串行通信基础知识
串行通信基础知识 & MOXA产品知识 - 副本
6
7 8
7
8
Confidential
串行通信 VS 并行通信
串行通信 通信距离 搞干扰能力 传输速度 成本 远 高 慢 低 并行通信 近 低 快 高
Confidential
串行通讯数据格式
Confidential
RS-232 连接类型 II
RS-232 信号
DTE 信号 接线 DCE 信号
TxD RxD RTS CTS DTR DSR DCD GND
RxD TxD CTS RTS DSR DTR DCD GND
典型应用: PC + 直连电缆 + Modem DCE 设备上的DCD信号一般用作输出信号
Confidential
RS-232-C 发展
用于串行通讯的标准。
DB25
• 规定采用一个25 个脚的DB-25 连接器 • 对连接器的每个引脚的信号加以规定 • 对各种信号的电平加以规定。
IBM 将RS232 简化成了DB-9 连接器
工业控制的RS-232 一般只使用
RXD、TXD、GND 三条线。
120Ω
Data+(B)
……
PLC #1 PLC #2 PLC #3 PLC #31
最大1.2公里，32节点
Confidential
RS-485 拓扑结构 II
2 线半双工
特点
1. 距离可达 1.2公里 2. 抗干扰能力强 3. 低接线成本 4. 同一总线可连接 32个节点，使用中继器最多可达256个节点
Confidential
串行通信基础知识
串行通信基础知识本节简要概括了串行通信中的相关概念，为学习PC 机与MCU 的串行通信做准备。
1. 基本概念我们知道，“位”（bit ）是二进制数字的简称，是可以拥有两种状态的最小二进制值，分别用“0”和“1”表示。
在计算机中，通常一个信息单位用8位二进制表示，称为一个“字节”（byte ）。
串行通信的特点是：数据以字节为单位，按位的顺序从一条传输线上发送出去。
这里至少涉及到以下几个问题：第一，每个字节之间是如何区分的？第二，发送一位的持续时间是多少？第三，怎样知道传输是正确的？第四，可以传输多远？等等。
这些问题属于串行通信的基本概念。
串行通信分为异步通信与同步通信两种方式，本节主要给出异步串行通信的一些常用概念。
正确理解这些概念，对串行通信编程是有益的。
① 异步串行通信的格式在MCU 的英文芯片手册上，通常说SCI 采用的是NRZ 数据格式，英文全称是：“standard non-return-zero mark/space data format ”，可以译为：“标准不归零传号/空号数据格式”。
这是一个通信术语，“不归零”的最初含义是：用负电平表示一种二进制值，正电平表示另一种二进制值，不使用零电平。
“mark/space ”即“传号/空号”分别是表示两种状态的物理名称，逻辑名称记为“1/0”。
对学习嵌入式应用的读者而言，只要理解这种格式只有“1”、“0”两种逻辑值就可以了。
图3.3.1给出了8位数据、无校验情况的传送格式。
这种格式的空闲状态为“1”，发送器通过发送一个“0”表示一个字节传输的开始，随后是数据位（在MCU 中一般是8位或9位，可以包含校验位）。
最后，发送器发送1到2位的停止位，表示一个字节传送结束。
若继续发送下一字节，则重新发送开始位，开始一个新的字节传送。
若不发送新的字节，则维持“1”的状态，使发送数据线处于空闲。
从开始位到停止位结束的时间间隔称为一帧（frame ）。
所以，也称这种格式为帧格式。
第七章--串行口
异步通信和同步通信 异步通信(Asynchronous Communication)
在异步通信中，数据通常是以字符(字节)为单位组成字符 帧传送的。字符帧由发送端一帧一帧地发送，通过传输线 由接收设备一帧一帧地接收。发送端和接收端可以有各自 的时钟来控制数据的发送和接收。 一个字符在异步传送中又称为一帧数据，字符帧也叫数据 帧，由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位四部分组成， 如图7-2所示。
