串行通信接口典型应用举例
rs232、rs422与rs485接口标准及应用技术
rs232、rs422与rs485接口标准及应用技术RS232、RS422和RS485都是串行通信接口标准，用于在计算机和外部设备之间传输数据。
它们之间的主要区别在于传输距离、速率和信号电平。
1. RS232：RS232是最早的串行通信标准，常用于连接计算机和调制解调器、终端设备、打印机等。
它使用单端口传输数据，信号电平为正负12V，传输距离最远为50英尺（约15米），最高速率为115.2 kbps。
RS232常用的连接线有DB9和DB25两种，其中DB9是9针连接器，DB25是25针连接器。
2. RS422：RS422是一种差分信号传输的串行通信标准，可用于长距离传输和高速率通信。
它使用两对信号线（正负）进行数据传输，信号电平为正负2V到正负6V。
RS422的传输距离可达4000英尺（约1200米），最高速率可达10 Mbps。
RS422常用于工业控制系统、远程监控和数据采集等领域。
3. RS485：RS485也是一种差分信号传输的串行通信标准，与RS422相似，但支持多点通信。
它可以连接多个设备，每个设备都有一个独立的地址，可以进行全双工通信。
RS485的信号电平和传输距离与RS422相同，但最高速率可达10 Mbps。
RS485常用于工业自动化、楼宇自控、安防系统等需要多点通信的场景。
应用技术：1. 硬件连接：- RS232通常使用DB9或DB25连接器，通过串行线缆连接计算机和外部设备。
- RS422和RS485通常使用终端电阻和平衡线连接设备，可以使用不同的连接器，如RJ45。
2. 通信协议：- 通信协议是定义数据传输格式和控制信号的规范。
常见的通信协议包括MODBUS、Profibus、DMX等。
- 通信协议可以根据应用需求进行定制，以满足特定的数据传输和控制要求。
3. 信号转换：- 由于不同设备可能使用不同的串口标准，可能需要使用信号转换器进行转换，以实现不同标准之间的互连。
总结：RS232、RS422和RS485是常用的串行通信接口标准，用于计算机和外部设备之间的数据传输。
SPI、I2C、UART三种串行总线的原理、区别及应用参考模板
简单描述：SPI 和I2C这两种通信方式都是短距离的，芯片和芯片之间或者其他元器件如传感器和芯片之间的通信。
SPI和IIC是板上通信,IIC有时也会做板间通信,不过距离甚短,不过超过一米,例如一些触摸屏,手机液晶屏那些很薄膜排线很多用IIC,I2C能用于替代标准的并行总线，能连接的各种集成电路和功能模块。
I2C 是多主控总线，所以任何一个设备都能像主控器一样工作，并控制总线。
总线上每一个设备都有一个独一无二的地址，根据设备它们自己的能力，它们可以作为发射器或接收器工作。
多路微控制器能在同一个I2C总线上共存这两种线属于低速传输；而UART是应用于两个设备之间的通信，如用单片机做好的设备和计算机的通信。
这样的通信可以做长距离的。
UART和,UART就是我们指的串口,速度比上面三者快,最高达100K左右,用与计算机与设备或者计算机和计算之间通信,但有效范围不会很长,约10米左右,UART优点是支持面广,程序设计结构很简单,随着USB的发展,UART也逐渐走向下坡；SmBus有点类似于USB设备跟计算机那样的短距离通信。
简单的狭义的说SPI和I2C是做在电路板上的。
而UART和SMBUS是在机器外面连接两个机器的。
详细描述：1、UART(TX,RX)就是两线，一根发送一根接收，可以全双工通信，线数也比较少。
数据是异步传输的，对双方的时序要求比较严格，通信速度也不是很快。
在多机通信上面用的最多。
2、SPI(CLK,I/O,O,CS)接口和上面UART相比，多了一条同步时钟线，上面UART 的缺点也就是它的优点了，对通信双方的时序要求不严格不同设备之间可以很容易结合，而且通信速度非常快。
一般用在产品内部元件之间的高速数据通信上面，如大容量存储器等。
3、I2C(SCL,SDA)接口也是两线接口，它是两根线之间通过复杂的逻辑关系传输数据的，通信速度不高，程序写起来也比较复杂。
一般单片机系统里主要用来和24C02等小容易存储器连接。
常用通讯接口介绍及应用
常用通讯接口介绍及应用常用的通讯接口是指用于不同设备之间进行数据传输和通信的接口标准或协议。
通讯接口在各种电子设备和计算机系统中发挥着非常重要的作用，它们决定了设备之间能否正常进行数据交换和通信。
下面将介绍一些常见的通讯接口及其应用。
1. USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）：USB接口是一种用于计算机和其他电子设备之间连接和传输数据的通用接口标准。
目前应用最广泛的是USB 3.0接口，它的传输速度可以达到5Gbps，适用于连接鼠标、键盘、打印机、移动硬盘等外部设备。
3. Ethernet（以太网）：以太网接口是一种广泛应用于局域网（LAN）的传输接口，用于连接计算机、服务器、网络设备等。
它的速度可以从10Mbps到1Gbps不等，可根据实际应用需求选择连接速度。
以太网接口是企业网络和家庭网络的主要通信接口。
4. Bluetooth（蓝牙）：蓝牙接口是一种用于短距离无线通讯的接口标准，通常用于连接手机、耳机、音箱、无线鼠标等设备。
蓝牙接口具有低功耗、低成本、无线传输、广泛兼容等特点，适用于个人消费电子产品和物联网设备。
5. Wi-Fi（Wireless Fidelity，无线保真）：Wi-Fi接口是一种无线局域网接口，用于在有无线网络覆盖的范围内进行无线数据传输和通信。
Wi-Fi接口可连接到无线路由器，实现多设备之间的高速无线通信，广泛应用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑等设备。
