串行通信接口详细
串行通信接口及总线标准
RS-4
定义
RS-485是一种改进的串行 通信接口标准,由EIA制定。
特点
采用差分信号传输方式, 具有多站能力、高抗干扰 能力和长距离传输能力。
应用
广泛应用于工业自动化、 楼宇自动化和智能家居等 领域。
SPI
定义
应用
SPI是一种同步串行通信协议,由摩托 罗拉公司制定。
常用于微控制器和外围设备之间的通 信。
感谢观看
详细描述
在工业自动化控制系统中,各种设备如传感器、执行器、控制器等需要实时地进行数据交换和通信。 串行通信接口能够提供稳定、可靠的连接,使得设备间能够高效地传输数据,实现自动化控制和监测 。这有助于提高生产效率、降低成本、减少故障发生率。
智能家居系统
总结词
串行通信接口在智能家居系统中发挥关键作用,能够实现家庭设备的互联互通,提升家居生活的便利性和舒适度。
VS
详细描述
物联网设备间需要进行大量的数据交换和 通信,以实现设备的远程监控和管理。串 行通信接口能够提供高效、可靠的数据传 输服务,使得设备间能够稳定地进行通信 。这有助于促进物联网的发展和应用,提 高设备的可维护性和可管理性,降低运营 成本。
汽车电子系统
总结词
串行通信接口在汽车电子系统中具有重要价 值,能够实现汽车各系统间的信息共享和协 同工作,提高汽车的安全性和可靠性。
数据传输速率较慢。
03
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特点
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数据传输距离较远。
数据传输线少,成本低。
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适用于不同设备之间的通信。
串行通信接口的重要性
01
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04
实现设备之间的数据交换和通 信。
简化电路设计,降低成本。
串行数据通信的接口标准
串行数据通信的接口标准
串行数据通信的接口标准是用于规范串行数据通信的硬件和软件接口。
这些标准使得不同的设备能够以一致的方式进行数据传输和接收。
常见的串行数据通信接口标准包括RS-232、RS-485、RS-422、RS-423等。
RS-232是一种非常常见的串行通信接口标准,被广泛用于连接计算机和其他设备。
它使用9个引脚,其中包括5个用于数据传输,4个用于控制信号。
RS-232接口可以实现点对点的通信,但传输距离较短,通常在15米以内。
RS-485和RS-422接口标准是RS-232的改进版,它们使用差分信号传输方式,因此具有更远的传输距离和更好的抗干扰能力。
RS-485通常用于多点通信,可以实现多个设备之间的连接。
而RS-422则适用于一对一的通信。
RS-423接口标准与RS-422类似,但使用不同的电平标准。
它也适用于一对一的通信,但具有更高的数据传输速率。
这些串行数据通信接口标准都有各自的特点和适用范围,因此在选择使用哪种接口标准时,需要根据实际需求进行考虑。
串行通信接口SCI
串行通信分为同步通信和异步通信。
串行通信接口都具有发送引脚TXD和接收引脚RXD,它们是TTL平电。
如果要利用这两个引脚与外界实行异步通信,必须将TTL电平转化为RS-232电平。
SCI是一种全双工异步串行通信接口,主要用于MCU与其他计算机或设备之间的通信,几个独立的MCU也能通过SCI实现串行通信,形成网络。
从编程角度看,先设定好波特率,通信格式,是否校验,是否允许中断等。
接着发送数据时,先检查相应的标志位是否允许发送数据,如果可以,则把数据放入SCI数据寄存器即可,剩下的工作芯片自动完成:将数据从SCI数据寄存器送到发送移位寄存器,硬件驱动将发送移位寄存器里的数据按规定发送到发送引脚TXD,供对方接收。
接收时,数据逐位从接收引脚RXD进入到接收移位寄存器,当收到一个完整字节时,芯片会自动将数据送到SCI数据寄存器,并置相应的标志位,我们就可以根据标志位的情况来读取数据了。
SCIBDH:TNP[1:0]:发送窄脉冲位。