例如，波特率为2400b/s的通信系统，若采用图7-2（a） 的字符帧，则字符的实际传送速率为2400／11=218.18帧 /s；若采用图7-2(b)的字符帧，则字符的实际传送速率为 2400/14=171.43帧/s。
串 行 通 信 和 基 础 知 识
串行口的结构
MCS-51串行口结构框图如图7-4所示。 主要由两个物理上独立的串行数据缓冲寄存器SBUF、发送 控制器、接收控制器、输入移位寄存器和输出控制门组成。 两个特殊功能寄存器SCON和PCON用来控制串行口的工作方 式和波特率。 发送缓冲寄存器SBUF只能写，不能读；接收缓冲寄存器 SBUF只能读，不能写。两个缓冲寄存器共用一个地址99H， 可以用读／写指令区分。
7.1串行通信的基础知识
7.2 MCS-51的串行I/O口及控制寄存器
7.3 串行口的工作方式 7.4 波特率的设计 7.5 MCS-51串行口的应用 7.6 MCS-51串行口的多机通信
本章首先介绍串行通信的基本概念，然后重 点讨论MCS-51系列单片机串行口的特点和用法， 要求掌握串行口的概念、 MCS-51串行口的结构、 原理及应用。
在进行通讯时，外界数据是通过引脚RxD(P3.0，串行数据 接收端)和引脚TxD(P3.1，串行数据发送端)与外界进行串 行通信。 输入数据先进入输入移位寄存器，再送入接收SBUF。在此 采用了双缓冲结构。
串行通信
17
9.2 MCS-51串行口及控制寄存器
一、串行接口控制： 1.数据缓冲器SBUF： 发送SBUF和接收SBUF共用一个地址99H。 1）发送SBUF存放待发送的8位数据，写入SBUF将同 时启动发送。发送指令： MOV SBUF，A 2）接收SBUF存放已接收成功的8位数据，供CPU读取。 读取串行口接收数据指令： MOV A，SBUF
25
9.3 MCS-51串行通信工作方式及应用
4.发送：写入SBUF，同时启动发送，一帧发送结束， TI=1。 接收：REN=1，允许接收。
接收完一帧，若RI=0且停止位为1 (或 SM2=0)，将接 收数据装入SBUF，停止位装入RB8，并使
RI=1；
否则丢弃接收数据，不置位RI。
26
9.3 MCS-51串行通信工作方式及应用
波 特 率
1/12 fosc （固定不变） 2SMOD/32 T1 溢出率 2SMOD/64 fosc 2SMOD/32 T1 溢出率
传 送 位 数
8（数据） 10（起始位、8位数据位、 停止位） 11（第9位为1：地址； 为0：数据） 11位 （同方式2）
发送 端
RXD TXD TXD TXD
接收 端
地线
发送接 收器
接收发数据线 发送接 收器 送器
地线
10
9.1 串行数据通信的基础知识
五、异步串行通信的信号形式：
1、远距离直接传输数字信号，信号会发生畸变， 因此要把数字信号转变为模拟信号再进行传送。 可利用光缆、专用通信电缆或电话线。 方法：通常使用频率调制法（频带传送方式）。
11
9.1 串行数据通信的基础知识
TXD 写入 发 SBUF 送 (a) 时 序 RXD输出
串口通信原理及操作流程
RXD 接收
②半双工
发
接
送
TXD / RXD
收
接
发
收
送
③全双工
发送
接收
TXD RXD
RXD TXD
接收
发送
1.4 信号的调制与解调
v 调制器（Modulator）：把数字信号转换成模拟信 号，然后送到通信线路上去。
v 解调器（Demodulator）：把从通信线源自上收到的 模拟信号转换成数字信号。
接线
DTE信号 TxD RxD RTS CTS DTR DSR DCD GND
典型应用: PC + 交叉电缆 + PC
❖RS-232 连接类型 II
DTE 信号
接线
DCE 信号
TxD RxD RTS CTS DTR DSR DCD GND
RxD TxD CTS RTS DSR DTR DCD GND
典型应用: PC + 直连电缆 + Modem
TXD
计 RXD 算 机 甲
TXD
RXD 计 算 机 乙
TXD RXD 计4 算5 机6 甲 20
近程通信连接
TXD