6. SATA（Serial ATA，串行ATA）：SATA接口是一种用于连接计算机主板和存储设备（如硬盘、SSD）的接口标准。
SATA接口具有高速传输、易于安装、可靠性高等特点，适用于个人电脑和服务器等设备。
除了上述介绍的通讯接口，还有很多其他常用的通讯接口，如RS-232、RS-485、CAN（Controller Area Network，控制器局域网）、I2C （Inter Integrated Circuit，串行总线）、SPI（Serial Peripheral Interface，串行外设接口）等，它们在各种电子设备和计算机系统中应用广泛。
分析及应用can接口典型电路
分析及应用can接口典型电路CAN接口是一种常见的串行通信协议，主要用于汽车、工业控制等领域。
它能够实现节点之间的高效通信，具有可靠性高、传输速度快等优势。
CAN接口典型电路由电源电路、CAN收发器、MCU芯片、电源管理器等组成，下面将依次进行分析及应用。
1. 电源电路CAN接口必须要有稳定的电源供应来实现正常工作。
一般情况下，CAN接口需要使用5V的电源。
因此，电源电路是CAN接口典型电路中非常重要的组成部分。
电源电路需要提供可靠的稳压作用，以保证数据传输的准确性和稳定性。
2. CAN收发器CAN收发器是CAN接口的重要组成部分。
CAN收发器是将MCU芯片和CAN 总线之间进行隔离的一个元件。
其主要功能是将电压信号转换为差分信号以适应CAN总线，以及进行信号的保护和隔离。
CAN收发器还可以在一定程度上提高CAN总线的抗干扰能力，使其更加稳定可靠。
3. MCU芯片MCU芯片是CAN接口中的核心部件。
MCU芯片可以根据需要自主调整CAN的发送和接收速度，实现数据的传输和处理。
MCU芯片还可以实现CAN的各种功能，如过滤、帧处理和错误检测等。
在CAN接口设计中，MCU芯片是非常重要的部分，不同的MCU芯片还有不同的特点和功能。
4. 电源管理器电源管理器是如果CAN接口，它可以用来控制CAN接口的电源开关和低功耗功能，以实现电源的管理。
电源管理器可以实现电源模块的引脚检测和关闭功能，以实现CAN接口电源的节能和延长使用寿命。
总体来说，CAN接口典型电路是一种高效、可靠和稳定的串行传输系统。
对于设计者来说，电源稳定性，CAN收发器的性能，MCU的选择和电源管理器的应用都非常重要。
设计者需要根据实际应用场景来选择合适的电路和元器件，以确保CAN接口的性能和可靠性。
DSP课件-SCI串行通信接口
8255A
打印机插座
CPU
PA0~7
PC7 PC2
地
DATA0~7
STB BUSY 地
8255A并行打印机接口电路框图
3
串行通信概述
串行通信：通信线上既传输数据信息，也传输联络信息，因 此收发双方就必须要有通信协议。特点是串行传输成本低， 适用于远距离通信，但传输速度低。 串行通信分类：1）同步通信；2）异步通信。
同步通信:发送器和接收器通常使用同一时钟源来同步。方法是在发送器 发送数据时同时包含了时钟信号，接收器利用该时钟信号进行接收。 异步通信：收发双方的时钟不是同一个时钟，是由双方各自的时钟实现数 据的发送和接收。但要求双方使用同一标称频率，允许有一定偏差。 同步方法：要正确传输字符，准确读取每一位是必须用各自的时钟同步的， 为克服不同时钟的偏差，每个字符都有一个起始位进行同步。
发送过程：在FIFO功能使能的情况下，缓冲寄存器SCITXBUF从TX FIFO中获 取要发送的数据，然后将数据传输给发送移位寄存器TXSHF，若SCI的发送功 能使能，将接收到的数据逐位的移到SCITXD引脚上。
8
SCI的数据格式
SCI的数据格式包括： 一个开始位 1～8个数据位（通常为8位） 一个奇/偶校验位或无奇偶校验位 1～2个停止位 区分地址和数据的附加位（仅地址位模式时存在）
CPU SCIRXBUF
每个字符6个数据位
RXSHF
SCIRXD
地址位模式
12
通信过程中的发送器信号 3个数据位
地址位模式
1）TXENA＝1（SCICTL1.D1），使能发送器发送数据； 2）程序写数据到SCITXBUF寄存器，此时发送器不为空，TXRDY变低； 3）SCI发送数据到移位寄存器TXSHF后，产生中断请求，同时TXRDY变高； 4）TXRDY变高后，程序写第二个字符到SCITXBUF，随后TXRDY又变低； 5）发送完第一个字符，开始将第二个字符移位到寄存器TXSHF；
电子系统设计中常用串行接口及其应用
电子系统设计中常用串行接口及其应用在电子系统设计中，串行接口是一种常用的通信协议，用于在多个设备之间传输数据。
与并行接口相比，串行接口只需使用一条信号线来传输数据，因此可以减少硬件复杂度、节省成本，并且具有更好的扩展性和可靠性。
下面将介绍一些常见的串行接口及其应用。
1. 串行通用总线（Serial General Purpose Interface，SGPI）：SGPI是一种开放标准的串行总线接口，可以在各种应用中使用，包括计算机、通信设备、工业自动化等。
它支持高速的全双工数据传输，可以连接多个设备，并提供了可靠的错误检测和纠正机制。
SGPI还支持热插拔功能，方便设备的添加和移除。
2. 串行外设接口（Serial Peripheral Interface，SPI）：SPI是一种常用的串行通信接口，常用于连接微控制器和外设设备，如存储器、传感器、显示器等。
SPI接口使用4条信号线实现全双工的数据传输：主设备输出SCLK时钟信号，从设备接收数据（MISO）、主设备发送数据（MOSI）和主设备选择从设备（SS）。
SPI接口具有高速传输、简单灵活、可靠性高等特点，适用于多种应用场景。