此位的设定与SCI传送的脉冲对应关系如下表:SCIBDL:SBR[12:0]:波特率设定位当IREN=0时,SCI波特率=SCI总线时钟/(16*SBR[12:0])当IREN=1时,SCI波特率=SCI总线时钟/(32*SBR[12:1])SCICR1:控制寄存器1(当AMAP=0时有效)LOOPS:循环模式选择位。
LOOPS=0时,为正常模式。
LOOPS=1时,为自发自收模式,在此模式下,RXD引脚与SCI内部断开,内部发送数据直接作为接收的输入,用于测试。
接收器的输入由RSRC位决定。
SCISWAI:当SCISWAI=0时,SCI可以在等待模式下工作。
当SCISWAI=1时,SCI 不可以在等待模式下工作。
RSRC:当LOOPS=1时,RSRC位决定接收移位寄存器接收数据的来源。
RSRC=1,RXD引脚与SCI模块断开,SCI用TXD引脚来发送及接收。
RSRC=0时,发送器的输出作为接收器的输入。
通用串行通信接口标准(USB)
微计算机系统
微计算机系统 包的分类编码由PID表示。8位PID中的高4位用于包的分类编码,低 4位作校验用。 1).标志包
8BIT SYNC 8BIT PID 7BIT ADDR 4BIT ENDP 5BIT CRC
SYNC:同步域,标志包的开始,输入电路利用它来同步。 PID:包类型域,标志保有4种:OUT,IN,Setup,SOF ADDR:设备地址域,确定包的传输目的地址。7位长,有128个地址。 ENDP:端点域,确定包要传输到设备的哪个端点。4位长,一个设备 可有16个端点。 CRC:检查预,5位长度,用于ADDR和ENDP地校验 (1)帧开始包(SOF) USB的总线时间被划分为帧,一个帧周期可以描述为:在主机发帧 开始标志后,总线处于工作状态,主机将发送和接收几个交换,交 换完毕后,进入帧结束间隔区,此时总线处于空闲,等待下一个帧 启动标志的到来。1帧的持续时间为1ms,每一帧都有独立的编号。
微计算机系统 3)中断传输 单向的,且仅输入到主机,用于不固定的、少量的数据传送。当设 备需要主机为其服务时,向主机发送此类信息。如,键盘,鼠标即 采用此类方式。USB的中断是Polling(查询)类型,主机要频繁地 请求端点输入。 4)等时传输 等时(Isochronous)(同步)传输可以单向和双向,用于传送连续性、实 时的数据。其特点是要求传输输率去定,时间性强,忽略传送错误。 如,视频设备,数字声音设备和数字相机采用此方式。 B交换的包格式 USB总线的传输包含一个或多个交换(Transaction),而交换又是所谓 “包”组成的,包是组成USB交换的基本单位。USB总线上的每一 次交换至少需要3各包才能完成: 标志(令牌)包:含有设备地址码、端点号、传输方向,传输类型。 每次传输都由主机发出标志包开始。 数据包:数据源向目的地址发送。一次交换,数据包可携带的数据 最多位1023BYTE. 握手包:由数据接收方向数据握手方发出的反馈信息。如果有错, 要重发。除了等时传输外,其它传输类型都需要握手包。
RS485串行通信接口汇总
3.1 RS485接口标准
• RS-232C虽然使用很广,但由于推出时间比较早,所以 在现代通信网络中已暴露出明显的缺点,主要表现在:
• (1)接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片, 又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与 TTL电路连接。
• 在图(b)中,有两对4根信号线A、B和Y、Z,其 中A、B专用作接收器输入,A为同相、B为反相; 而Y、Z专用作发送器输出,Y为同相、Z为反相, 所以构成了全双工通信。
2. RS485收发器与应用电路
• 在许多工业过程控制中,往往要求用最少 的信号线来完成通信任务。目前广泛应用 的RS-485串行接口总线就是为适应这种需 要应运而生的。它实际就是RS-422总线的 变型,二者不同之处在于:RS-422为全双 工,采用两对差分平衡信号线;而RS-485 为半双工,只需一对平衡差分信号线。
