第2章智能仪器的标准数据通信接口
合集下载
相关主题
- 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)。
方式0 在方式0下，串行口作同步移位寄存器用，其波特
率固定为fosc/12。串行数据从RXD(P3.0)端输入或输出--低 位在前高位在后，同步移位脉冲由TXD(P3.1)送出。这种方 式常用于扩展I/O口。
方式1 方式1是波特率可变10位异步串行通信方式，以TXD
为串行数据的发送端，RXD为数据的接收端。每帧数据包括1 个起始位，8个数据位和一个停止位。
I2C、SPI、USB、CAN、GPIB VXI、 Centronics
文华学院机电学部
回顾51单片机的串行接口知识
一、串行通信技术的基础知识
1. 数据率——波特率（Baud Rate
比特率为单位时间内传输二进制代码的位数，单 位为b/s。波特率即调制速率，可以理解为单位时间 内传输码元符号的个数，其单位为波特（Baud）。
应用逻辑等。
文华学院机电学部
引言
分类： 按位置：片内总线、片外总线、内总线、外总线 按功能：地址总线、数据总线、控制总线、电源和地线 按传输方式：串行、并行 按范围：全局总线、局部总线
典型内总线（系统总线）：ISA、EISA、PCI、STD 典型外总线（通信总线）： RS-232、RS423、RS422、RS485
家，都可以借助于一条无源电缆总线按积木式互连，灵活地 组成各种不同用途的自动测试系统，以完成复杂的测试任务 总线
为方便计算机内外各部件的兼容，联接通道采用统一的 标准化结构。它是不同模块组成系统时必须遵守的规范。
规范包括 机械结构：尺寸、规格等。 电 气：逻辑电平、负载能力、信息编码格式等。 功能结构：引脚定义及功能、中断机制、总线主控仲裁、
CRC2
(b) 双同步(b字) 符帧格式
4. 基带传输 对数字信号不加调制，以其基本形式进行的传输称之为
“基带传输”。基带传输中数字信息的形式是与其通信速率有 关的开关信号，覆盖相当宽广的频谱。
文华学院机电学部
5. 调制/解调与调制解调器
调制的本质是将频带宽度无限的数字信号转换为频带 宽度有限的调制信号（模拟信号或射频信号），从而增加 其可靠传输的距离。在接收端通过解调再将调制信号恢复 为原来的数字信号，这一过程被称为调制解调。承担调制/ 解调任务的设备称之为调制解调器（Modem）。
文华学院机电学部
三、串行口的编程
串行串口行初口始需化初编始程化格后式,：才能完成数据的输入、输出。其初 始化过程M如O下V: SCON，#控制状态字；写方式字且TI=RI=0
(1) (M按O选V定串PC行O口N，的#操80作H模) 式设定；S波C特ON率的加SM倍0、SM1两位 二进制编(码M。OV TMOD，#20H ) ；T1作波特率发生器 待发送((23的)) ((第对若MM于选OO9VV操定位作的TT数HL模操据11式，作，。#模#X2X式)或) 不是3,模应式根；0据,选需还定要需波在设特定率TB接8收中/发写送入 的波特率(。SETB TR1)
比特率=波特率×单个调制状态对应的二进制位数
2. 单工、 半双工与全双工
甲
乙
甲
发
发
收
收
乙
甲
乙
发
发
收
收
收
发
(a)
(b)
文华学院机(c) 电学部
3. 1）
一字符帧
起
停
始
止
位
数据位
奇偶位 位
0
D0 D1
Dn 0/1 1
空闲位
下一字符帧
起 始 位
0
D0
在异步通信中，CPU与外设之间在传送数据前必须有两项 约定，即字符帧格式和波特率。
SJMP WAIT
NEXT：INC R0
；准备下一次Biblioteka Baidu送
SJMP TRAM
接收查询方式：
…
；初始化部分略
WAIT：JBC RI，NEXT ；查询等待
SJMP WAIT
NEXT：MOV @R0 ，SBUF ；保存接收数据
INC R0
；准备下一次接收
SJMP WAIT
数字信号
110 010 智 能 设 备
Modem Modem
模拟信号 11 0 0 1 0
数字信号
110 010 智 能 设 备
通过Modem的串行通信示意图 文华学院机电学部