3. 串行高速接口（Serial Advanced Technology Attachment，SATA）：SATA是一种用于连接计算机硬盘驱动器和光盘驱动器的串行接口，取代了传统的并行接口（IDE）。
SATA接口使用7条信号线进行数据传输，支持高达6 Gbps的传输速度。
SATA接口具有高速传输、抗干扰能力强、线缆长度灵活等特点，广泛应用于个人电脑、服务器等领域。
4. 通用串行总线（Universal Serial Bus，USB）：USB是一种广泛应用于计算机和消费电子产品中的串行接口标准。
USB接口可以连接各种外部设备，如键盘、鼠标、打印机、摄像头等。
USB接口提供了简单易用的插拔功能，支持高速数据传输和供电能力。
USB接口还定义了各种协议和设备类别，方便不同设备的互联互通。
RS485串行通信接口分析
RS485串行通信接口分析RS-485是一种常用的串行通信接口，用于数据传输和通信网络建立。
它具有高可靠性、抗干扰能力强和传输距离远等优点。
本文将对RS-485的工作原理、数据格式和应用进行详细分析。
一、RS-485的工作原理RS-485是一种差分通信接口，它使用两根信号线（D+和D-）来传输数据。
在传输数据时，将数据信号转换为差分信号发送，在接收端对接收到的差分信号进行解码还原为数据信号。
这种差分传输方式可以有效地减少数据传输过程中的噪声和干扰。
此外，RS-485还使用了半双工通信方式，即每次只能有一方发送数据，而另一方处于接收状态。
RS-485的通信速率可达到10Mbps，而且传输距离可达1200米。
这使得RS-485在工业控制和自动化系统中得到广泛应用。
二、RS-485的数据格式RS-485通信使用的数据格式包括起始位、数据位、校验位和停止位。
其中，起始位用于标识数据传输的开始，一般为逻辑低电平；数据位用于表示每个字符所包含的信息位数，常见的取值为7或8位；校验位用于验证数据的准确性，通常有奇偶校验和无校验两种方式；停止位用于标识数据传输的结束，一般为逻辑高电平。
在数据传输过程中，发送方通过发送方向控制线将数据发送给接收方，接收方通过接收方向控制线接收数据。
接收方通过判断起始位、数据位、校验位和停止位等信息，将接收到的数据进行解码还原为原始数据。
三、RS-485的应用由于RS-485具有高可靠性和抗干扰能力强的特点，因此广泛应用于工业控制和自动化系统中。
它可以用于传输各种类型的数据，如工控机与外部设备之间的通信、测量仪器与控制设备之间的数据交换等。
另外，RS-485还可用于构建多节点通信网络。
在这种网络中，每个节点都可以独立地发送和接收数据。
通过使用RS-485网络，可以实现多个设备之间的数据交换和共享。
此外，RS-485还可以实现长距离的数据传输。
由于其传输距离可达1200米，因此适用于需要长距离数据传输的场景，如远程监控系统、交通信号控制系统等。
STM的通信接口和协议支持
STM的通信接口和协议支持在嵌入式系统设计中，STM（System Timer Module）的通信接口和协议支持起着至关重要的作用。
通过合理选择和配置通信接口以及支持的协议，可以有效提高系统的稳定性、可靠性和性能。
本文将就STM的通信接口以及协议支持展开讨论，并介绍其在嵌入式系统中的应用。
一、通信接口STM提供了多种通信接口，方便与外部设备进行数据交换和通信。
常见的通信接口包括UART、SPI和I2C。
1. UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）UART是一种常见的串行通信接口，适用于长距离传输和点对点通信。
它以异步方式传输数据，通过发送和接收线路进行双向通信。
STM芯片上的UART通信接口可配置波特率、数据位数、校验位和停止位等参数，以满足不同应用的需求。
2. SPI（Serial Peripheral Interface）SPI是一种高速的串行通信接口，适用于短距离传输和多设备通信。
它以同步方式传输数据，通过主从模式进行通信。
STM芯片上的SPI通信接口支持全双工通信、多主模式和多种SPI模式选择，可实现高效的数据传输和设备间的快速通信。
3. I2C（Inter-Integrated Circuit）I2C是一种两线制串行通信接口，适用于短距离传输和多设备通信。
它以同步方式传输数据，通过主从模式进行通信。
STM芯片上的I2C通信接口支持多主模式、多种I2C模式选择以及高速模式等，可实现低功耗的设备间通信。
二、协议支持STM芯片的通信接口还支持多种通信协议，如CAN、Ethernet和USB等。
1. CAN（Controller Area Network）CAN是一种广泛应用于汽车电子和工业自动化等领域的串行通信协议。
它具有高可靠性、抗干扰能力强等特点。
STM芯片上的CAN通信接口支持多种CAN协议和模式，可实现数据的可靠传输和实时性要求。
单片机串行口及应用特百度
单片机串行口及应用特百度单片机串行口是指单片机上的一组用于串行通信的接口。
串行通信是一种逐位传输数据的通信方式，相对于并行通信来说，占用的引脚数目较少，适用于资源有限的场合。
单片机串行口通常包括多个引脚，其中包括发送引脚（Tx），接收引脚（Rx）和时钟引脚（Clk）等。
单片机串行口的应用十分广泛，主要涉及以下几个方面：1. 与计算机通信：单片机通过串行口与计算机之间可以进行数据的传输与通信，可以用于单片机与PC进行数据的互传和控制。
在这种应用中，通过合理编程可以实现数据的双向传输，包括数据的发送和接收。
2. 控制外设：单片机可以通过串行口与外部设备进行通信和控制。
比如，单片机可以通过串行口与LCD液晶显示屏通信，控制其显示内容；通过串行口与电机驱动芯片通信，控制电机的转动；通过串行口与温湿度传感器通信，获取环境温湿度信息等。