• 图2-25为以PC机作主机,n个单片智能设备 为从机、工作于主从方式的RS-485总线网络的结 构图。利用PC机配置的RS-232C串行端口,外配 一个RS-232C/RS-485转换器,可将RS-232C信号 转换为RS-485信号。每个从机通过MAX487E芯 片构建RS-485通信接口,就可挂接在RS-485总线 网络上,总线端点处并接的两个120Ω电阻用于消 除两线间的干扰。RS-485总线网络传输距离最远 可达1200m(速率20 kb/s)、传输速率最高可达 2Mb/s(距离12 m)。至于在网络上最多允许挂 接多少个从机,这主要取决于232/485转换器的驱 动能力与485接口芯片的输入阻抗与驱动能力,如
串行通信接口标准详解
几种串行通信接口标准详解在数据通信、计算机网络以及分布式工业控制系统中,经常采用串行通信来交换数据和信息。
1969年,美国电子工业协会(EIA)公布了RS-232C作为串行通信接口的电气标准,该标准定义了数据终端设备(DTE)和数据通信设备(DCE)间按位串行传输的接口信息,合理安排了接口的电气信号和机械要求,在世界范围内得到了广泛的应用。
但它采用单端驱动非差分接收电路,因而存在着传输距离不太远(最大传输距离15m)和传送速率不太高(最大位速率为20Kb/s)的问题。
远距离串行通信必须使用Modem,增加了成本。
在分布式控制系统和工业局部网络中,传输距离常介于近距离(<20m=和远距离(>2km)之间的情况,这时RS-232C(25脚连接器)不能采用,用Modem又不经济,因而需要制定新的串行通信接口标准。
1977年EIA制定了RS-449。
它除了保留与RS-232C兼容的特点外,还在提高传输速率,增加传输距离及改进电气特性等方面作了很大努力,并增加了10个控制信号。
与RS-449同时推出的还有RS-422和RS-423,它们是RS-449的标准子集。
另外,还有RS-485,它是RS-422的变形。
RS-422、RS-423是全双工的,而RS-485是半双工的。
RS-422标准规定采用平衡驱动差分接收电路,提高了数据传输速率(最大位速率为10Mb/s),增加了传输距离(最大传输距离1200m)。
RS-423标准规定采用单端驱动差分接收电路,其电气性能与RS-232C几乎相同,并设计成可连接RS-232C和RS-422。
它一端可与RS-422连接,另一端则可与RS-232C连接,提供了一种从旧技术到新技术过渡的手段。
同时又提高位速率(最大为300Kb/s)和传输距离(最大为600m)。
因RS-485为半双工的,当用于多站互连时可节省信号线,便于高速、远距离传送。
许多智能仪器设备均配有RS-485总线接口,将它们联网也十分方便。
串行通信接口详细
数据的发送和接收分别由两根可以在两个不同的站点同
时发送和接收的传输线进行传送,通信双方都能在同一时刻
进行发送和接收操作,选择的传送方式称为全双工制。
A站
B站
发送器
接收器
接收器
特点:①每一端都有发送器和接收器 ②有二条传送线
应用:交互式应用,远程监测控制
发送器
(三)信号的调制和解调(远程通讯)
计算机的通信是要求传送数字信号,而在进行远程数据通 信时,线路往往是借用现有的公用电话网,但是,电话网是为 音频模拟信号的设计的。一般为300~3400Hz,不适合于数据 信号。
4 5 6 20
2.远距离连接(>15m)
4 5 6 20
1)需用MODEM和专用电话线
2)需用2~9条信号线(在接口与MODEM之间)
计 算 机
接 口
2
TXD RXD RTS
调
┇ CTS DSR
制 解
SG 调
DCD 器
调
制
专用电话线
解 调
器
TXD
RXD 2
RTS
终
CTS DSR ┇
SG
端
DCD
采用MODEM时RS-232信号线的使用
RS-485标准只对接口的电气特性做出规定(只规 定了平衡驱动器和接收器的电特性),而不涉及 接插件、电缆或协议,在此基础上用户可以建立 自己的高层通信协议。
RS-485需要2个终接电阻,其阻值要求等于传输 电缆的特性阻抗。终接电阻接在传输总线的两端。 (大多数双绞线特性阻抗大约在100Ω至120Ω之 间)
3.RS-232C接口信号的定义。见书134表5.2 。 25线:数据线4条(2,3,14,16) 控制线11条(4,5,6,8,12,13,19,20,22,23) 定时信号线3条(15,17,24) 地线2条(1,7) 备用5条(9,10,11,18,25) 未定义
Serial接口详解