RXD 4计 5算 6机 20 乙
RS-232C接口存在的问题
1
2
3
传输距离短 ，传输速率
低
有电平偏移
抗干扰能力 差
SN75174
RS-422A接口
电平 ❖ RS-485的信号传输采用
两线间的电压来表示逻辑1和逻
辑0。由于发送方需要两根传输
线，接收方也需要两根传输线
。传输线采用差动信道，所以
它的干扰抑制性极好，又因为
can通信基础知识讲解
can通信基础知识讲解Can通信是一种常见的通信协议，广泛应用于汽车领域。
本文将从Can通信的基础知识入手，介绍Can通信的原理、特点以及应用。
一、Can通信的原理Can通信是Controller Area Network的缩写，即控制器局域网。
它是一种串行通信协议，主要用于在汽车电子系统中传输数据。
Can通信采用差分信号传输，通过两根线（Can_High和Can_Low）来实现数据的收发。
Can_High和Can_Low的电平差异表示二进制数据的0和1。
Can通信采用非归零编码，即数据在传输过程中不会回到零电平，从而减少了传输中的干扰。
二、Can通信的特点1. 高可靠性：Can通信采用冗余校验机制，即每个数据帧都包含有校验和。
接收端在接收到数据帧后会对校验和进行验证，从而保证数据的可靠性。
2. 高效性：Can通信采用了事件触发的方式，只有在需要发送数据时才进行通信，减少了通信的时间开销。
3. 可扩展性：Can通信支持多个节点之间的通信，节点数量可以灵活扩展。
4. 抗干扰性强：Can通信采用差分信号传输，能够有效抵抗电磁干扰和噪声干扰。
5. 实时性好：Can通信的传输速率较快，能够满足实时性的要求。
三、Can通信的应用Can通信广泛应用于汽车领域，主要用于实现汽车内部各个电子控制单元（ECU）之间的通信。
以下是Can通信在汽车领域的一些典型应用：1. 发动机控制单元（ECU）之间的通信：Can通信用于发动机控制单元与其他ECU之间的数据交换，如发动机转速、油耗等数据的传输。
2. 制动系统的控制：Can通信用于制动系统的各个部件之间的通信，如制动踏板、制动盘、制动液位等数据的传输。
3. 车身电子系统的控制：Can通信用于车身电子系统中各个部件之间的通信，如车门、车窗、天窗等设备的控制。
4. 安全系统的控制：Can通信用于安全系统中的各个部件之间的通信，如安全气囊、防抱死制动系统等设备的控制。
四、Can通信的发展趋势Can通信作为一种可靠、高效的通信协议，已经在汽车领域得到广泛应用。
串行通信基础知识
第9章
串行接口及串行通信技术
A 发送器 端
B 接收器 端
图9-5 单工方式
第9章
串行接口及串行通信技术
2．半双工( Half duplex)制式 半双工方式中，通信线路两端的设备都有一个发送 器和一个接收器，如图9-6所示。数据可双方向传送但 不能同时传送，即A端送B端收或B端送A端收，A、B 两端的发送/接收只能通过半双工通信协议切换交替工
送奇偶校验位，它只占帧格式的一位，用于传送数据 的有限差错检测或表示数据的一种性质，是发送和接
收双方预先约定好的一种检验(检错)方式。
第9章
串行接口及串行通信技术
(4) 停止位：字符帧格式的最后部分为停止位，逻辑
“ 1” 电平有效，位数可以是 1 位、 1/2位或 2位。表示一 个字符帧信息的结束，也为发送下一个字符帧信息做
两端协调同步工作，当接收端检测到停止位“1”时，
表示一帧数据已发送和接收完毕。图9-4表示同步通信 的字符
数据 字符1
数据 字符2
…
数据字 符n-1
数据 字符n
校验 字符
校验 字符
图9-4 同步通信数据传送格式
第9章
串行接口及串行通信技术
3．波特率 在串行通信中，发送设备和接收设备之间除了采
第9章
串行接口及串行通信技术
9.1 串行通信基础知识
9.1.1 并行通信和串行通信 1．并行通信 并行通信是指构成信息的二进制字符的各位数据 同时传送的通信方法，如图9-1所示。 2．串行通信
串行通信是指构成信息的二进制字符的各位数据
一位一位顺序地传送的通信方式，如图9-2所示。
第9章
串行接口及串行通信技术
