物联网应用技术概论（第2版）课件 第4章 物联网网络层关键技术.pptx

第4章

物联网网络层关键技术;4.1本章的学习目标;;PART01;串口通信技术概述

串口通信在物联网接入技术中应该是一个非常重要的组成部分，很多物联网底层的感知终端采集的数据都会通过串口进行上报，因此，对于一个物联网底层应用的开发工程师亦或是一个嵌入式开发工程师来说，串口通信将是一个非常熟悉的模块。

例如，目前比较常见的C51单片机通信、ARM的STM32单片机、TI的MSP430单片机等的相关物联网底层的开发都离不开串口通信技术。;相关术语

（1）串行通信（SerialCommunication）和并行通信(ParallelCommunication)

所谓串行通信，是指通信双方使用一条或二条数据信号线相连，同一时刻，数据在一条数据信号线上只能按位进行顺序传送，每一位数据都占据一个固定的时间长度。

所谓并行通信，是指以字节（Byte）或字节的倍数为传输单位，一次传送一个或一个以上字节的数据，数据的各位同时进行传送。计算机的各个总线数据的传输就是以并行的方式进行的。;相关术语

（1）串行通信（SerialCommunication）和并行通信(ParallelCommunication)

如右图所示，串行通信与并行通信相比，串行通信的缺点是速度较低，但是它传输线少、成本低、适合远距离的传输，也易于扩展，所以在物联网的底层通信方式中，串行通信是一种经常采用的通信技术。此外，在计算机上常用的COM、USB、Ethernet、Bluetooth等端口都属于串行接口。;相关术语

（2）异步串行通信（Asynchronousserialcommunication）和同步串行通信（Synchronousserialcommunication）

异步串行通信中，接收方和发送方各自使用自己的时钟，即它们的工作是非同步的，在异步通信传输中，如图下所示，每一个字符都要用起始位和停止位作为字符的开始和结束的标识，以字符为单位逐个字符发送和接收。;;相关术语

（2）异步串行通信（Asynchronousserialcommunication）和同步串行通信（Synchronousserialcommunication）

异步通信传输时，每个字符的组成格式首先用一个起始位表示字符的开始；后面紧跟着的是字符的数据字，数据字通常是7位或8位数据（低位在前，高位在后），在数据字中可根据需要加入奇偶校验位；最后是停止位，其长度可以是一位或???位。串行传送的数据字加上成帧信号的起始位和停止位就形成了一个串行传送的帧。起始位用逻辑“0”低电平表示，停止位用逻辑“1”高电平表示。;相关术语

（2）异步串行通信（Asynchronousserialcommunication）和同步串行通信（Synchronousserialcommunication）

在异步通信数据传送中，通信双方必须约定好两项事宜：

字符格式。包括字符的编码形式、奇偶校验以及起始位和停止位的规定。

通信速率。通信速率通常使用比特率来表示。

;相关术语

（2）异步串行通信（Asynchronousserialcommunication）和同步串行通信（Synchronousserialcommunication）

同步串行通信是一种连续串行传输数据的通信方式，通信时，一次只传送一帧信息。同步通信的信息帧与异步通信的字符帧不同，其一般包含若干个字符数据。

根据数据链路控制规程，数据格式分为面向字符的数据传输和面向比特的数据传输两种。其中，面向字符型的同步通信数据格式可采用单同步、双同步和外同步三种格式，如下图所示。单同步和双同步均由SYNC同步字符、数据字节字符和CRC校验字符等三部分组成，单同步是指在传送数据之前先传送一个“SYNC”，而双同步则先传送两个“SYNC”。外同步的数据格式中没有同步字符，而是用一条专用控制线来传送同步字符，来实现接收端及发送端的同步。

;;相关术语

（2）异步串行通信（Asynchronousserialcommunication）和同步串行通信（Synchronousserialcommunication）

面向比特型的同步通信数据格式如下图所示，它是根据同步数据链路控制规程（SDLC），将面向比特型的数据帧分为六个部分组成：;相关术语

（2）异步串行通信（Asynchronousserialcommunication）和同步串行通信（Synchronousserialcommunication）

面向比特型的数据帧分为六个部分组成：

第一部分：开始标志“7EH”；

第二部分：一个字节的地址场；

第三部分：一个字节的控制场；

第四部分：需要传送的数据，数据都是位（bit）的集合；

第五部分：两个字