3. 数据采集与传输：单片机可以通过串行口与各种传感器进行通信，实时采集传感器产生的数据，并通过串行口传输给其他设备进行处理。
比如，可以通过串行口与光电传感器通信，实时采集光照强度并传输给其他设备进行处理；通过串行口与压力传感器通信，实时采集压力数值并传输给其他设备进行处理。
4. 远程控制：单片机可以通过串行口与远程设备进行通信，实现对远程设备的控制。
比如，通过串行口与无线模块通信，实现对远程设备的远程开关控制；通过串行口与蓝牙模块通信，实现对蓝牙设备的远程控制等。
需要注意的是，由于单片机串行口的通信速率相对较低，一般只适合低速数据传输，对于高速数据传输，通常需要使用其他接口，如USB、以太网等。
单片机串行口在物联网、智能家居、工业控制、嵌入式系统等领域有着广泛的应用。
通过串行口的使用，可以实现信息的传输、设备的控制和数据的采集，提高系统的灵活性和可控性。
同时，单片机串行口的应用也需要深入了解串行通信的原理和相关编程知识，以保证通信的稳定和可靠性。
嵌入式系统中常见的通信接口介绍与实践
嵌入式系统中常见的通信接口介绍与实践嵌入式系统是一种集成了硬件和软件的计算系统，旨在满足特定应用需求。
通信接口在嵌入式系统中扮演着至关重要的角色，它们允许不同组件之间进行数据传输和交互。
本文将对嵌入式系统中常见的通信接口进行介绍，并提供实际应用实践。
1. 串行通信接口串行通信接口通过逐位传输数据来实现通信。
它在嵌入式系统中非常常见，因为它可以使用少量的引脚来传输大量的数据。
常见的串行通信接口包括RS232、RS485、SPI（串行外设接口）、I2C（双向串行总线）等。
RS232是一种常见的串行通信接口，广泛应用于计算机和外围设备之间的通信。
它使用一对差分信号线进行数据的传输。
实践中，我们可以通过串口连接电脑和嵌入式系统，实现数据的收发和调试。
RS485是一种多点通信标准，可以连接多个设备。
它适用于在远距离传输数据的情况下，可达数千米的传输距离。
在实践中，我们可以使用RS485实现远程传感器的数据采集或远程监控系统的数据传输。
SPI是一种同步串行通信接口，常用于嵌入式系统中的外设和主控制器之间的通信。
它使用四根信号线（主机输入、主机输出、时钟和片选）来实现数据传输。
常见的SPI外设包括存储器芯片、传感器和显示器等。
在实践中，我们可以通过SPI接口读取传感器数据或控制外部设备。
I2C是一种双向串行总线，适用于通过两根信号线（数据线和时钟线）连接多个设备。
它使用地址和数据进行通信，并支持多主机模式。
在嵌入式系统中，我们可以使用I2C总线连接不同的传感器、存储器和其他外设。
实践上，可以使用I2C总线读取温度传感器的数据或与其他设备进行通信。
2. 并行通信接口并行通信接口可以同时传输多个位的数据，它们可以提供更高的传输速率，但需要更多的引脚。
常见的并行通信接口包括ATA（并行ATA）、PCI（周边组件互连）、PCIe（PCI Express）等。
ATA是一种常见的并行通信接口，用于连接存储设备（例如硬盘驱动器）和主机系统。
串行接口与并行接口
为了满足各种设备互连的需求，串行接口技术也在不断标准化。例如，USB-C接口标准的出现，使得设备之间的 连接更加方便、可靠。
并行接口的发展趋势
高速化
随着数据传输速率的不断提高，并行接口技术也在不断向高速化方向发展。例如，PCIe 4.0、PCIe 5.0等接口标准都大大提高了数据传输速率。
集成化
串行接口
数据一位一位地顺序传送，每一位数据占据一个固定的时间长度，速度相对较 慢。
并行接口
数据多位同时传送，数据传输速度较快，但需要多条数据线同时传输。
传输距离比较
串行接口
由于数据一位一位地传送，信号线数量较少，因此适合长距离传输。
并行接口
由于需要多位数据线同时传输，信号线数量较多，因此适合短距离传输。
未来串行接口与并行接口可能会更加 智能化，可以根据设备的需求自动调 整数据传输速率和连接方式。
05
串行接口与并行接口的 实际应用案例
串行接口的实际应用案例
要点一
串行接口在打印机中的应用
打印机通过串行接口与计算机连接，实现数据的传输和控 制。
要点二
串行接口在摄像头中的应用
摄像头通过串行接口与计算机连接，实现视频信号的传输 和控制。
之间的通信。
数据采集与监控
在工业控制、智能家居等领域，串 行接口常用于连接传感器、执行器 等设备，实现数据的采集和监控。
嵌入式系统
在嵌入式系统中，由于硬件资源有 限，串行接口常常被用来进行数据 通信和控制。
02
并行接口介绍
定义与特点
定义
并行接口是一种数据传输方式，通过多个数据线同速数据传输
并行接口适用于需要高速 数据传输的场景，如打印 机、扫描仪等外设。
第6章 串行接口
5--8位
一个字符包括4个部分
奇偶校验位
停止位
1位
1位、1位半、2位 “1”有效
所以，一个字符由10个，10个半，11个位构成。
起始位 …
D0
D1
DN
奇偶校验位
停止位
图6-1
异步通信的字符格式
在异步通信时，通信双方必须事先约定。 （1）字符格式。 双方要事先约定数据位的位数、 奇偶校验形式及起始位和停止位的位数。 例如：用ASCⅡ码通信，有效数据为7位，加一个奇 偶校验位、一个起始位和一个停止位共10位。 （2）波特率（Baud rate）。波特率就是传送速率， 即每秒传送的二进制位数。单位为bit/s或波特。 波特率与字符的传送速率之间的关系为： 波特率= 一个字符的二进制编码位数*字符数/秒. 要求发送端与接收端的波特率必须一致。 假设：数据传送率是120字符/s，每个字符格式包含十 个代码位（一个起始位、一个终止位、8个数据 位），波特率为： 10×120=1200bit/s=1200波特