Serial接口详解Serial接口是一种用于在计算机和其他设备之间传输数据的通信接口,该接口通常被用于串行通信。
本文将详细介绍Serial接口的工作原理和使用方法。
1. 基本概念1.1 串行通信串行通信是一种逐位地传输数据的方式。
与并行通信相比,串行通信只使用一个传输线路来传送数据,这使得串行通信在连接距离较远的设备之间具有更好的灵活性和可扩展性。
1.2 Serial接口Serial接口是一种用于串行通信的硬件和软件接口。
它将计算机或控制器与设备之间的数据传输进行协调和管理。
2. 工作原理2.1 传输方式Serial接口通过逐位地传输数据来进行通信。
数据以比特(bit)的形式通过传输线路传输。
串行通信是一个双向的过程,即数据可以在两个方向上进行传输。
2.2 传输速率Serial接口的传输速率以波特率(baud rate)来度量。
波特率表示每秒钟传输的比特数。
波特率越高,数据传输速度越快。
2.3 数据帧数据帧是Serial接口传输的数据单元。
它包含了数据位、起始位、停止位和可能的校验位。
起始位和停止位用于标识数据的起始和结束,而校验位用于验证数据的完整性。
3. 使用方法3.1 连接设备使用Serial接口进行通信时,首先需要将计算机或控制器与目标设备进行连接。
这通常涉及使用串行线缆将两个设备的串行端口相连。
3.2 配置通信参数在进行Serial通信之前,需要配置一些通信参数,如波特率、数据位、停止位和校验位等。
这些参数需要与目标设备的配置相匹配,才能实现有效的通信。
3.3 通信协议使用Serial接口进行通信时,需要定义一套通信协议。
通信协议包括发送和接收数据的格式、数据帧的结构以及错误处理等内容。
4. 总结通过本文,我们详细了解了Serial接口的工作原理和使用方法。
Serial接口是一种常用的通信接口,它通过串行通信的方式实现数据传输。
熟悉Serial接口的原理和使用方法,有助于我们在实际应用中正确地配置和操作Serial接口,实现可靠的数据传输。
sci串行通信接口工作原理
sci串行通信接口工作原理
SCI(Serial Communication Interface)是一种串行通信接口,用于在数字系统中进行串行数据传输。
SCI通常包括发送和接收端,通过串行方式传递数据,它在嵌入式系统和通信领域中被广泛使用。
以下是SCI串行通信接口的基本工作原理:
1.帧结构:SCI通信以帧为单位,每一帧包含了一定数量的比特,通常包括起始位、数据位、奇偶校验位(可选)、停止位等。
这种帧结构有助于接收端正确解析和识别数据。
2.波特率设置:波特率是SCI通信的速率,表示每秒传输的比特数。
在SCI通信中,发送端和接收端必须配置相同的波特率,以确保数据的正确传输。
3.起始位和停止位:为了使接收端能够准确识别帧的起始和结束,通常在每帧的开始设置一个起始位,结束时设置一个或多个停止位。
4.数据传输:数据以二进制形式传输,由发送端按照事先定义好的帧结构进行发送。
接收端在正确配置的情况下,能够识别并解析这些帧,将二进制数据还原为原始数据。
5.同步机制:为确保数据的同步传输,通常在帧的开始设置一个起始位,作为同步信号,帮助接收端正确解析后续的数据。
6.协议选择:在SCI通信中,数据的传输可以使用不同的协议,例如异步传输和同步传输。
异步通信不需要与时钟同步,而同步通信则需要与外部时钟同步。
总体而言,SCI串行通信接口通过在帧中使用起始位、数据位、停止位等结构,按照事先定义好的协议传输数据。
这种方式具有灵活性和可靠性,适用于许多嵌入式系统和通信场景。
简述串行接口的工作原理以及串行接口的优缺点
串行接口是一种数字接口,用于在计算机系统中传输数字信号或者数据。
串行接口通过一根线依次传输每个位的数据,相比并行接口,串行接口只需要一根线就可以进行数据传输,因此在一些场景中可以节省成本和空间。
本文将首先简述串行接口的工作原理,然后分别对串行接口的优点和缺点进行详细介绍。
一、串行接口的工作原理1. 数据传输串行接口通过一个个数据位的顺序传送数据,每个数据位通过一根线进行传输。
在传输时,数据被分割成一个个数据包,每个数据包由起始位、数据位、校验位和停止位组成。
这些数据包按照一定的规则经过线路传输,接收端再将这些数据包组装还原成原始数据。
而整个过程中,数据包的传输是依赖于时钟脉冲信号的。
