PC机和单片机之间的通信-平顶山工业职业技术学院精品课程.PPT

前言 （三）PC机和单片机之间的通信 在数据处理和过程控制应用领域，通常需要一台PC机，由它来管理一台或若干台以单片机为核心的智能测量控制仪表。这时，也就是要实现PC机和单片机之间的通信。本节介绍PC机和单片机的通信接口设计和软件编程。 1、接口设计 PC机与单片机之间可以由RS-232C）RS-422或RS-423等接口相连，关于这些标准接口的特征我们已经在前面的篇幅中介绍过。 在PC机系统内都装有异步通信适配器，利用它可以实现异步串行通信。该适配器的核心元件是可编程的Intel 8250芯片，它使PC机有能力与其他具有标准的RS-232C接口的计算机或设备进行通信。而MCS-51单片机本身具有一个全双工的串行口，因此只要配以电平转换的驱动电路）隔离电路就可组成一个简单可行的通信接口。同样，PC机和单片机之间的通信也分为双机通信和多机通信。PC机和单片机最简单的连接是零调制三线经济型。这是进行全双工通信所必须的最少线路。因为MCS-51单片机输入）输出电平为TTL电平，而PC机配置的是RS-232C标准接口，二者的电气规范不同，所以要加电平转换电路。常用的有MC1488）MC1489和MAX232，图9-8 给出了采用MAX232芯片的PC机和单片机串行通信接口电路,与PC机相连采用9芯标准插座。 （五）矿井监控信息传输基本概念 1、摸拟传输与数字传输 矿用传感器输出的电信号可分为连续变化的模拟量信号和阶跃变化的开关量信号两大类。从广义上讲，开关量信号是一种简单的数字信号。模拟信号可通过模拟／数字转换器（A/ D 转换器）转换为数字信号。数字信号也可以通过数生扮模拟转换器（D / A 转换器）转换成模拟信号。按照系统所传输的信号的不同，矿井监控信息传输系统可分为两类。模拟传输系统和数字传输系统。 数字传输系统与模拟传输系统相比，具有如下优点：① 抗干扰能力强；剧专输中的差错可以设法控制，改善传输质量；③ 可以传递各种消息，使传输系统变得通用）灵活；④ 便于用计算机对系统进行管理。但数字传输的上述优点都是用比模拟传输占据更宽的传输频带而换得的。 由于井下电磁干扰严重，传感器种类繁多等因素，数字传输在矿井监控信息传输系统中得到了越来越广泛地应用。 2、单向传输、半双工及全双工传输 单向传输是指消息只能单方向进行传输的工作方式，如图9-10 ( a )所示。 半又见工（单工）传输方式是指通信双方都能收发消息，但不能同时进行收和发的工作方式，如图9-10 ( b ）所示。 全双工传输是指通信双方可同时进行双向传输消息的工作方式，如图9-10 ( c ）所示。 3、串行传输与并行传输 串行传输是代表消息的各位数字信号序列按时间顺序一个接一个地在信道中传输的方式，如图9-11 ( a ）所示。 并行传输是将代表消息的数字信号序列分割成两路或多路的数字信号序列，同时并行地在信道中传输，如图9-11 ( b ）所示。 串行传输同并行传输相比，前者占用传输信道少，传输速度慢，但为了正确识别每一位是‘0’，还是‘l’，接收端与发送端必须保持同步；而后者正好相反。一般矿井数字信息传输系统都采用串行传输方式，因为这种方式只需占一条通路，系统投资较低，便于维护。 4、异步通信与同步通信 异步通信和同步通信是串行通信中两种最基本的通信方式。 5、纠错据术 煤矿井下的强电磁干扰给信息的可靠传输带来了很大的困难，为了保证信息的可靠传输，矿井信息传输系统中都采用了检错纠错技术。 （1）奇偶校验 （2）双坐标奇偶校验 （3）循环冗余检验 （4）纠错技术 （5）数字基带传输 （6）数字频带传输 （六）KJJ一1200型数据通信箱 1、用途 KJJ一1200型数据通信箱是KJl9煤矿安全监控系统的一个部件，用于实现地面中心站计算机与KJl9系统井下分站之间电气上的连接。本通信箱为矿用本安型，其防爆标志为ibI(150℃)。传输波特率为488．28bit。在接发送端，总线隔离，它的关联设备是井上中心站计算机。 2、功能 本通信箱为两线传输方式，在系统中有以下作用： （1）接收井下分站发来的基带信号，并经串口传输给地面中心站计算机； （2）将地面中心站计算机发送的命令或数据以DMA式传输给通信箱，再转换成基带信号向井下分站发送； (3)井下分站是本质安全型电路， 地面中心站计算机是一般型电路。本通信箱可实