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串行端口工作原理

作者:时间:2011-11-18来源:网络收藏

端口

端口一直被视作计算机最基础的外部连接设备之一,在过去的20多年时间里,它一直是大多数计算机不可或缺的组成部分。虽然许多较新的系统在采用USB连接设备后,已经彻底放弃了端口,但大多数调制解调器都仍然在使用,一些打印机、掌上型电脑 和数码相机也是如此。不过,计算机所带的串行端口一般都不会超过两个。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/155516.htm


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PC背面的两个串行端口

从本质上说,串行端口可提供标准的连接器和协议,允许我们将调制解调器等设备连接到计算机上。

当今人们使用的所有计算机操作系统都支持串行端口,因为其“入驻”计算机已有数十年的历史了。而并行端口的发明要晚得多,速度也比串行端口快得多。USB端口的历史只有数年,它很可能在接下来的几年内全面取代串行端口和并行端口。

之所以取名为“串行”端口,是因为这种端口会将数据“串行化”。更具体地说,它一次获取一个字节的数据并传输该字节的8位。这样做的优势在于,串行端口只需要一条线路就能传输8个位,而并行端口则需要8条。相应的劣势在于,其传输数据的用时是拥有八条线路时的8倍。此外,串行端口还可以降低线缆成本,使线缆更加小巧。

在发送数据的每个字节之前,串行端口会发送一个开始位,这是一个值为0的单个位。在发送完数据的每个字节之后,它将发送一个停止位,表示该字节已传输完成。此外,它还可以发送奇偶校验位。

串行端口也称为通信(COM)端口,是一种双向端口。在双向通信中,每个设备都可以接收数据和传输数据。串行设备使用不同的针脚来接收和传输数据——如果使用相同的针脚,通信将限制为半双工模式,这表示信息一次只能在一个方向上传播。使用不同的针脚可以实现全双工通信,在这种模式中,信息可以同时在两个方向上传播。


这个40针的双列直插封装(DIP)芯片是美国国家半导体公司NS16550D UART芯片的一种型号。

串行端口依靠特殊的控制器芯片通用异步接收/传输器(UART)来实现自己的功能。UART芯片从计算机的系统总线获得并行输出,然后将其转换成串行形式,以便通过串行端口传输。为了提高效率,大多数UART芯片都内置有16到64千字节的缓冲区。利用这个缓冲区,芯片便可以在处理要流向串行端口的数据的同时,缓存从系统总线流入的数据。大多数标准串行端口的最大传输速率为115Kbps(千比特每秒),增强型串行端口(ESP)和超级增强型串行端口(Super ESP)等高速串行端口可以实现460Kbps的数据传输速率。

适用于串行端口的外部连接器可以是9针脚的,也可以是25针脚的。最初,串行端口的主要用途是将调制解调器连接到计算机上。针脚的功能分配反映了这一点。下面,让我们详细了解一下在连接调制解调器时,每个针脚都有何作用。


9针和25针串行连接器特写

9针连接器

  1. 载波检测——确定调制解调器是否连接到了可用的电话线路。
  2. 接收数据——计算机接收调制解调器发送过来的信息。
  3. 传输数据——计算机向调制解调器发送信息。
  4. 数据终端就绪——计算机通知调制解调器自己已准备好通话。
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关键词: 原理 工作 串行

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