2. 时钟信号为了确保接收端能够正确地接收和理解发送端的数据,串行接口需要一个时钟信号来进行数据的同步。
时钟信号在数据传输的过程中充当了一个重要的角色,确保发送端的数据能够被准确地读取和复原。
3. 带宽利用串行接口能够更好地利用带宽,因为它只需要一根线来进行数据传输。
在一些对带宽有限制的环境下,串行接口可以更好地满足需求。
二、串行接口的优缺点串行接口作为一种常见的数字接口,在许多设备中被广泛使用。
其优缺点如下:优点:1. 使用简单串行接口只需要一根线进行数据传输,在设计和使用上相对简单。
这对于一些资源有限的情况下尤为重要,比如在一些嵌入式系统中,串行接口能够更好地满足需要。
2. 抗干扰能力强因为串行接口只需要一根线进行数据传输,相比并行接口,串行接口在传输过程中对于干扰的抵抗能力更强。
这使得串行接口能够更好地适用于电磁干扰严重的环境。
3. 长距离传输串行接口可以支持较长的传输距离,这对于一些需要进行长距离数据传输的场景非常重要。
缺点:1. 传输速率低由于串行接口是逐位传输数据的,因此在相同条件下,它的传输速率往往比并行接口要低。
这意味着在需要进行高速数据传输的场景下,串行接口可能无法满足需求。
2. 数据传输效率低串行接口在数据传输的过程中需要进行数据包的分割和再组装,这会导致数据传输的效率较低,尤其在大批量数据传输的情形下。
-RS485串行通信接口
• 图2-25为以PC机作主机,n个单片智能设备 为从机、工作于主从方式旳RS-485总线网络旳构 造图。利用PC机配置旳RS-232C串行端口,外配 一种RS-232C/RS-485转换器,可将RS-232C信号 转换为RS-485信号。每个从机经过MAX487E芯 片构建RS-485通信接口,就可挂接在RS-485总线 网络上,总线端点处并接旳两个120Ω电阻用于消 除两线间旳干扰。RS-485总线网络传播距离最远 可达1200m(速率20 kb/s)、传播速率最高可达 2Mb/s(距离12 m)。至于在网络上最多允许挂 接多少个从机,这主要取决于232/485转换器旳驱 动能力与485接口芯片旳输入阻抗与驱动能力,假
如再加上中继站,能够增长更多旳从机数量。
232电平
A
TXD
PC机
232/485 转换器 B
120Ω
RXD
485电平
RS-
232C
BA
BA
MAX487E
MAX487E
RO RE DE DI RO RE DE DI
TTL电平
RXD P1.7 TXD RXD P1.7 TXD
AT89C52 1 # 从机
• 在RS-449原则下,推出旳子集有RS423A/RS-422A,以及RS-422A旳变型 RS-485。
3.1 RS485串行通信接口
• RS485采用二线差分平衡传播,其信号定 义如下:
• 逻辑0:差分信号-2500~-200mv • 逻辑1:差分信号+2500~+200mv • 高阻状态:差分信号-200~-200mv
• (2)传播速率较低,在异步传播时,波特 率为20Kbps。
• (3)接口使用一根信号线和一根信号返回 线而构成共地旳传播形式,这种共地传播
omron_PLC_232_485_422串行通信详细接线
规格
RS232+RS422/485 RS232+总线接口 RS232x2 RS422/485+RS232 RS232x2 RS232+RS422/485 RS232x2 RS232+RS422/485 RS232x2
数量
1 1 1 1 16 16 1 1 16
CQM1H-CPU51/61 才能安装
C200HaCPU11以上才 能安装
主站发送区
写1
从站
1 从站接收区
主站接收区
2
写2
从站发送区
RS232方式
欧姆龙贸易(上海)有限公司
2.接线图: PLC PLC SD 2--------3 RD RD 3--------2 SD SG 9--------9 SG 3.参数设定: (主机) (从机)
9芯RS232线缆接线图
欧姆龙贸易(上海)有限公司
三、 PC链接 (1:N PC Link)
1.系统结构:
主PLC 从1 从3 …… 从8
RS422/485
RS422/485
RS422/485
从2
1:N的PCLink网络中,最多可以连接9台设备,其中CJ1M8台,1台触摸屏.
