x13給從機(jī) 從機(jī)受到0 x13后 發(fā)送一個0 x31給主機(jī) 這時表示從機(jī)可以批量接受數(shù)據(jù)了 40分 3 請用流程圖說明本程序 30分 4 在完成1 2 題的基礎(chǔ)上 利用握手與應(yīng)答實(shí)現(xiàn)一組8個數(shù)據(jù)的傳送 首先由主機(jī)進(jìn)行連接 連接后 從機(jī)給出應(yīng)答 主機(jī)接受到從機(jī)的應(yīng)答后 開始發(fā)送8個數(shù)據(jù) 從機(jī)接受完數(shù)據(jù)給出 確認(rèn)信息 通信結(jié)束 附加題