TI：发送中断标志。 在一帧数据发送结束时由硬件置位。 TI=1表示“发送缓冲器已空”，通知CPU可以 发送下一帧数据。 TI位可作为查询；也可作为中断申请标志位。 TI不会自动复位，必须由软件清0。 RI：接收中断标志。 在接收到一帧有效数据后由硬件置位。 RI=1表示一帧数据接收完毕，并已装入接收缓 冲器中，即表示’’接收缓冲器以满’’，通 知CPU可取走该数据。 该位可作为查询，也可作为中断申请标志位。 同样RI不会自动复位，必须由软件清0。
51系列单片机串行口的结构 51系列单片机串行口的控制 波特率设计
6．2．1 89C51单片机串行口的结构
RS-485和RS-422串行接口简介及其应用
3.2 RS-485接口标准简介
3.RS-485机械特性 RS-485标准只规定了电气特性，接口没有统一规定，因此各设备厂家使用自己认为合适的接口，如 DB9、RJ45 、RJ11，还有使用连接灵活的工业接线端子。
RS-485接口定义 485 连接主机端的RS-485接口接 连接从机端的RS-485接口
超过电信号沿总线单向传输所需时间的3倍以上时就可以不加匹配。
一般终端匹配采用终端电阻方法。RS-485应在总线电缆的开始和末端都并接终端电阻。终接电阻在 RS-485 网络中取120 Ω 。相当于电缆特性阻抗的电阻，因为大多数双绞线电缆特性阻抗大约在 100 ～ 120Ω 。这种匹配方法简单有效，但有一个缺点，匹配电阻要消耗较大功率，对于功耗限制比较严格的 系统不太适合。 另外一种比较省电的匹配方式是RC匹配。利用一只电容C隔断直流成分可以节省大部分功率。但电 容C的取值是个难点，需要在功耗和匹配质量间进行折衷。 还有一种采用二极管的匹配方法。这种方案虽未实现真正的“匹配”，但它利用二极管的钳位作用
接口 3
4 5 7
信号 B
A Y Z
含义 RXDRXD+ TXD+ TXD-
接口 3
4 5 7
信号 Z
Y A B
含义 TXDTXD+ RXD+ RXD-
接收数据
接收数据 发送数据 发送数据
发送数据
发送数据 接收数据 接收数据
（1）RS-485有两种 半双工模式：DATA+和DATA-两线。 全双工模式：有四线传输信号，分别是T＋，T－，R＋，R-。
总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485A标准。其结构见下图：
串行通信及其应用
;置发送数据区首地址 ;置发送数据长度 ;读一个数据 ;发送 ;等待一帧数据发送完毕 ;清发送中断标志 ;指向下一字节单元 ;判16个数据发完否?未完继续 ;发送结束指示灯
26
乙机接收程序
RX_RAM DATA 30H
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 0023H
LJMP RXPRO
ORG 0100H
;禁止串行中断 ;置接收数据区首地址 ;置接收数据长度 ;启动接收 ;准备好接收指示
;清接收中断标志 ;读接收数据 ;存接收数据 ;指向下一数据存储单元 ;判16个数据接收完否?未完继续 ;关串行中断 ;接收完毕指示
28
4.4 串行通信接口标准
1. RS232Biblioteka 接口 (1)引脚：2-RXD12 34 5
例1： 工作方式0应用举例
例：如图，编程实现用K0-K7分别控制L0L7发光二极管的亮灭。
+5V K0
K7
20
80C51
+5V
L0
L7
P1.0
P1.1
P1.2 P1.3
RXD
P1.4
P1.5 P1.6 P1.7
TXD
680Ω×8
A Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7
B
74LS164
CLK CLR
14
2.串行口工作方式
3). 方式2 (9位异步收发)
☞波特率固定：fosc/32或fosc/64， ☞ 1帧数据：1start+8data+TB8＋1stop
发送时序
写入SBUF TXD
起始位
0 D0 D1
1帧共11位数据
停止位 D2 D3 D4 D5 D6 D7 TB8 1
全面解析RS232、RS485、RS422、RJ45接口的区别和各自的应用
RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准，RS-232是PC机与通信中应用最广泛的一种串行接口。
RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。
RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯，而RJ45接口通常用于数据传输，最常见的应用为网卡接口。
1RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯而设计的，其驱动器负载为3～7kΩ。
所以RS-232适合本地设备之间的通信。
422与RS-485串行接口标准,RS-422、RS-485与RS-232不一样，数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输，它使用一对双绞线，在早期PC通信中比较常见,RS-422的最大传输距离为4000英尺，最大传输速率为10Mb/s2RS-485与RS-422一样，其最大传输距离约为1219米，最大传输速率为10Mb/s。
平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能使用规定最长的电缆长度。
只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。
一般100米长双绞线最大传输速率仅为1Mb/s。
