单片机的串行通信.pptx

第7章 单片机的串行通信 ;本章的学习目标;通 信 方 式;一、串行通信方式 ;1.异步通信数据格式;2．同步通信SYNC（Synchronous Data Communication）;7.1.2 串行通信的波特率;7.1.3 串行通信的方式;2．全双工制式 在全双工制式下，甲、乙两机之间数据的发送和接收可以同时进行，称为全双工传送。不管哪种形式的串行通信，在两机之间均应有共地线。 ;7.2 串行通信总线标准及其接口; RS-232C串行接口总线适用于：设备之间的通信距离不大于15 m，传输速率最大为20 kb/s。 1. ?RS-232C信息格式标准 RS-232C采用串行格式，如图7-5所示。该标准规定：信息的开始为起始位，信息的结束为停止位；信息本身可以是5、6、7、8位再加一位奇偶校验位。如果两个信息之间无信息，则写“1”，表示空。 ;图7-5 RS-232C信息格式; 2. ?RS-232C电平转换器 RS-232C规定了自己的电气标准，由于它是在TTL电路之前研制的，所以它的电平不是+5 V和地，而是采用负逻辑，即逻辑“0”：+5 V～+15 V；逻辑“1”：-5 V～-15 V。?因此，RS-232C不能和TTL电平直接相连，使用时必须进行电平转换，否则将使TTL电路烧坏，实际应用时必须注意！常用的电平转换集成电路是传输线驱动器MC1488和传输线接收器MC1489。 ;图7-6 MAX232引脚图;接计算机;; 3. RS-232C总线规定;;RS-232C引脚图; 7.2.2 RS-449、RS-422A、RS-423A标准接口 RS-232C虽然应用广泛，但因为推出较早，在现代通信系统中存在以下缺点：数据传输速率慢，传输距离短，未规定标准的连接器，接口处各信号间易产生串扰。鉴于此，EIA制定了新的标准RS-449，该标准除了与RS-232C兼容外，在提高传输速率，增加传输距离，改善电气性能等方面有了很大改进。 1. RS-449标准接口 RS-449是1977年公布的标准接口，在很多方面可以代替RS-232C使用。 ; RS-449与RS-232C的主要差别在于信号在导线上的传输方法不同：RS-232C是利用传输信号与公共地的电压差，RS-449是利用信号导线之间的信号电压差，在1219.2 m的24-AWG双铰线上进行数字通信。RS-449规定了两种接口标准连接器，一种为37脚，一种为9脚。 RS-449可以不使用调制解调器，??比RS-232C传输速率高，通信距离长，且由于RS-449系统用平衡信号差传输高速信号，所以噪声低，又可以多点或者使用公共线通信，故RS-449通信电缆可与多个设备并联。 ; 2. ?RS-422A、RS-423A标准接口 RS-422A文本给出了RS-449中对于通信电缆、驱动器和接收器的要求，规定双端电气接口形式，其标准是双端线传送信号。它具体通过传输线驱动器，将逻辑电平变换成电位差，完成发送端的信息传递；通过传输线接收器，把电位差变换成逻辑电平，完成接收端的信息接收。RS-422A比RS-232C传输距离长、速度快，传输速率最大可达10 Mb/s，在此速率下，电缆的允许长度为12 m，如果采用低速率传输，最大距离可达1200 m。 ; 7.2.3 20 mA电流环路串行接口 20 mA电流环是目前串行通信中广泛使用的一种接口电路。电流环串行通信接口的最大优点是低阻传输线对电气噪声不敏感，而且易实现光电隔离，因此在长距离通信时要比RS-232C优越得多。图7-9是一个实用的20 mA电流环接口电路。它是一个加上光电隔离的电流环传送和接收电路。在发送端，将TTL电平转换为环路电流信号，在接收端又转换成TTL电平。 ;图7.11 20 mA电流环接口电路; 通信需要考虑的因素： (1) 通信速度和通信距离。通常的标准串行接口，都要满足可靠传输时的最大通信速度和传送距离指标，但这两个指标具有相关性，适当降低传输速度，可以提高通信距离，反之亦然。例如，采用RS-232C标准进行单向数据传输时，最大的传输速度为20 kb/s，最大的传输距离为15 m。而采用RS-422A标准时，最大的传输速度可达10 Mb/s，最大的传输距离为300 m，适当降低传输速度，传输距离可达1200 m。 ; (2) 抗干扰能力。通常选择的标准接口，在保证不超过其使用范围时都