欧姆龙贸易(上海)有限公司
3. 1:N PC Link通信类型:
1.全部模式: 主站可以发送信息
V(t)
模拟信号
0
t
欧姆龙贸易(上海)有限公司
4.异步传输&同步传输
第n字符
异 步 传 输
1 2 3
1 0 0/1 0/1
起始位
4
5
6
7
8
9 10 11
1 1 0
串行接口的分类
串行接口的分类
串行接口是一种用于数据传输的接口标准,按照其特性和功用,可以分为以下几类:
1. RS-232串行接口:是早期计算机制造商和设备制造商广泛使用的一种通信接口,用于支持计算机与各种外设设备之间的通信。
通常使用9针或25针的D型插头连接,主要用于较短距离的串行数据传输。
2. RS-422/RS-485串行接口:是一种更为先进的串行通信接口,支持长距离传输和多点连接,能够在上千米的距离上进行高速数据传输。
RS-422接口采用差分信号技术消除噪声干扰,RS-485接口则支持多点连接和多主机通信。
3. USB串行接口:是一种通用串行总线接口,用于连接计算机和各种数字设备。
USB接口有多种规格,包括USB 1.0、USB 2.0、USB 3.0等,具有高速传输、热插拔和通用性强等优点。
4. Ethernet串行接口:是一种通用局域网接口,采用规范化的物理层标准和协议,用于支持计算机和网络设备之间的数据传输,其传输速度达到了千兆位每秒以上。
5. HDMI串行接口:是一种高清晰度多媒体接口标准,用于数字音频/视频传输。
该接口可支持高清晰度、3D影像、互联网传输等功能。
综上所述,不同类型的串行接口具有不同的特性和应用范围,常用的串行接口包括RS-232、RS-422/RS-485、USB、Ethernet和HDMI等。
串行通信
串口是串行接口(serial port)的简称,也称为串行通信接口或COM接口。
串口通信是指采用串行通信协议(serial communication)在一条信号线上将数据一个比特一个比特地逐位进行传输的通信模式。
串口按电气标准及协议来划分,包括RS-232-C、RS-422、RS485等。
1.串行通信在串行通信中,数据在1位宽的单条线路上进行传输,一个字节的数据要分为8次,由低位到高位按顺序一位一位的进行传送。
串行通信的数据是逐位传输的,发送方发送的每一位都具有固定的时间间隔,这就要求接收方也要按照发送方同样的时间间隔来接收每一位。
不仅如此,接收方还必须能够确定一个信息组的开始和结束。
常用的两种基本串行通信方式包括同步通信和异步通信。
1.1串行同步通信同步通信(SYNC:synchronous data communication)是指在约定的通信速率下,发送端和接收端的时钟信号频率和相位始终保持一致(同步),这样就保证了通信双方在发送和接收数据时具有完全一致的定时关系。
同步通信把许多字符组成一个信息组(信息帧),每帧的开始用同步字符来指示,一次通信只传送一帧信息。
在传输数据的同时还需要传输时钟信号,以便接收方可以用时针信号来确定每个信息位。
同步通信的优点是传送信息的位数几乎不受限制,一次通信传输的数据有几十到几千个字节,通信效率较高。
同步通信的缺点是要求在通信中始终保持精确的同步时钟,即发送时钟和接收时钟要严格的同步(常用的做法是两个设备使用同一个时钟源)。
在后续的串口通信与编程中将只讨论异步通信方式,所以在这里就不对同步通信做过多的赘述了。
1.2串行异步通信异步通信(ASYNC:asynchronous data communication),又称为起止式异步通信,是以字符为单位进行传输的,字符之间没有固定的时间间隔要求,而每个字符中的各位则以固定的时间传送。
在异步通信中,收发双方取得同步是通过在字符格式中设置起始位和停止位的方法来实现的。
第16讲 串行通信接口总结
37
8251的初始化和编程
38
8251异步模式初始化
• 异步方式下的初始化编程
– 设定8251A工作于异步方式,波特率因子为64, 每字符7个数据位,偶校验,2位停止位,则方 式指令字为11111011=FBH。 – 命令指令字的设定,例如使8251A的发送器允 许,接收器允许,使状态寄存器中的3个错误标 志位复位,使数据终端准备好信号DTR输出低 电平,则命令指令字应为00010111=17H。 – 若8251A的端口地址为50H、51H
查询方式通信
• 查询方式通信编程
– 读线路状态寄存器3FDH查相应状态位(D0和 D5位)
中断方式
• 初始化,开放相应中断 • 发送:
– 开发送缓冲器空中断,使IER的D1=1; – 发送第一字符,写入发送缓冲区 – 发送完毕引起中断,在中断服务程序写入下一字符
• 接收
– 开接收数据出错和数据就绪中断,IER的D2=1, D0=1 – 有错,引起中断转出错处理程序 – 无错,接收完毕引起中断,接收下一字符
RS-232的连接方式
• 使用Modem
RS-232的连接方式
• 无Modem
RS-232电气规范
• RS-232C采用负逻辑, 且信号电平与TTL不 兼容; • 串行接口芯片8250、 8251均使用TTL电平, 应使用电平转换电路 与RS-232C连接器连 接;
INS8250
• 异步接收发送器
第16讲 串行通信接口
