《串行通信接口技术》PPT课件

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1、第3章串行通信接口技术第3章串行通信接口技术IBM-PC及其兼容机是目前应用较广泛的一种计算机，通常用它作为分布式测控系统的上位机，而单片微处理器和单片微控制器软硬件资源丰富，价格低，适合于作下位机。上位机与下位机一般采用串行通信技术，常用的有RS-232C接口及RS-422和RS-485接口。3.1串行通信基础3.1.1串行异步通信数据格式无论是RS-232还是RS-485，均可采用串行异步收发数据格式。串行异步收发（UART）通信的数据格式如图3-1所示。图3-1串行异步通信数据格式有效数据位的个数可以规定为5、6、7或8。奇偶校验

2、位视需要设定，紧跟其后的是停止位（逻辑1，高电平），其位数可在1、1.5、2中选择其一。停止位停止位D0D1D2D3D4D5D6D7起始位奇偶位数据位3.1.2连接握手连接握手过程是指发送者在发送一个数据块之前使用一个特定的握手信号来引起接收者的注意，表明要发送数据，接收者则通过握手信号回应发送者，说明它已经做好了接收数据的准备。连接握手可以通过软件，也可以通过硬件来实现。3.1.3确认接收者为表明数据已经收到而向发送者回复信息的过程称为确认。3.1.4中断中断是一个信号，它通知CPU有需要立即响应的任务。每个中断请求对应一个连接到中断

3、源和中断控制器的信号。通过自动检测端口事件，发现中断并转入中断处理。许多串行端口采用硬件中断。硬件中断分为外部中断和内部中断。外部中断一般是指由计算机外设发出的中断请求，如：键盘中断、打印机中断、定时器中断等。外部中断是可以屏蔽的中断，也就是说，利用中断控制器可以屏蔽这些外部设备的中断请求。内部中断是指因硬件出错（如突然掉电、奇偶校验错等）或运算出错（除数为零、运算溢出、单步中断等）所引起的中断。内部中断是不可屏蔽的中断。3.1.5轮询通过周期性地获取特征或信号来读取数据或发现是否有事件发生的工作过程称为轮询。3.1.6差错检验数据通信

4、中的接收者可以通过差错检验来判断所接收的数据是否正确。冗余数据校验、奇偶校验、校验和、循环冗余校验等都是串行通信中常用的差错检验方法。3.2RS-232C串行通信接口3.2.1RS-232C端子RS-232C的连接插头用25针或9针的EIA连接插头座，其主要端子分配如表3-1所示。表3-1RS-232C主要端子端脚方向符号功能25针9针23输出TXD发送数据32输入RXD接收数据47输出RTS请求发送58输入CTS为发送清零66输入DSR数据设备准备好75GND信号地81输入DCD数据信号检测204输出DTR229输入RI1．信号含义（

5、1）从计算机到MODEM的信号DTR——数据终端（DTE）准备好：告诉MODEM计算机已接通电源，并准备好。RTS——请求发送：告诉MODEM现在要发送数据。（2）从MODEM到计算机的信号DSR——数据设备（DCE）准备好：告诉计算机MODEM已接通电源，并准备好了。CTS——为发送清零：告诉计算机MODEM已作好了接收数据的准备。DCD——数据信号检测：告诉计算机MODEM已与对端的MODEM建立连接了。RI——振铃指示器：告诉计算机对端电话已在振铃了。（3）数据信号TXD——发送数据。RXD——接收数据。RS-232-C标准接口D

6、CDRXDTXDDTRGNDDSRRTSCTSRI123456789引脚符号方向功能1载波检测DCDI2RXDI接收数据3TXDO发送数据4DTRO数据终端就绪5GND信号地6DSRI数据设备就绪7RTS请求发送O8CTSI清除发送9RII振铃指示RS-232-C标准接口（-）接收电流（+）接收电流发送电流（-）发送电流（+）13119876543212220181425DTRRIDCDRTSGNDDSRCTSRXDTXD1保护地2TXDO发送数据3RXDI接收数据4RTSO请求发送5CTSI清除发送6DSRI数据设备就绪7GND信

7、号地8CDI载波检测20DTRO数据终端就绪22RII振铃指示引脚符号方向功能2．电气特性RS-232C的电气线路连接方式如图3-2所示。p71由图可知，每个信号用一根导线，所有信号回路共用一根地线。速率20Kbps,距离15m驱动器DR中间连接电缆接收器接口信号地线图3-2RS-232C的电气连接RS-232C采用负逻辑。在数据线上：传号Mark=－5~－15V，逻辑“1”电平空号Space=+5~+15V，逻辑“0”电平在控制线上：通on=+5~+15V，逻辑“0”电平断off=－5~－15V，逻辑“1”电平高低电平摆幅大，目的是增

8、大噪声容限，提高抗噪声、抗传输线衰减的能力。3.2.2通信接口的连接当两台计算机经RS-232C口直接通信时，两台计算机之间的联络线可用图3-3和图3-4表示。图3-3使用MODEM信号的RS-232接口计