有三条，一条用于发送，一条用于接收，一条用于公
串口通信基础，接收，发送数据
串⼝通信基础，接收，发送数据通信接⼝背景知识设备之间通信的⽅式⼀般情况下，设备之间的通信⽅式可以分成并⾏通信和串⾏通信两种。
它们的区别是：串⾏通信的分类1、按照数据传送⽅向，分为：单⼯：数据传输只⽀持数据在⼀个⽅向上传输；半双⼯：允许数据在两个⽅向上传输。
但是，在某⼀时刻，只允许数据在⼀个⽅向上传输，它实际上是⼀种切换⽅向的单⼯通信；它不需要独⽴的接收端和发送端，两者可以合并⼀起使⽤⼀个端⼝。
全双⼯：允许数据同时在两个⽅向上传输。
因此，全双⼯通信是两个单⼯通信⽅式的结合，需要独⽴的接收端和发送端。
2、按照通信⽅式，分为：同步通信：带时钟同步信号传输。
⽐如：SPI，IIC通信接⼝。
异步通信：不带时钟同步信号。
⽐如：UART(通⽤异步收发器)，单总线。
在同步通讯中，收发设备上⽅会使⽤⼀根信号线传输信号，在时钟信号的驱动下双⽅进⾏协调，同步数据。
例如，通讯中通常双⽅会统⼀规定在时钟信号的上升沿或者下降沿对数据线进⾏采样。
在异步通讯中不使⽤时钟信号进⾏数据同步，它们直接在数据信号中穿插⼀些⽤于同步的信号位，或者将主题数据进⾏打包，以数据帧的格式传输数据。
通讯中还需要双⽅规约好数据的传输速率（也就是波特率）等，以便更好地同步。
常⽤的波特率有4800bps、9600bps、115200bps等。
在同步通讯中，数据信号所传输的内容绝⼤部分是有效数据，⽽异步通讯中会则会包含数据帧的各种标识符，所以同步通讯效率⾼，但是同步通讯双⽅的时钟允许误差⼩，稍稍时钟出错就可能导致数据错乱，异步通讯双⽅的时钟允许误差较⼤。
常见的串⾏通信接⼝STM32串⼝通信基础STM32的串⼝通信接⼝有两种，分别是：UART（通⽤异步收发器）、USART（通⽤同步异步收发器）。
⽽对于⼤容量STM32F10x系列芯⽚，分别有3个USART和2个UART。
UART引脚连接⽅法RXD：数据输⼊引脚，数据接受；TXD：数据发送引脚，数据发送。
对于两个芯⽚之间的连接，两个芯⽚GND共地，同时TXD和RXD交叉连接。
can线基础知识讲解
CAN线基础知识讲解1. 什么是CAN线？CAN（Controller Area Network）是一种串行通信协议，最初由德国公司Bosch 开发。
CAN总线主要用于车辆内部的通信系统，但现在也被广泛用于工业控制和汽车领域以及航空航天领域。
CAN线是CAN总线的物理连接线路，负责将CAN控制器、传感器、执行器等设备连接起来进行数据通信。
2. CAN线的特点•高可靠性：CAN线采用差分信号传输，抗干扰能力强，即使在噪音干扰较大的环境下，数据传输也可靠。
•实时性强：CAN线采用事件驱动的通信方式，具有较低的延迟，适用于要求实时性的应用场景。
•多路复用：CAN总线支持多个设备在同一根线上进行通信，节约了线路资源。
•灵活性：CAN总线可以动态连接和断开设备，方便系统调试和维护。
3. CAN线的工作原理CAN线采用双绞线作为传输介质，数据传输采用差分信号方式，即在CAN_H和CAN_L两根信号线上传输互补的电压信号。
CAN_H线上的电压高表示逻辑1，CAN_L线上的电压高表示逻辑0，通过CAN控制器的差分比较可以识别信号。
CAN线的通信帧由起始标志、控制字段、数据字段、CRC字段和结束字段组成，通信速率可根据需求配置。
CAN线具有发送器和接收器，通过在总线上抢占通信的方式实现多路复用。
4. CAN线的应用领域CAN线广泛应用于汽车电子控制系统、工业控制系统、医疗设备、航空航天等领域。
在汽车电子控制系统中，CAN线连接了发动机控制单元、传感器、仪表盘、空调控制器等各个设备，实现数据的快速传输和实时控制。
在工业控制系统中，CAN线连接了PLC、传感器、执行器等设备，实现设备之间的数据交换和协同工作。
CAN线也被广泛应用于航空航天领域，连接了航空电子设备、飞行控制系统等，确保了系统的可靠性和实时性。
5. CAN线的发展趋势随着物联网、智能制造等领域的快速发展，CAN线也在不断演进。
未来CAN线将更加智能化、高速化，支持更多的设备连接和更高的数据传输速率。