这些异步串行通讯接口都应用于计算机测控系统中，RS232C 是美国电子工业协会正式布的串行总线标准，也是目前最常用的串行接口标准，用于实现计算机与计算机之间、计算机与外设之间的数据通讯。
RS232C串行接口总线适用于：设备之间的通讯距离不大于15米，传输速率最大为20kB/s。
3一个完整的RS232C接口有22根线，采用标准的25芯插头座。
RS232C采用逻辑，逻辑“1”：－5V~-15V,逻辑“0”：+5V~+15V缺点：数据传输速度慢、通讯距离短、未规定校准的连接器、接口处各信号间易产生串扰。
41、RS-232是美国电子工业协会EIA（Electronic Industry Association）制定的一种串行物理接口标准。
RS是英文“推荐标准”的缩写，232为标识号，C表示修改次数。
RS-232-C总线标准设有25条信号线，包括一个主通道和一个辅助通道，在多数情况下主要使用主通道，对于一般双工通信，仅需几条信号线就可实现，如一条发送线、一条接收线及一条地线。
串行接口RS232介绍及应用
串行接口RS232介绍及应用介绍：RS232接口通常使用9针或25针的D型连接器，其中9针连接器是最常见的。
其中的信号线包括数据传输线（TX、RX）、硬件流控制线（RTS、CTS）、请求发送线（DTR、DSR）、接收线（RI）和地线（GND）等。
RS232接口的工作方式是通过发送和接收电压来传输数据，典型的电平标准是±12V，其中正电压表示逻辑0，负电压表示逻辑1、信号采用倒装的方式传输，即1对应低电平，0对应高电平。
为了确保可靠的通信，通常还需要在远端设备和接口之间使用MAX232转换芯片，将RS232接口的电压转换为标准的TTL电平。
应用：1.计算机通信：RS232接口被广泛用于计算机和外部设备（如打印机、调制解调器、终端等）之间的通信。
通过RS232接口，计算机可以与外设进行数据的传输和控制，实现数据输出、输入和操作控制等功能。
2.工业自动化：RS232接口在工业自动化领域中也得到了广泛的应用。
在工控系统中，RS232接口可以连接各种传感器、执行器、PLC等设备，实现数据的采集、控制和监测等功能。
它可以用于数据采集设备的现场配置、监控设备的故障诊断和远程控制等。
3.医疗设备：RS232接口在医疗设备中也有重要的应用。
例如，医疗仪器、医疗设备的数据传输、监测和控制等功能常常使用RS232接口来实现。
通过RS232接口，医生和技术人员可以方便地获取设备的数据、调整参数等，提升医疗设备的效能和稳定性。
4.安防监控：安防监控系统中的摄像头、录像机、报警器等设备通常也使用RS232接口进行数据的传输和控制。
通过RS232接口，可以实现对摄像头的控制、图像的传输和录制等功能，便于安防人员对监控设备进行操作和管理。
总结：RS232接口作为一种成熟的串行通信标准，在各个领域都得到了广泛的应用。
它能够实现可靠的数据传输和控制，具有简单、可靠、易于扩展等特点。
随着现代通信技术的不断发展，RS232接口也在逐渐被更先进的接口标准所取代，如USB、Ethernet等。
单片机中的I2C总线接口设计原理及应用
单片机中的I2C总线接口设计原理及应用I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种串行通信协议，广泛应用于单片机系统中的外设设备间的通信。
本文将介绍I2C总线接口的设计原理及应用，包括原理介绍、硬件设计要点、软件实现以及应用案例等。
一、I2C总线接口的原理介绍I2C总线是由飞利浦（Philips）公司于上世纪80年代提出的一种串行通信协议，它使用两根线（SDA和SCL）进行数据和时钟的传输。
其中，SDA线用于数据传输，SCL线用于时钟同步。
I2C总线接口的原理非常简洁，主要分为两个角色：主设备（Master）和从设备（Slave）。
主设备负责控制总线的访问和数据的传输，而从设备则响应主设备的指令，并将数据发送给主设备。
在I2C总线上，每个设备都有一个唯一的7位或10位地址。
主设备通过发送起始信号和目标设备的地址来选择与之通信的从设备。
通信的开始由主设备发送起始信号（Start），结束由主设备发送停止信号（Stop）。
数据传输过程中，起始信号和停止信号的边沿触发时机非常重要。
起始信号是在时钟高电平时，数据线由高电平转为低电平，而停止信号则是在时钟高电平时，数据线由低电平转为高电平。
数据传输是在时钟低电平时进行，每个时钟周期传输一个bit的数据，传输的顺序是从高位到低位，同时每传输完一个bit，需要由接收端发送应答信号。
二、I2C总线接口的硬件设计要点1. 电平转换器：由于I2C总线的工作电平是标准的3.3V或5V，因此需要使用电平转换器来适应不同的设备电平要求。
常用的电平转换器有双向电平转换器和单向电平转换器两种，选择合适的电平转换器可以提高系统的稳定性和兼容性。
2. 上拉电阻：I2C总线上的数据线（SDA）和时钟线（SCL）都需要连接上拉电阻，以确保在传输过程中电平稳定。
通常选择2.2kΩ到10kΩ的上拉电阻，使总线电平维持在高电平状态。
3. 保持电容：为了提高I2C总线的稳定性，可以在每个从设备的SDA和SCL线上连接一个保持电容。
串行接口及应用接口(dhl)
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2．倍速工作模式 (U2X) 通过设定UCSRA 寄存器的U2X 可以使传输速率加倍。该位只 对异步工作模式有效。当工作在同步模式时，设置该位为"0”。设 置该位把波特率分频器的分频值从16 降到8，使异步通信的传输 速率加倍。此时接收器只使用一半的采样数对数据进行采样及时 钟恢复，因此在该模式下需要更精确的系统时钟与更精确的波特 率设置。发送器则没有这个要求。