串行通信
• 串行通信特点
– 将传输的数据分解成二进制位 – 一条信号线 – 按位顺序传送 – 每位占规定的时间间隔 – 适用于长距离通信
异步与同步
• 异步方式
–帧
单片机中的串行通信接口原理与应用
单片机中的串行通信接口原理与应用串行通信是一种数据传输方式,它将数据位按照顺序一位一位地发送,与之相对的是并行通信,它可以同时传输多个数据位。
在单片机中,串行通信接口是一种常见的通信方式,用于实现单片机与其他外部设备之间的数据交换。
本文将介绍串行通信接口的原理以及其在单片机中的应用。
一、串行通信接口原理串行通信接口实现数据的传输主要依靠两个信号线,分别是数据线和时钟线。
它们共同工作,实现数据的稳定传输。
1. 数据线(Data Line)数据线是用于传输数据位的信号线。
在串行通信中,每一位数据按照顺序通过数据线进行传输。
数据线上的电压(高电平或低电平)表示不同数据位的值。
通常情况下,高电平表示1,低电平表示0。
数据线的电平变化受到时钟线的控制。
2. 时钟线(Clock Line)时钟线是用于控制数据位传输速率的信号线。
它提供了一个定时信号,控制数据线上数据位的传输速度。
发送方和接收方通过时钟线上的时钟脉冲进行同步,以确保数据的准确传输。
在串行通信中,发送方和接收方之间需要达成一致,确定数据位的传输速率和数据格式等参数,以保证数据的正确解析。
3. 串行传输方式串行通信有两种常见的传输方式,分别是同步串行传输和异步串行传输。
同步串行传输通过时钟信号将数据位同步传输。
同步传输需要发送方和接收方事先约定好时钟频率,并在传输过程中保持同步。
数据通过时钟信号的边沿进行传输,接收方通过时钟信号的变化进行数据解析。
异步串行传输不需要时钟信号进行同步。
数据位与数据位之间的间隔通过某种方式进行确定,比如起始位和停止位。
异步传输在每一位数据的前后添加起始位和停止位,接收方通过检测起始位和停止位来确定每一位数据的位置。
二、串行通信接口应用串行通信接口在单片机中有广泛的应用,下面将介绍一些常见的串行通信接口应用。
1. 串口通信串口通信是一种常见的串行通信方式,它通过串口接口连接单片机与外部设备。
串口通信常用于与计算机、传感器、显示器等设备之间进行数据交换。
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2 发送时钟与接受时钟 发送端与接受端要用时钟来决定每一位对应的时间长 度。
3 波特因子 发送时钟与接受时钟可以是标准波特率的16倍,32 倍或64倍,这个倍数就称为波特因子。
串行通信接口详细
(七)串行接口标准
一、EIA-RS-232接口标准
由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低,特别是在远程 传输时,避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。 在串 行通讯时,要求通讯双方都采用一个标准接口,使不同的设 备可以方便地连接起来进行通讯。 RS-232-C接口(又称 EIA RS-232-C)是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在 1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、 调制解 调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的 标准。它的全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备 DCE之间串行二进制数据交换接口技术标准”.该标准规定采 用一个25个脚的 DB25连接器,对连接器的每个引脚的信号 内容加以规定,还对各种信号的电平加以规定。适合的数传 率:0~20Kbps。 串行通信接口详细
3.RS-232C接口信号的定义。见书134表5.2 。 25线:数据线4条(2,3,14,16) 控制线11条(4,5,6,8,12,13,19,20,22,23) 定时信号线3条(15,17,24) 地线2条(1,7) 备用5条(9,10,11,18,25) 未定义
串行通信接口详细
异步通信信息格式
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同步 信息
同步 信息
数 数…数 校 校 据1 据2 … 据n 验1 验2
同步通信信息格式
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(六)串行通讯的几个基本概念 1. 波特率:
并行通信中,传输速率是以每秒多少字节来表示的, 串行通信中,是用每秒钟传送的位数(Bit /s)即波特率来表示。 因此: 1波特=1 bit/s (位/秒) 常用的标准波特率:110,300,1K(1000),1.2K (1200),2.4K(2400),4.8K(4800),9.6K(9600), 19.2K(19200),56K(56000)