485自动收发原理
485自动收发原理485自动收发原理一、485总线概述485总线是一种串行通信协议，它是以RS-232为基础的一种通信协议。
它采用差分信号传输方式，可以在长距离、高噪声环境下进行可靠的数据传输。
因此，485总线广泛应用于工业自动化、楼宇自控等领域。
二、485自动收发原理1. 串行通信基础知识在介绍485自动收发原理之前，我们需要了解一些串行通信的基础知识。
串行通信是指将数据位逐个传输，每个数据位之间通过一个时钟信号进行同步。
在串行通信中，有两种常见的传输方式：同步传输和异步传输。
2. 485总线物理层在物理层上，485总线采用差分信号传输方式。
差分信号是指将两个相反的电平作为一个逻辑电平进行传输。
这样可以有效地抵消环境中的干扰信号。
3. 485总线数据链路层在数据链路层上，485总线采用了半双工通信方式。
这意味着同一时间内只能有一个设备发送数据，并且接收方必须等待发送方发送完毕后才能发送数据。
为了保证数据的可靠传输，485总线采用了差错检测和纠正技术。
4. 485自动收发原理485自动收发原理是指通过硬件电路实现自动切换发送和接收状态。
在发送数据时，控制器将数据写入发送缓冲器，并将控制信号置为发送状态。
此时，驱动电路会将缓冲器中的数据转换成差分信号进行传输。
在接收数据时，控制器将控制信号置为接收状态，并等待驱动电路传输的差分信号到达接收缓冲器。
此时，接收缓冲器会将差分信号转换成数字信号，并传递给控制器。
5. 485自动收发原理实现在实现485自动收发原理时，需要使用一些特殊的芯片或模块。
常见的有MAX485、ADM2483、SN75176等芯片或模块。
这些芯片或模块具有自动切换发送和接收状态的功能，并且支持半双工通信方式。
6. 485总线应用场景由于485总线具有长距离、高噪声环境下可靠传输的特点，因此广泛应用于工业自动化、楼宇自控、智能家居等领域。
例如，在工业自动化中，485总线可以用于PLC控制器与传感器、执行器之间的通信；在楼宇自控中，485总线可以用于空调、照明等设备的控制和监测；在智能家居中，485总线可以用于家庭安防、照明等场景的控制。
串口基础知识
串口基础知识一、什么是串口？串口（Serial Port），也称为COM口（Communication Port），是一种用于数据传输的通信接口，常用于计算机与外部设备之间的数据传输。
串口采用串行传输方式，即逐位地发送和接收数据，相比并行传输方式，串口的数据传输速率较慢，但具有传输距离远、连接设备数量多的优势。
二、串口的工作原理串口的工作原理是通过发送和接收电平信号来传输数据。
串口通信使用的是两根信号线：发送线（Tx）和接收线（Rx）。
发送线上的电平变化表示发送的二进制数据，接收线上的电平变化表示接收到的二进制数据。
发送方通过发送线将数据按照一定的协议发送给接收方，接收方通过接收线接收数据并进行处理。
三、串口的通信参数串口通信需要设置一些参数，以确保通信的正确性和稳定性。
常用的串口通信参数包括：1. 波特率（Baud Rate）：表示每秒钟传输的位数，常用的波特率有9600、115200等。
2. 数据位（Data Bits）：表示每个字节的位数，常用的数据位有7位、8位。
3. 停止位（Stop Bits）：表示停止位的个数，常用的停止位有1位、1.5位、2位。
4. 校验位（Parity Bit）：用于检测数据传输过程中的错误，常用的校验位有无校验、奇校验、偶校验。
四、串口的应用领域串口广泛应用于各种设备之间的数据通信，常见的应用领域有：1. 电脑与外部设备之间的数据传输，如打印机、扫描仪、数码相机等。
2. 嵌入式系统中，用于与传感器、执行器等外部设备进行数据交互。
3. 工业自动化领域，用于控制和监控设备之间的数据传输。
4. 通信设备中，如调制解调器、路由器等。
五、串口的优缺点串口作为一种通信接口，具有以下优点：1. 传输距离远：串口的传输距离可以达到几百米，适用于远距离通信。
2. 连接设备数量多：串口可以通过串口转换器扩展连接多个设备。