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异步串行通讯和同步串行通讯区别
1、异步串行方式的特点 所谓异步通信，是指数据传送以字符为单位，字符与字符间的传送是完全异步的， 位与位之间的传送基本上是同步的。异步串行通信的特点可以概括为： ①以字符为单位传送信息。 ②相邻两字符间的间隔是任意长。 ③因为一个字符中的比特位长度有限，所以需要的接收时钟和发送时钟只要相近 就可以。 ④异步方式特点简单的说就是：字符间异步，字符内部各位同步。 2、异步串行方式的数据格式 异步串行通信的数据格式如图所示，每个字符（每帧信息）由4个部分组成： ①1位起始位，规定为低电0； ②5～8位数据位，即要传送的有效信息； ③1位奇偶校验位； ④1～2位停止位，规定为高电平1。
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4、 与SPI 相关的寄存器
１．SPI 控制寄存器－ SPCR
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2．SPI 状态寄存器－SPSR
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3．SPI 数据寄存器－ SPDR
西门子S7-1500 PLC串行通信的应用
第==卷第！期锻压装备与制造技术Vol.55No.6CHINA METALFORMING EQUIPMENT&MANUFACTURING TECHNOLOGY Dec.2020西门子S7-1500PLC串行通信的应用沈盛阳，徐凯，唐坚（扬力集团股份有限公司，江苏扬州225000）摘要:本文主要介绍了利用西门子TIA博途软件，通过相关设置和编程，同时依托串行通信高度的开放性可以实现S7-1500PLC 与一些现场智能仪表的通信，从而方便生产现场的管理及应用。
关键词:TIA博途软件;S7-1500PLC；串行通信中图分类号:TM571.6+1文献标识码:BD01：10.16316/j.issn.1672-0121.2020.06.01,文章编号：1672—0121（2020）06—0077—03当前的冲压现场,智能化仪表的应用十分广泛,现场管理的上位机往往需要读取这些仪表的实时数据,以便进一步的监控,很多智能仪表由于成本的因素，更多的选择开放程度高的串行通信。
西门子的S7-1500PLC由于其强大的运算控制能力，成为冲压设备电气控制的首选，那么研究二者之间的串行通信就显得很有必要。
1TIA博途软件TIA博途软件是西门子公司近期发布的一款全新的集成化，将其部化组态设计工完一个开之，一一的工程开。
TIA STEP7、WinC^Startdrive和SCOUT四个组件，本文主要介绍STEP7的运用o需要注意的,TIA博件V14以上版本时，推荐使用Windows764位操作系统。
2串行通信串行通信要用于电力表仪读等带有串行通信接口的设备，的MODBUS RTU就属于串行通信的范畴。
西门子的S7-1500PLC的串行通信接口有RS-232、RS-422/485两种类型。
RS-232接口的最大通讯距离收稿日期:2020-06-10；修订日期:2020-07-16作者简介：沈盛阳（1986-），男，工程师，从事闭式压力机电气设计研究。
e53接口标准
e53接口标准E53接口标准：定义、特性及应用E53接口标准是一种重要的通信接口标准，广泛应用于各种电子设备和系统中。
它具有高速、稳定、可靠的特点，为不同设备之间的互联互通提供了有力保障。
一、E53接口标准的定义E53接口标准是一种基于串行通信的接口标准，采用了差分信号传输技术，具有高速、远距离传输的特点。
它定义了接口的电气特性、机械特性、协议规范等方面，保证了不同设备之间的兼容性和互操作性。
二、E53接口标准的特性1.高速传输：E53接口标准采用了高速串行通信技术，能够实现高速数据传输，满足各种实时性要求高的应用场景。
2.远距离传输：E53接口标准采用了差分信号传输技术，能够有效抵抗外界干扰，实现远距离稳定传输。
3.可靠性高：E53接口标准定义了严格的电气特性和协议规范，保证了数据传输的准确性和可靠性。
4.兼容性好：E53接口标准具有良好的兼容性，能够与多种设备和系统实现互联互通，降低了系统集成的难度和成本。
三、E53接口标准的应用E53接口标准广泛应用于各种电子设备和系统中，如通信设备、工业控制系统、汽车电子、航空航天等。
下面以几个典型应用为例进行介绍：1.通信设备：在通信设备中，E53接口标准被用于实现不同设备之间的互联互通，如路由器、交换机、服务器等。
通过E53接口标准，这些设备可以实现高速、稳定的数据传输，保证通信网络的正常运行。
2.工业控制系统：在工业控制系统中，E53接口标准被用于实现各种传感器、执行器、控制器等设备之间的连接和通信。
通过E53接口标准，这些设备可以实现实时数据交换和控制指令传输，提高工业生产的效率和质量。
3.汽车电子：在汽车电子领域，E53接口标准被用于实现车载设备之间的连接和通信，如导航、音响、仪表等。
通过E53接口标准，这些设备可以实现高速、稳定的数据传输和共享，提高汽车的舒适性和安全性。
4.航空航天：在航空航天领域，E53接口标准被用于实现飞机、卫星等设备的控制和监测。
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串行通信接口典型应用举例
SCI_FLAG .usect ".data0"，1 ;SCI标志寄存器
TXD_PTR .usect ".data0"，8 ;发送的数据存放区
RXD_PTR .usect ".data0"，8 ;接收到的数据存放区
