串口通信课程设计报告
课程设计报告
课程设计名称：
课程设计题目： 单片机课程设计 串口通信设计
前言
在通信领域内，有两种数据通信方式：并行通信和串行通信。随着计算机网络化和微机分级分布式应用系统的发展，通信的功能越来越重要。通信是指计算机与外界的信息传输，既包括计算机与计算机之间的传输，也包括计算机与外部设备，如终端、打印机和磁盘等设备之间的传输。
串行通信是指 使用一条数据线，将数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别使用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。
串行通信是指计算机主机与外设之间以及主机系统与主机系统之间数据的串行传送。使用串口通信时，发送和接收到的每一个字符实际上都是一次一位的传送的，每一位为1或者为0。
在串行通信中，二进制数据以数字信号的信号形式出现, 不论是发送还是接收，都必须有时钟信号对传送的数据进行定位。在TTL 标准表示的二进制数中，传输线上高电平表示二进制1，低电平表示二进制0，且每一位持续时间是固定的，由发送时钟和接收时钟的频率决定。
⑴ 发送时钟：发送数据时，先将要发送的数据送入移位寄存器，然后在发送时钟的控制下，将该并行数据逐位移位输出。通常是在发送时钟的下降沿将移位寄存器中
的数据串行输出，每个数据位的时间间隔由发送时钟的周期来划分，参见图8.6所示。
⑵ 接收时钟：在接收串行数据时，接收时钟的上升沿对接收数据采样，进行数据
位检测，并将其移入接收器的移位寄存器中，最后组成并行数据输出，如图8.7所示。
⑶ 波特率因子：接收时钟和发送时钟与波特率有如下关系：F = n × B 这里F 是发送时钟或接收时钟的频率; B 是数据传输的波特率； n 称为波特率因子。设发送或接收时钟的周期为Tc ，频率为F 的位传输时间为Td ，则： Tc = 1/F , Td = 1/B 得到： Tc = Td /n 在实际串行通信中，波特率因子可以设定。在异步传送时，n = 1，16，64，实际常采用n = 16，即发送或接收时钟的频率要比数据传送的波特率高n 倍。在同步通信时，波特率因子n 必须等于1。
从技术上看，USB 是一种串行总线系统，它的最大特性是支持即插即用和热插拔功能。在Windows 2000的操作系统中，任何一款标准的USB 设备可以在任何时间、任何状态下与计算机连接，并且能够马上开始工作。
USB 诞生于1994年，是由康柏、IBM 、Intel 和Microsoft 共同推出的，旨在统一外设接口，如打印机、外置Modem 、扫描仪、鼠标等的接口，以便于用户进行便捷的安装和使用，逐步取代以往的串口、并口和PS/2接口。
发展至今，USB 共有三种标准：1996年发布的USB1.0，1998年发布的USB1.1以及刚刚发布的最新标准USB2.0。此三种标准最大的差别就在于数据传输速率方面，当然，在其他方面也有不同程度的改进。就目前的USB2.0而言，其传输速度可以达到480Mbps ，最多可以支持127个设备。
目前在IT 领域，USB 接口可谓春风得意。人们在市场上可以看到，每一款计算机主板都带有不少于2个USB 接口，USB 打印机、USB 调制解调器、USB 鼠标、USB 音箱、USB 存储器等产品越来越多，USB 接口已经占据了串行通信技术的垄断地位。