计算机串口通信测控系统及其实现.ppt

计算机串口通信控制系统及其实现 ;1 串行通信与RS-232接口标准 ;目前计算机的串行通信应用十分广泛，串行接口已成为计算机的必需部件和接口之一。串行通信就是计算机在接收数据时，由串行接口一位一位地收发数据，当一帧数据传送完成后，由串行接口一次把数据送给处理器；当计算机发送数据时，由处理器把数据传送给串行接口，再由串行接口通过一条线路，一位一位地把数据传送出去。 常见的串行接口有符合IEEE国际电气化标准的RS-422、RS-485、RS-232 C等，在IBM PC系列的计算机中使用的是符合RS-232C串行传输协议的RS-232C串行接口。 ;1.1 串行通信的基本概念 ;2）半双工形式 ;3）全双工形式 ;2．异步传输与同步传输 ;2）同步传输 在同步传输方式中，比特块以稳定的比特流的形式传输，数据被封装成更大的传输单位，称为帧。每个帧中含有多个字符代码，而且字符代码与字符代码之间没有间隙以及起始位和停止位。和异步传输相比，数据传输单位的加长容易引起时钟漂移。为了保证接收端能够正确地区分数据流中的每个数据位，收发双方必须通过某种方法建立起同步的时钟。可以在发送器和接收器之间提供一条独立的时钟线路，由线路的一端（发送器或者接收器）定期地在每个比特时间中向线路发送一个短脉冲信号，另一端则将这些有规律的脉冲作为时钟。这种技术在短距离传输时表现良好，但在长距离传输中，定时脉冲可能会和信息信号一样受到破坏，从而出现定时误差。另一种方法是通过采用嵌有时钟信息的数据编码位向接收端提供同步信息。 ;3．串口通信参数 ;2）数据的传送单位 一般串行通信端口所传送的数据是字符型，若用来传输文件，则会使用二进制的数据型。当使用字符型时，工业界使用到的有ASCII字符码及JIS字符码；ASCII码使用了8位形成一个字符，而JIS码则以7位形成一个字符。我们可以发现，欧美的设备多使用8位的字节，而日本的设备多使用7位为一个字节。以实际的RS-232传输上看来，由于工业界常使用的PLC大多只是传送文字码，因此只要7位就可以将ASCII码的0~127码表达出来（2 7=128，共有128种组合方式），所有的可见字符也落在此范围内，所??只要7个数据位就够了。不同的情形下（看所使用的协议），会使用到不同的传送单位。使用多少位合成一个字节必须先行确定。;3）起始位与停止位 由于异步串行传输中并没有使用同步脉冲作基准，故接收端完全不知道传送端何时将进行数据的传送。发送端准备要开始传送数据时，发送端会在所送出的字符前后分别加上高电位的起始位（逻辑0）及低电位的停止位（逻辑1），它们分别是所谓的起始位和停止位，也就是说，当传送端要开始传送数据时，便将传输线上的电位由低电位提升至高电位，而当传送结束后，再将电位降至低电位。接收端会因起始位的触发（因电压由低电位升至高电位）而开始接收数据；并因停止位的通知（因电压维持在低电位）而明确数据的字符信号已经结束；当加入了起始位及停止位也才比较容易达到多字符的接收能力。起始位固定为1位，而停止位则有1、1. 5、2位等多种选择，如何选择呢？只要通信双方协议通过即可，没有强制规定。;4）校验位 为了预防错误的产生，使用校验位作为检查的机制。校验位即是用来检查所传送数据的正确性的一种核对码，这之中又分成奇校验与偶校验两种，分别是检查字符码中1的数目是奇数或偶数。 以偶校验为例，“A”的ASCII码是41H（16进制），将它以2进制表示时，中1的数目是2，因此校验位便是0，使1的数目保持偶数；同样的，校验位是奇校验时，“A”的校验位便是1，使1的数目保持在奇数。接收者重新计算奇偶校验位，如果新的计算值正确，那么表示正常。如果新的计算值错误，那么接收端就会收到一些指示，表示此次接收的数据有误。 ;1.2 RS-232C接口标准 ;2．RS-232C接口连接器 ;;DCD：用来表示DCE已经接收到满足要求的载波信号，已经接通通信链路，告知DTE准备接收数据。 RXD：作用是接收DCE发送的串行数据。 TXD：作用是将串行数据发送到DCE。在不发送数据时，TXD保持逻辑“1”。 DTR：当该信号有效时，表示DTE准备发送数据至DCE，可以使用。 GND：作用是为其他信号线提供参考电位。 DSR：当该信号有效时，表示DCE已经与通信的信道接通，可以使用。 RTS：该信号用来表示DTE请求向DCE发送信号。当DTE欲发送数据时，将该信号置为有效，向DCE提出发送请求。 CTS：该信号是DCE对RTS的响应信号。当DCE已经准备好接收DTE发送的数据时，将该信号置为有效，通知DTE可以通过TXD发送数据。 RI：当Modem（DCE）收到交换台送来的振铃呼叫信号时，该信号被置为有效，通知DTE对方已经被呼叫。;