串口通訊―通信協議

所謂通信協議是指通信雙方的一種約定。約定包括對數據格式、同步方式、傳送速度、傳送步驟、檢糾錯方式以及控制字符定義等問題做出統一規定，通信雙方必須共同遵守。因此，也叫做通信控制規程，或稱傳輸控制規程，它屬于ISO'S OSI七層參考模型中的數據鏈路層。

目前，采用的通信協議有兩類：異步協議和同步協議。同步協議又有面向字符和面向比特以及面向字節計數三種。其中，面向字節計數的同步協議主要用于DEC公司的網絡體系結構中。

一、物理接口標準

1.串行通信接口的基本任務

（1）實現數據格式化：因為來自CPU的是普通的并行數據，所以，接口電路應具有實現不同串行通信方式下的數據格式化的任務。在異步通信方式下，接口自動生成起止式的幀數據格式。在面向字符的同步方式下，接口要在待傳送的數據塊前加上同步字符。

（2）進行串－并轉換：串行傳送，數據是一位一位串行傳送的，而計算機處理數據是并行數據。所以當數據由計算機送至數據發送器時，首先把串行數據轉換為并行數才能送入計算機處理。因此串并轉換是串行接口電路的重要任務。

（3）控制數據傳輸速率：串行通信接口電路應具有對數據傳輸速率――波特率進行選擇和控制的能力。

（4）進行錯誤檢測：在發送時接口電路對傳送的字符數據自動生成奇偶校驗位或其他校驗碼。在接收時，接口電路檢查字符的奇偶校驗或其他校驗碼，確定是否發生傳送錯誤。

（5）進行TTL與EIA電平轉換：CPU和終端均采用TTL電平及正邏輯，它們與EIA采用的電平及負邏輯不兼容，需在接口電路中進行轉換。

（6）提供EIA-RS-232C接口標準所要求的信號線：遠距離通信采用MODEM時，需要9根信號線；近距離零MODEM方式，只需要3根信號線。這些信號線由接口電路提供，以便與MODEM或終端進行聯絡與控制。

2、串行通信接口電路的組成

為了完成上述串行接口的任務，串行通信接口電路一般由可編程的串行接口芯片、波特率發生器、EIA 與TTL電平轉換器以及地址譯碼電路組成。其中，串行接口芯片，隨著大規模繼承電路技術的發展，通用的同步(USRT)和異步（UART）接口芯片種類越來越多，如下表所示。它們的基本功能是類似的，都能實現上面提出的串行通信接口基本任務的大部分工作，且都是可編程的。才用這些芯片作為串行通信接口電路的核心芯片，會使電路結構比較簡單。

芯片
同步(USRT)
異步(UART)（起止式）
傳輸速率b/s

面向字符
HDLC
同步
異步

INS8250
56K

MC6850
1M

MC6852
1.5M
MC6854
1.5M
Int8251A
64K
19.2K

Int8273
64K
Z-80 SIO
800K
3.有關串行通信的物理標準

為使計算機、電話以及其他通信設備互相溝通，現在，已經對串行通信建立了幾個一致的概念和標準，這些概念和標準屬于三個方面：傳輸率，電特性，信號名稱和接口標準。