3. 通信稳定可靠：串口通信采用的是同步传输方式，可以保证数据的准确传输。
高速串行通信协议的基础知识
高速串行通信协议的基础知识嘿，朋友们！今天咱来聊聊高速串行通信协议这个听起来有点高大上的玩意儿。
你想想看啊，这高速串行通信协议就像是一条信息的高速公路！它让数据能像一辆辆飞速行驶的汽车一样，快速、准确地从一个地方跑到另一个地方。
没有它，那信息传递不就像在羊肠小道上艰难前行，慢吞吞的，多耽误事儿呀！比如说，咱平时用手机打电话、传照片、看视频，这背后可都离不开高速串行通信协议呢。
它就像一个神奇的魔法师，默默地在后台工作，让一切都变得那么顺畅。
它有很多特点呢，就像一个人的优点一样。
首先呢，它速度快呀，眨眼间数据就传过去了，这效率，杠杠的！然后呢，它还很可靠，就像一个靠谱的朋友，答应你的事儿肯定能做到，不会把数据给弄丢或者弄错。
那怎么理解这个协议呢？咱可以把它想象成一种规则，就像玩游戏得有游戏规则一样。
大家都按照这个规则来，才能玩得开心，数据才能准确无误地传输呀。
要是没有这个规则，那不就乱套了，数据都不知道跑哪儿去啦！在实际应用中，不同的场景可能会用到不同的高速串行通信协议哦。
就好像不同的场合要穿不同的衣服一样，可不能乱套。
比如说，在电脑里面，可能用的是一种协议；在手机里，又是另外一种协议啦。
而且啊，这个高速串行通信协议还在不断发展呢！就像我们人一样，要不断学习进步呀。
随着技术的进步，它会变得越来越厉害，速度越来越快，可靠性越来越高。
那我们普通人在生活中怎么能感受到它的重要性呢？嘿嘿，你想想，要是没有它，你的手机上网会变得慢吞吞的，看视频老是卡顿，那多烦人呀！所以说呀，可别小看了它。
总之呢，高速串行通信协议虽然听起来很专业，但其实和我们的生活息息相关呢。
它就像一个默默奉献的幕后英雄，为我们的科技生活保驾护航。
咱得好好感谢它呀，没有它，咱的生活可就没这么便利啦！大家说是不是呀！。
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
(整理)串行通信的基础知识.
串行通信的基础知识串行数据通信要解决两个关键技术问题，一个是数据传送，另一个是数据转换。
所谓数据传送就是指数据以什么形式进行传送。
所谓数据转换就是指单片机在接受数据时，如何把接收到的串行数据转化为并行数据，单片机在发送数据时，如何把并行数据转换为串行数据进行发送。
8.1.1 数据传送单片机的串行通信使用的是异步串行通信，所谓异步就是指发送端和接收端使用的不是同一个时钟。
异步串行通信通常以字符（或者字节）为单位组成字符帧传送。
字符帧由发送端一帧一帧地传送，接收端通过传输线一帧一帧地接收。
1. 字符帧的帧格式字符帧由四部分组成，分别是起始位、数据位、奇偶校验位、停止位。
如图8.1所示：1）起始位：位于字符帧的开头，只占一位，始终位逻辑低电平，表示发送端开始发送一帧数据。
2）数据位：紧跟起始位后，可取5、6、7、8位，低位在前，高位在后。
3）奇偶校验位：占一位，用于对字符传送作正确性检查，因此奇偶校验位是可选择的，共有三种可能，即奇偶校验、偶校验和无校验，由用户根据需要选定。
4）停止位：末尾，为逻辑“1”高电平，可取1、1.5、2位，表示一帧字符传送完毕。
图8.1 字符帧格式异步串行通信的字符帧可以是连续的，也可以是断续的。
连续的异步串行通信，是在一个字符格式的停止位之后立即发送下一个字符的起始位，开始一个新的字符的传送，即帧与帧之间是连续的。
而断续的异步串行通信，则是在一帧结束之后不一定接着传送下一个字符，不传送时维持数据线的高电平状态，使数据线处于空闲。
其后，新的字符传送可在任何时候开始，并不要求整倍数的位时间。
2. 传送的速率串行通信的速率用波特率来表示，所谓波特率就是指一秒钟传送数据位的个数。
每秒钟传送一个数据位就是1波特。
即：1波特＝1bps（位/秒）在串行通信中，数据位的发送和接收分别由发送时钟脉冲和接收时钟脉冲进行定时控制。
时钟频率高，则波特率高，通信速度就快；反之，时钟频率低，波特率就低，通信速度就慢。
【大学】串行数据通信
.
