《串行通信及其接口》课件.pptVIP

*******************串行通信及其接口串行通信是一种数据传输方式，数据一位一位地依次传输，用于将数据从一个设备传输到另一个设备。串行通信接口是串行通信系统中的一个关键部分，它定义了数据传输的物理和逻辑特性。什么是串行通信逐位传输串行通信是指数据以一位一位的形式依次传输，如同穿过隧道般，一次只能通过一个数据位。单线传输数据通过一根线或多根线进行传输，每根线负责传输特定的数据位。同步传输数据通过时钟信号同步传输，确保发送方和接收方对数据位的时间节点保持一致。串行通信的发展历程早期发展串行通信起源于电报时代，使用简单的信号编码传输信息。早期串行通信标准主要用于数据传输，如点对点通信。标准化阶段随着计算机技术的快速发展，串行通信标准逐步规范化，出现了RS-232、RS-485等标准，为不同设备之间的通信提供了统一规范。高速发展现代串行通信标准不断演进，如USB、I2C等，支持更高的传输速度和更强大的功能，广泛应用于各种电子设备和系统中。未来展望未来串行通信将朝着更高速、更智能、更可靠的方向发展，满足日益增长的数据传输需求。串行通信的基本原理数据传输方式串行通信每次只传输一位数据，数据一位一位地依次发送。数据传输以时间为单位，而不是空间，需要一个时钟信号同步发送和接收。数据传输方向串行通信可以是单向的，也可以是双向的。单向通信只允许数据在一个方向上流动。双向通信允许数据在两个方向上同时流动，需要使用不同的数据线。常见的串行通信标准1RS-232RS-232是一种常用的串行通信标准，用于连接计算机和其他外围设备，例如打印机、鼠标和调制解调器。2RS-485RS-485是另一种常用的串行通信标准，适用于工业环境，可以实现多点通信和长距离传输。3USBUSB是一种高速串行通信标准，广泛应用于计算机和外设之间的连接，例如键盘、鼠标、打印机、扫描仪、移动存储设备等。4I2CI2C是一种双线串行通信协议，用于连接多个外设，例如传感器、存储器和显示器。RS-232标准介绍RS-232标准是电子工业联盟（EIA）制定的串行通信标准之一，于1960年首次发布，用于连接计算机和其他外围设备，如调制解调器、打印机和终端。RS-232是一种异步串行通信标准，它定义了信号电平、传输速率、数据格式和控制信号等参数。RS-232标准定义了两种数据传输模式：同步模式和异步模式。同步模式要求发送器和接收器使用相同的时钟信号，以确保数据同步。异步模式则通过起始位和停止位来识别数据帧的开始和结束，发送器和接收器可以具有不同的时钟信号。RS-232接口的物理层接口连接器RS-232接口通常使用DB-9或DB-25连接器，分别有9个或25个引脚。信号电缆RS-232接口使用双绞线或同轴电缆进行信号传输，连接器上有接地线。信号电平RS-232接口采用非平衡传输，信号电平为±12V到±15V，可实现远距离传输。RS-232接口的信号电缆标准连接器RS-232接口通常使用DB-9或DB-25连接器，它们是具有多个引脚的标准连接器，用于连接信号电缆。信号线信号线包含用于数据传输、控制信号和地线等功能的引线，它们根据标准的引脚定义连接到连接器上。屏蔽层为了减少电磁干扰，信号电缆通常包含一个屏蔽层，它可以是一个金属编织层或金属箔，以防止外部电磁场的影响。外层绝缘信号电缆的外部包裹着一层绝缘层，以保护内部导线并防止短路或漏电。RS-232接口的信号电平RS-232接口使用非对称电平，发送数据信号为负电压，接收数据信号为正电压。发送数据信号的电压范围为-3V至-15V，接收数据信号的电压范围为+3V至+15V。RS-232接口采用差分信号传输，传输信号为两个信号之间的电压差。这种传输方式可以有效地抑制外界噪声干扰，提高信号传输的可靠性。RS-232接口的连接方式1DB-9接口DB-9接口是RS-232接口的早期标准，使用9针插头，常见于旧款设备。2DB-25接口DB-25接口是RS-232接口的标准形式，使用25针插头，提供更多信号线。3连接方式RS-232接口采用串联方式，多个设备可以通过一条信号线进行连接。RS-232接口的通信参数波特率波特率是指数据传输速率。RS-232标准支持多种波特率，常用的有9600bps、19200bps、115200bps等。数据位数据位是指每个字符中包含的数据比特数。RS-232标准通常使用8位数据位，表示一个字节。停止位停止位是指在每个字符数据之后发送的停止信号。RS-232标准通常使用1位或2位停止位，用于标识字符的结束。奇偶校验奇偶校验用于检测