智能仪表与设计数据传输技术.ppt

智能仪表与设计 智能仪表通信技术 1、并行通信和串行通信 一、相关知识 总结---- 并行通信速度快、实时性好，但由于占用 口线多，不适合小型化产品。 串行通信虽然速率低，但在数据通信吞吐 量不大的微处理电路中更加简易、方便、灵活。 2、串行通信基本方式 串行通信----将构成字符的每个二进制数位， 依照一定的顺序（规则）逐位进行传输的通信方式。 同步通信 异步通信 串行通信 3、总线传输方向－－单工、半双工、全双工 　　　单 工 方 式 　　　 半 双 工 方 式 　　全 双 工 方 式 　4、数据传输速率 　波特率（Baud rate） 单位时间内传送的信息量，以每秒串行发送或接收的二进制位数（bit）来表示，单位为Baud，即 1 Baud = 1位/秒 二、总线 内部总线----芯片一级的互联 系统总线----插件板一级的互联 外部总线----设备一级的互联 总线的分类 PHILIPS公司上世纪80年代推出，近年来在微电子控制领域广泛采用的一种新型总线标准。 特点：同步传输，接口线少，控制方法简化，器件封装形式小，通信速度较高。 1、I2C总线 ① 内 部 总 线 常用术语 说明 发送器 把数据发送至总线的器件 接收器 从总线接收数据的器件 主器件 启动传送、产生时钟信号、终止传送的器件 从器件 被主器件寻址的器件 多主器件 多主器件可以同时企图控制总线而不破坏总线信息 I2C总线常用术语 典型的I2C总线结构 开始和结束信号 传输协议--开始和结束信号 有效数据传送 传输协议—有效数据传送 数据传送格式 传输协议—数据传送格式 举例---AT24C02在单片机中的应用 引脚图 接口图 AT24C02的地址格式 SDA SCL AT24C02写N个字节的操作格式 AT24C02读N个字节的操作格式 2、SPI总线 Motorola公司推出的一种三线制同步串行接口。 特点：硬件功能很强，相关软件则比较简单， 这样可以让CPU有更多的时间来处理其他事务。 如：MAX7219 MAX7219引脚图 MAX7219接口图 MAX7219时序图 3、1-WIRE单总线 DALLAS公司的专有技术，采用单根信号线，既传输时钟信号，又传输数据，而且数据传输是双向的。 特点：节省I/O口线，结构简单，便于维护； 时序复杂。 代表产品：DS18B20 数字式温度传感器 DS18B20外形 DS18B20接口电路 ISA总线----IBM公司1984年为推出PC/AT机 而建立的系统总线标准，有98个引脚。 EISA总线---COMPAQ等九家公司推出的总线 标准，在ISA总线基础上使用双层插座，兼容 ISA总线。 PCI总线----INTEL推出的目前最流行的总 线之一。主板插槽比ISA还小，并且功能有很 大改善，同时支持多组外围设备。 ②系统总线 ISA扩展槽 PCI扩展槽 ③ 外部总线 1、RS232C串行总线 目前最常用的一种串行通讯接口。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。 RS---recommended standard（推荐标准） 232-- 标识号 C---修改次数 9针式RS232C接口 25针式RS232C接口 （1）总线描述 （2）常用系统连接 全双工标准系统连接 全双工最简系统连接 （3）电平转换 单片机与PC通信 RS-232C、RS-422A、RS485性能比较 RS232c通信电路 RS422通信电路 2、USB通用串行总线 Universal Serial Bus （1）特 点 统一了各种接口设备的连接头 即插即用（plug-and-play），连接灵活 “热插拨“（hot attach detach） 最多可以连接127个接口设备，速度快 （2）USB基本构架和数据传输过程 USB电缆及信号传输