1.电气特性 RS-232对电气特性,逻辑电平和各种信 号线的功能都作了规定。 逻辑“1”= -3V~-15V “0”= +3V~+15V 与TTL逻辑电平不一样,可用TTL/EIA电 平转换器进行,如MC1488,MC1489。
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+15V +15V
TTL
EIA电平
MC1488
RS-232
+15V
TTL MC1489
采用EIA电平比TTL电平具有更强的抗干扰性能。 2.机械特性 1)连接器(Connector)
常用二种: ①DB-25型,25脚,只用9个信号,如下图所示。
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13
25
11
22
9
DCD 8
20
GND 7
DSR 6
18
CTS 5
RTS 4
RXD
3 2
TXD
14
数字信号
10 10 10 10
计算机
MODEM
模拟信号 1010
数字信号
MODEM
CRT
图3 调制电话线
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(四)信息的检错与纠错 串行数据在传输过程中,由于干扰而引起误 码是难免的,这直
接影响通信系统的可靠性,对通信中的检/纠错能力是衡是 一个通信系统的重要内容。
检错:如何发现传输中的错误,称为检错。 纠错:如何消除错误,称为纠错 在基本通信规程中:一般采用奇偶校验或方阵码检错,
使用同一根传输线,既可发送数据又可接收数据,但不能同时
收发数据,这样的传送方式就是半双工(Half Duplex)制,如
图2所示。器
接收器
图2 半双工方式示意图
特点:①每端需有一个收/发切换电子开关 ②因有切换,会产生时间延迟
应用:打印机串口,单向传送设备,发送器→接收器
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串行通信中,数据通常是在二个站(点对点)之间进行传 送,按照数据流的方向可分成三种传送模式: 单工、半双 工、全双工。
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1.单工
使用一根传输线,只能发送数据或接收数据,这样的传送方式 就是单工,如图所示。
A站 接收器
B站 发送器
单工方式示意图
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2.半双工(Half Duplex)
1 DB-25型连接器
②DB-9型 9针,9针全用, 如下图。
DCD 1
RXD TXD DTR GND
2 3 4 5
6 DSR
7 8 9
RTS CTS RI
DB-9型连接器
DCD信号(数据载波检出),通知其DTE准备接收 RI(振铃信号)有效,通知DTE,已被呼叫
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2.电缆长度 RS-232直接连接的最大物理距离15M,通信速率<20Kbps。
3.全双工(Full Duplex)
数据的发送和接收分别由两根可以在两个不同的站点同
时发送和接收的传输线进行传送,通信双方都能在同一时刻
进行发送和接收操作,选择的传送方式称为全双工制。
A站
B站
发送器
接收器
接收器
特点:①每一端都有发送器和接收器 ②有二条传送线
应用:交互式应用,远程监测控制
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发送器
(三)信号的调制和解调(远程通讯)
计算机的通信是要求传送数字信号,而在进行远程数据通 信时,线路往往是借用现有的公用电话网,但是,电话网是为 音频模拟信号的设计的。一般为300~3400Hz,不适合于数据 信号。
因此需要对二进制信号进行调制,以适合在电话网上传输 相应的音频信号,在接收时,需要进行解调,还原成数字信号。
§6.1 串行通信与串行接口
一、 串行通信的基本概念 (一)串行通信的特点有三:
在一根传输线上即传数据信息,又传联络控制信息。 信息格式有固定要求,分异步格式和同步格式。 串行通信中对信息的逻辑定义可能与TTL不兼容, 因此需要进行逻辑电平转换(用MC1488和 MC1489完成)
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(二)串行数据传送方向(按信道分类)
以反馈重发方式纠错。 在高级通信控制规程中:一般采用循环冗余码(CRC)检错,
以自动纠错方法来纠错。
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(五)同步方式和异步方式(按数据的传输格式分类) 串行通信可以分为两种方式 同步方式(按照同步信息格式) 异步方式(按照异步通行方式) 采用同步通信时,将许多字符组成一个信息组,每组信 息的开始和结束要加上同步字符。 采用异步通信时,两个字符之间的传输间隔是任意的, 所以每个字符的前后都要用一些规定数位来作为分隔符。 由于同步方式下非数据信息比例小,所以在相同的传输 速率下,同步通信方式比异步通信方式快。