●TI，发送中断标志位。在方式0时，当串行 发送第8位数据结束时，或在其它方式，串行 发送停止位的开始时，由内部硬件使TI置1， 向CPU发中断申请。在中断服务程序中，必 须用软件将其清0，取消此中断申请。
●RI，接收中断标志位。在方式0时，当串行 接收第8位数据结束时，或在其它方式，串行 接收停止位的中间时，由内部硬件使RI置1， 向CPU发中断申请。也必须在中断服务程序 中，用软件将其清0，取消此中断申请。
.
PCON中只有一位SMOD与串行口工作有关 ：
SMOD（PCON.7） 波特率倍增位。在串行口 方式1、方式2、方式3时，波特率与SMOD有关， 当SMOD=1时，波特率提高一倍。复位时， SMOD=0。
=（2SMOD ×fosc /[32 × 12 × (2n-初值)]
.
在单片机的应用中，常用的晶振频率为：12MHz和 11.0592MHz。所以，选用的波特率也相对固定。 常用的串行口波特率以及各参数的关系如表所示。
.
串行口工作之前，应对其进行初始化，主 要是设置产生波特率的定时器1、串行口控 制和中断控制。具体步骤如下：
.
三、串行通信波特率
波特率bps(bit per second)定义: 每秒传输数据的位数。 波特率的倒数即为每位传输所需的时间。 相互通信的甲乙双方必须具有相同的波特率，否则无法成 功地完成串行数据通信。 如每秒钟传送240个字符，而每个字符格式包含10位(1个 起始位、1个停止位、8个数据位)，这时的波特率为：
CAN基础知识3篇
CAN基础知识第一篇：CAN总线介绍及基本特性CAN（Controller Area Network）总线，是一种串行通信总线，广泛应用于建筑自动化、工业自动化、汽车电子和其他控制领域。
CAN总线的优势在于其高速性、高可靠性和实时性能。
本文将介绍CAN总线的基本特性，包括CAN的基本架构、CAN的帧格式和通讯协议、CAN的通讯速率和传输距离，以及常用的CAN总线标准和应用场景。
1. CAN总线架构CAN总线的基本架构由控制器、节点、总线和转换器组成。
其中，控制器负责CAN通讯协议的实现，节点通过总线与控制器进行通讯，并根据通讯协议执行相应的功能。
总线是连接控制器和节点的传输介质，通常采用双绞线作为传输介质，以保证传输信号的可靠性。
转换器主要负责将CAN总线转换为其他串行通讯协议或者其他传输介质。
2. CAN帧格式和通讯协议CAN总线通讯采用基于帧的数据传输方式，每一帧包含一个控制帧和若干个数据帧。
控制帧用于驱动CAN总线工作，包含开始、结束、错误等信息，数据帧用于传输节点之间的数据。
CAN总线通讯协议采用事件驱动机制，控制帧在总线上产生中断事件，通知节点进行相应的操作。
节点产生数据帧时，需要先向控制器进行请求，控制器则决定该帧是否能够传输。
3. CAN总线通讯速率和传输距离CAN总线通讯速率通常在1Mbps到1Kbps之间，不同的CAN总线标准也有所不同。
例如，CAN2.0B标准规定了1Mbps和500Kbps两种通讯速率。
CAN总线的传输距离基于总线的负载和传输介质的质量而定，一般而言，CAN总线的传输距离约为40m至500m之间。
4. CAN总线标准和应用场景目前常用的CAN总线标准有CAN 2.0A、CAN 2.0B、CAN FD等。
CAN 2.0A和CAN 2.0B协议是基于11位标识符的，而CAN FD协议则支持29位标识符和更高的带宽传输。
CAN总线广泛应用于汽车电子、建筑自动化、工业自动化等领域。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
❖
在单工方式下，通信线的A端只有
发送器，B端只有接收器，信息数据只能
单方向传送，即只能由A端传送到B端而
不能反传。如图9-5所示。
A 端
发送器
接
收
器
B 端
图9-5 单工方式
❖
2．半双工( Half duplex)制式
❖
半双工方式中，通信线路两端的设
备都有一个发送器和一个接收器，如图
9-6所示。数据可双方向传送但不能同时 传送，即A端送B端收或B端送A端收，A、 B两端的发送/接收只能通过半双工通信 协议切换交替工作。