二、51系列单片机串行口的功能和工作方式
功能：全双工串行口、字符帧格式、软件编程
串行接收指令：MOV A，SBUF 串行发送指令：MOV SBUF，A
设定( SSEMOTDB的E状A态) , 以控制；波开特串率行是口否中加断倍。 若选( S定E操TB作E模S式) 1或3, 则应对定时器 T1进行初始化以 设定其溢出率。
华文中华科学技大院学机文电华学学部院
发送查询方式：
…
；初始化部分略
TRAM：MOV SBUF， @R0 ；发送一个字符
WAIT：JBC TI，NEXT ；等待发送结束
注意：异步通信中，接收设备和发送设备保持相同的 传送波特率，并以字符数据的起始位与发送设备保持 同步。
文华学院机电学部
2）
同步
数据
数据
数据
字符1 字符1 字符2 字符3
数据 字 符 n CRC1
CRC2
(a) 单同步(a字) 符帧格式
同步
同步
数据
数据
字符1 字符2 字符1 字符2
数据 字 符 n CRC1
文华学院机电学部
波特率 方式1波特率由定时/计数器T1的计数溢出率来决定。 波特率 = 2SMOD×（T1溢出率）/ 32
波特率＝
2SMOD 32
f osc 12（256－T1初值）
文华学院机电学部
方式2
方式2下，串行口为11位UART，传送波特率与SMOD 有关。发送或接收一帧数据包括1位起始位0，8位数据位， 1位可编程位(用于奇偶校验或多机通信中的控制位)和1位 停止位1。
第2章 智能仪器的标准数据通信接口
引言 2.1 RS-232标准串行接口总线 2.2 SPI总线标准 2.3 I2C标准总线 2.4 USB总线标准 2.5 CAN总线 2.6 GP-IB接口总线 2.7 PTR2000无线数据传输
文华学院机电学部
引言
自动测试系统 凡是配有标准通信接口的仪器和计算机，不分国家、厂
当SMOD=0时，波特率=20 ╳ fosc/64= fosc/64 当SMOD=1时，波特率=21 ╳ fosc/64= fosc/32
方式3 方式3同样是一帧11位的串行通信方式，其通信过
程与方式2完全相同，所不同的仅在于波特率。方式2的波 特率只有固定的两种，而方式3的波特率则与方式1相同， 即通过设置T1的初值来设定波特率。
率固定为fosc/12。串行数据从RXD(P3.0)端输入或输出--低 位在前高位在后，同步移位脉冲由TXD(P3.1)送出。这种方 式常用于扩展I/O口。
方式1 方式1是波特率可变10位异步串行通信方式，以TXD
为串行数据的发送端，RXD为数据的接收端。每帧数据包括1 个起始位，8个数据位和一个停止位。
I2C、SPI、USB、CAN、GPIB VXI、 Centronics
文华学院机电学部
回顾51单片机的串行接口知识
一、串行通信技术的基础知识
1. 数据率——波特率（Baud Rate
比特率为单位时间内传输二进制代码的位数，单 位为b/s。波特率即调制速率，可以理解为单位时间 内传输码元符号的个数，其单位为波特（Baud）。
应用逻辑等。
文华学院机电学部
引言
分类： 按位置：片内总线、片外总线、内总线、外总线 按功能：地址总线、数据总线、控制总线、电源和地线 按传输方式：串行、并行 按范围：全局总线、局部总线
典型内总线（系统总线）：ISA、EISA、PCI、STD 典型外总线（通信总线）： RS-232、RS423、RS422、RS485
家，都可以借助于一条无源电缆总线按积木式互连，灵活地 组成各种不同用途的自动测试系统，以完成复杂的测试任务 总线
为方便计算机内外各部件的兼容，联接通道采用统一的 标准化结构。它是不同模块组成系统时必须遵守的规范。
规范包括 机械结构：尺寸、规格等。 电 气：逻辑电平、负载能力、信息编码格式等。 功能结构：引脚定义及功能、中断机制、总线主控仲裁、
CRC2
(b) 双同步(b字) 符帧格式
4. 基带传输 对数字信号不加调制，以其基本形式进行的传输称之为
“基带传输”。基带传输中数字信息的形式是与其通信速率有 关的开关信号，覆盖相当宽广的频谱。
文华学院机电学部
5. 调制/解调与调制解调器
