串行通信详解：异步转送与接口标准

"本章主要探讨了数字量输入输出中的串行通信，涵盖了串行通信的基本概念、异步传输方式以及串行通信接口标准，特别是RS-232C标准和可编程串行接口Ins8250。" 在IT领域，串行通信是一种重要的数据传输方式，尤其在设备间距离较远或者需要节省传输线路成本的情况下。串行通信的基本概念是指数据以一位一位的顺序在一条传输线上进行传输，与并行通信相比，它只需要较少的物理线路。串行通信有两种主要类型：异步和同步。 异步串行通信是一种常见的数据传输方式，其中数据和控制信息不是捆绑在一起发送的，而是通过开始和停止位来定位数据位。数据在一根传输线上一位一位的传送，每组数据前后会有特定的标志位，如起始位（通常为低电平）和停止位（通常为高电平），以确保接收端能正确识别数据的开始和结束。此外，还可能包含奇偶校验位，用于检查数据传输的准确性。 串行通信接口标准RS-232C是一种广泛使用的串行接口标准，最初由EIA（Electronics Industries Alliance）制定，后来被更新为TIA/EIA-232。RS-232C定义了接口的电气特性、机械特性和功能特性，允许不同设备之间进行串行通信。它支持的最大传输距离约为50英尺，并且能够达到较高的数据速率，但速度相比其他现代接口如USB或Ethernet较慢。 可编程串行接口如Ins8250是一种专门设计用于处理串行通信的微处理器芯片，它可以实现异步串行数据的收发。该接口包含了多个功能块，包括波特率发生器、数据缓冲区、控制寄存器等，使得开发者能够通过编程来控制串行通信的参数，如波特率、奇偶校验、数据位数和停止位数。这些参数的灵活性使得Ins8250适用于多种不同的通信应用。 实现异步串行转送的关键要素包括：正确的波特率设置，确保发送方和接收方的数据传输速度一致；数据格式的定义，包括起始位、数据位、奇偶校验位和停止位；以及适当的硬件握手协议，以确保数据在传输过程中的正确接收和确认。 串行通信是数字系统中一个不可或缺的部分，特别是在远程通信和嵌入式系统中。理解和掌握串行通信的基本原理、接口标准以及可编程串行接口的编程控制对于设计和实现有效的通信系统至关重要。