❖
在串行通信中，发送设备和接收
设备之间除了采用相同的字符帧格式(异
步通信)或相同的同步字符(同步通信)来
协调同步工作外，两者之间发送数据的
速度和接收数据的速度也必须相同，这
样才能保证被传送数据的成功传送。
❖
波特率是串行通信的重要指标，
对数据的成功传送至关重要。
❖ 9.1.3 串行通信的制式
❖
1．单工(Half duplex)制式
的位数都为偶数(偶校验)或都为奇数(奇
校验)。
❖
2．和校验
❖
和校验是针对数据块的校验。发
送端在发送数据块时，对块中的数据算
术求和，然后将产生的单字节的算术和
作为校验字符(和校验)附加到位数据块的
结尾传给接收端。
❖
3. 循环冗余码校验(CRC)
❖
CRC检验是对一个数据块校验一次，
它被广泛地应用于同步串行通信方式中，
发送，一条用于接收，一条用于公用信
号地，如图9-7所示。
发送 A 端
接收
接收 B 端
发送
图9-7 全双工方式
❖ 9.1.4 串行通信数据的校验
❖
1．奇偶校验
❖
奇偶校验的特点是按字符校验，
即在数据发送时，在每一个字符的最高
位之后都附加一个奇偶校验位“1”或“0”，
使被传送字符(包括奇偶校验位)中含“1”
位数没有严格限制，如5位、6位、7位或
8位等。由低位到高位逐位传送。
❖
(3) 奇偶校验位：数据位发送完(接
收完)之后，可发送奇偶校验位，它只占
帧格式的一位，用于传送数据的有限差
错检测或表示数据的一种性质，是发送 和接收双方预先约定好的一种检验(检错) 方式。
❖
(4) 停止位：字符帧格式的最后部
分为停止位，逻辑“1”电平有效，位数
例 如 对 磁 盘 信 息 的 读 / 写 ， 对 ROM 或
RAM存储区的完整性的校验等。
可以是1位、1/2位或2位。表示一个字符
帧信息的结束，也为发送下一个字符帧
信息做好准备。
❖
2．同步通信
❖
串行通信中，发送设备和接收设
备是相互独立、互不同步的，即接收端
不知道发送端何时发送数据或发送的两
组数据之间间隔多长时间，那么发送和
接收之间靠什么信息协调从而同步工作
呢？在异步通信中，是靠传送数据每个
P0.7
微型 计算机 (89C51)
P0.0 P2.7 RD WR
… …
D7
外设 (8255)
D0 CS RD WR
图9-1 并行通信示意图
TXD
发送
R XD
微型 计算机 (89C51)
R XD TXD
外设
图9-2 串行通信示意图
❖ 9.1.2 异步通信和同步通信
❖
串行通信又分为两种基本通信方
式，即异步通信和同步通信。
❖
1. 异步通信
❖
在异步通信中，被传送的信息通
常是一个字符代码或一个字节数据，它
们都以规定的相同传送格式(字符帧格式)
一帧一帧地发送或接收。
❖
字符帧格式由四部分组成：起始位，
数据位，奇偶校验位和停止位，如图9-3
第 n－ 1字 符 帧
停起 奇偶 止 始 校验 位 位
第 n字 符 帧 8位 数 据
停 奇偶 止 校验 位
发送 A 端
接收
发送 B 端
接收
图9-6 半双工方式
❖
3．全双工(Full duplex)制式
❖
在全双工方式下，通信线路A、B
两端都有发送器和接收器，A、B之间有
两个独立通信的回路，两端数据不是交
替发送和接收，而是同时发送和接收。
因此通信效率比前两种要高。该方式下
所需的传输线至少要有三条，一条用于
D7 0/1 1 0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 0/1 1
空闲位 111
第 n＋ 1字 符 帧
起
始 位
8位 数 据
0 D0 D1 …
图9-3 异步通信帧格式
❖
(1) 起始位：在没有数据传送时，
通信线上处于逻辑“1”状态。送
端发出(接收端接收)的是数据位，数据的
字符帧的起始位和停止位来协调同步的，
即当接收端检测到传送线上出现“0”电
平时，表示发送端己开始发送，而接收
端也开始接收数据，两端协调同步工作，
当接收端检测到停止位“1”时，表示一
同步 字符
数据 字符1
数据 字符2
…
数据字 符n-1
数据 字符n
校验 字符
校验 字符
图9-4 同步通信数据传送格式
❖
3．波特率