.include "F2407REGS.H" ;引用头部文件
.def _c_int0
;（1）建立中断向量表
.sect ".vectors" ;定义主向量段
RSVECT B _c_int0 ;PM 0 复位向量 1
INT1 B GISR1 ;PM 2 中断优先级1 4
INT2 B PHANTOM ;PM 4 中断优先级2 5
INT3 B PHANTOM ;PM 6 中断优先级3 6
INT4 B PHANTOM ;PM 8 中断优先级4 7
INT5 B PHANTOM ;PM A中断优先级5 8
INT6 B PHANTOM ;PM C 中断优先级6 9 RESERVED B PHANTOM ;PM E (保留位) 10
SW_INT8 B PHANTOM ;PM 10 用户定义软件中断—
…
SW_INT31 B PHANTOM ;PM 3E 用户定义软件中断—
;中断子向量入口定义pvecs
.sect ".pvecs" ;定义子向量段
PVECTORS B PHANTOM ;保留向量地址偏移量0000h
B PHANTOM ;保留向量地址偏移量0001h
…
B PHANTOM ;保留向量地址偏移量0005h
B SCI_RX_ISR ;保留向量地址偏移量0006h SCI接收中断
B PHANTOM ;保留向量地址偏移量0007h
…
B PHANTOM ;保留向量地址偏移量0041h
;（2）主程序：
.text
_c_int0
SETC INTM
CLRC SXM
CLRC OV M
CLRC CNF
214
LDP #0E0H
SPLK #81FEH，SCSR1 ;CLKIN=6 M，CLKOUT=24 M
SPLK #0E8h，WDCR ;关看门狗
CALL SCI_INIT ;调串口初始化程序
LDP #5H
SPLK #00H，SCI_FLAG ;清发送软件标志位
TXD_LOOP：
LDP #5H
BIT SCI_FLAG，BIT0
BCND TXD_DA TA，TC ;SCI_FLAG.0=1则发送数据
B WAIT
TXD_DA TA：;发送N个数据程序
MAR *，AR0
LAR AR0，#TXD_PTR
ADRK #N+1 ;发送N个数据
MAR *，AR4
LACC *+ ;读数据
CMPR 00
BCND TXD_DA TA_END，TC ;判数据发送完？
MAR *，AR2
SACL *，AR4 ;数据送SCITXBUF寄存器
XMIT_RDY：
LDP #DP_PF1
BIT SCICTL2，BIT7
BCND XMIT_RDY，NTC ;判发送器是否空？
B TXD_DA TA
TXD_DA TA_END：
MAR *，AR4
LAR AR4，#TXD_PTR ;恢复发送的数据指针
LDP #5H
SPLK #00H，SCI_FLAG ;清发送软件标志位
WAIT：NOP
B TXD_LOOP
;（3）串行通信初始化程序：
SCI_INIT：
LDP #0E1H
LACL MCRA
OR #03H
215
SACL MCRA ;配置串行口引脚为特殊功能：TXD、RXD
LDP #DP_PF1
SPLK #000FH，SCICCR ;地址位唤醒模式，8位数据，
;1位停止位，无奇偶校验
SPLK #0007H，SCICTL1 ;接收、发送、内部时钟使能，SLEEP=1
SPLK #0002H，SCICTL2 ;接收中断使能
SPLK #0001H，SCIHBAUD
SPLK #0038H，SCILBAUD ;波特率为9600
SPLK #0027H，SCICTL1 ;串口初始化完成
LAR AR1，#SCIRXBUF ;接收缓冲寄存器地址
LAR AR2，#SCITXBUF ;发送缓冲寄存器地址
LAR AR3，#RXD_PTR ;接收的数据指针
LAR AR4，#TXD_PTR ;发送的数据指针
LDP #0
SPLK #0001h，IMR ;允许INT1中断
SPLK #0FFFFh，IFR ;清所有中断标志
CLRC INTM ;开总中断
RET
;（4）中断程序
GISR1：;优先级INT1中断人口
;保护现场
LDP #0E0H
LACC PIVR，1 ;读取外设中断向量寄存器（PIVR），并左移一位
ADD #PVECTORS ;加上外设中断人口地址
BACC ;跳到相应的中断服务子程序
SCI_RX_ISR：;接收中断服务程序
LDP #DP_PF1
MAR *，AR1
BIT SCICTL1，BIT2
BCND RXD_DA TA，NTC ;SLEEP=0，接收数据
LACC * ;读入地址
SUB #0AAH
BCND TXD_FLAG，EQ ;接收到的地址为AAH，则发送数据
SUB #0001H
BCND SCI_RX_END，NEQ ;地址错误，退出中断
SPLK #0033H，SCICTL1 ;地址为ABH，则清SLEEP=0
;表示准备接收数据
216
B SCI_RX_END
TXD_FLAG：;置发送标志
LDP #5H
SPLK #01H，SCI_FLAG
B SCI_RX_END
RXD_DA TA：;接收N个数据
LACC *，AR3 ;读入数据
SACL *+，AR0 ;保存数据
LAR AR0，#RXD_PTR
ADRK #N
MAR *，AR3
CMPR 00
BCND SCI_RX_END，NTC ;判是否接收完
LAR AR3，#RX_PTR ;恢复接收的数据指针
SPLK #0037H，SCICTL1 ;置SLEEP=1表示准备接收地址
SCI_RX_END：;中断返回
;恢复现场
CLRC INTM ;开总中断，因为一进中断就
;自动关闭总中断
RET
;（5）假中断程序
PHANTOM
KICK_DOG ;复位看门狗
RET
END
217。