调制的本质是将频带宽度无限的数字信号转换为频带 宽度有限的调制信号（模拟信号或射频信号），从而增加 其可靠传输的距离。在接收端通过解调再将调制信号恢复 为原来的数字信号，这一过程被称为调制解调。承担调制/ 解调任务的设备称之为调制解调器（Modem）。
文华学院机电学部
三、串行口的编程
串行串口行初口始需化初编始程化格后式,：才能完成数据的输入、输出。其初 始化过程M如O下V: SCON，#控制状态字；写方式字且TI=RI=0
(1) (M按O选V定串PC行O口N，的#操80作H模) 式设定；S波C特ON率的加SM倍0、SM1两位 二进制编(码M。OV TMOD，#20H ) ；T1作波特率发生器 待发送((23的)) ((第对若MM于选OO9VV操定位作的TT数HL模操据11式，作，。#模#X2X式)或) 不是3,模应式根；0据,选需还定要需波在设特定率TB接8收中/发写送入 的波特率(。SETB TR1)
比特率=波特率×单个调制状态对应的二进制位数
2. 单工、 半双工与全双工
甲
乙
甲
发
发
收
收
乙
甲
乙
发
发
收
收
收
发
(a)
(b)
文华学院机(c) 电学部
3. 1）
一字符帧
起
停
始
止
位
数据位
奇偶位 位
0
D0 D1
Dn 0/1 1
空闲位
下一字符帧
起 始 位
0
D0
在异步通信中，CPU与外设之间在传送数据前必须有两项 约定，即字符帧格式和波特率。
SJMP WAIT
NEXT：INC R0
；准备下一次Biblioteka Baidu送
SJMP TRAM
接收查询方式：
…
；初始化部分略
WAIT：JBC RI，NEXT ；查询等待
SJMP WAIT
NEXT：MOV @R0 ，SBUF ；保存接收数据
INC R0
；准备下一次接收
SJMP WAIT
数字信号
110 010 智 能 设 备
Modem Modem
模拟信号 11 0 0 1 0
数字信号
110 010 智 能 设 备
通过Modem的串行通信示意图 文华学院机电学部
二、51系列单片机串行口的功能和工作方式
功能：全双工串行口、字符帧格式、软件编程
串行接收指令：MOV A，SBUF 串行发送指令：MOV SBUF，A
设定( SSEMOTDB的E状A态) , 以控制；波开特串率行是口否中加断倍。 若选( S定E操TB作E模S式) 1或3, 则应对定时器 T1进行初始化以 设定其溢出率。
华文中华科学技大院学机文电华学学部院
发送查询方式：
…
；初始化部分略
TRAM：MOV SBUF， @R0 ；发送一个字符
WAIT：JBC TI，NEXT ；等待发送结束
注意：异步通信中，接收设备和发送设备保持相同的 传送波特率，并以字符数据的起始位与发送设备保持 同步。
文华学院机电学部
2）
同步
数据
数据
数据
字符1 字符1 字符2 字符3
数据 字 符 n CRC1
CRC2
(a) 单同步(a字) 符帧格式
同步
同步
数据
数据
字符1 字符2 字符1 字符2
数据 字 符 n CRC1
文华学院机电学部
波特率 方式1波特率由定时/计数器T1的计数溢出率来决定。 波特率 = 2SMOD×（T1溢出率）/ 32
波特率＝
2SMOD 32
f osc 12（256－T1初值）
文华学院机电学部
方式2
方式2下，串行口为11位UART，传送波特率与SMOD 有关。发送或接收一帧数据包括1位起始位0，8位数据位， 1位可编程位(用于奇偶校验或多机通信中的控制位)和1位 停止位1。
第2章 智能仪器的标准数据通信接口
引言 2.1 RS-232标准串行接口总线 2.2 SPI总线标准 2.3 I2C标准总线 2.4 USB总线标准 2.5 CAN总线 2.6 GP-IB接口总线 2.7 PTR2000无线数据传输
文华学院机电学部
引言
自动测试系统 凡是配有标准通信接口的仪器和计算机，不分国家、厂
当SMOD=0时，波特率=20 ╳ fosc/64= fosc/64 当SMOD=1时，波特率=21 ╳ fosc/64= fosc/32
方式3 方式3同样是一帧11位的串行通信方式，其通信过
程与方式2完全相同，所不同的仅在于波特率。方式2的波 特率只有固定的两种，而方式3的波特率则与方式1相同， 即通过设置T1的初值来设定波特率。