串行接口中的电平转换与电流转换电路解析

电平转换或电流转换电路在计算机通信中扮演着至关重要的角色，特别是在微型计算机与外部设备交互时。在《微型计算机通信与接口技术》第四章中，我们了解到串行接口是计算机与外部设备通信的一种常见方式，其中电平转换是确保不同设备间通信兼容性的关键环节。 TTL电平是集成电路常用的逻辑电平，但在RS-232标准中规定的电平与TTL电平不一致，因此需要电平转换电路来适应这一标准。RS-232标准要求较高的负电压表示逻辑“1”，较低的正电压表示逻辑“0”，与TTL电平的高电平和低电平正好相反。电平转换电路的存在使得TTL电平的设备能够与RS-232兼容的设备进行有效通信。 另外，当使用20mA电流环接口时，电路还需要将TTL电平转换为20mA的电流环电流。电流环接口是一种早期的通信方法，通过在环形导体中流动的电流来传输信息，这种方式在长距离传输和抗干扰方面有其优势。转换电路能够将数字信号转换为相应的电流水平，以满足这种接口的需求。 IBM PC的异步串行通信接口原理方框图展示了整个通信过程中的各个组件，包括电平转换电路，该电路确保了数据的正确传输和接收。异步串行通信是一种常见的通信方式，它允许数据以独立的时间间隔发送，每个字符前有起始位，后有停止位，并可能包含奇偶校验位。这种通信方式相对简单，适合低速和短距离通信。 同步串行通信则更加高效，因为它以数据块或帧的形式传输，而不是逐个字符。这种方式通常用于高速通信和长距离传输，因为它能更好地保持数据同步，但实现起来比异步通信复杂。 调制解调器（MODEN）是串行通信中不可或缺的一部分，它能够将数字信号转换为模拟信号以便通过电话线路进行传输，然后再将接收到的模拟信号还原为数字信号。MODEN的功能包括电话线路接口转换、拨号控制以及与电话线路的兼容性处理。 在串行通信接口的连接标准中，EIARS-232-C（通常简称为RS-232C）是一个重要的标准，它定义了数据终端设备（DTE）和数据通信设备（DCE）之间的物理连接和电气特性，例如接口引脚功能、电压等级和通信速率等。这一标准使得不同厂商的设备可以相互通信，促进了早期的数据通信发展。 电平转换和电流转换电路在微型计算机通信中起到了桥梁的作用，确保了不同标准和类型的设备之间能够有效地交换信息。通过深入理解这些概念和技术，我们可以更好地设计和实现计算机与外部世界的连通。