《串行数据通信接口》ppt课件

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1、第三章智能仪器通信接口在自动化测量和控制系统中，各台仪表之间需要不断地进行各种信息的交换和传输，这种信息地交换和传输是通过仪表的通信接口，按照一定的协议进行的。通信接口是各台仪表之间或者是仪表与计算机之间进行信息交换和传输的联络装置。目前国际上采用的仪器标准接口有IEEE－488（并行总线），RS－232C（串行总线），USB（串行总线）等。§3.1串行数据通信接口课本101-106一．通信与总线的相关概念二．串行通信方式同步通信(SYNC)与异步通信（ASYNC）两种方式三．串行通信总线接口RS-232C标准、RS-423A总线、RS-422A总线、RS-485总线1、数据通信是指不同设备

2、之间进行的数字量传输和交换，例如计算机与计算机之间、计算机与智能仪器之间、智能仪器与智能仪器之间，经常需要传输各种不同的数据。数据通信是计算机及智能设备联成网络必不可少的手段。2、通信接口通信接口是各台仪表之间或者是仪表与计算机之间进行信息交换和传输的联络装置，是进行信息交换的中转站，提供信息交换的环境和条件。一、通信和总线的相关概念3、通信协议（通信规程）是通信双方约定的一些规则。4、接口（Interface）和端口（Port）是两个不同的概念。端口是指接口电路中的一些寄存器，这些寄存器分别用来存放数据信息，控制信息和状态信息，与其相对应的就是数据端口、控制端口和状态端口。若干个端口加上相

3、应的控制逻辑才能组成接口。CPU通过输入指令，从端口读入信息，通过输出指令，可将信息写入到端口中。一、通信和总线的相关概念5、芯片总线、内部总线、系统总线与外部总线芯片总线（片内总线）：位于集成电路内部，是集成电路内部个功能单元之间的连线，芯片总线通过集成电路的引脚延伸到外部与系统相连。内部总线（前端总线）：是控制器与其他一些部件之间直接连接而进行数据通信的总线，用于芯片一级的连接。常用内部总线：I2C、SPI、UART、SCI等。系统总线：用于控制器与接口卡的连接。使各种接口卡能够在各种系统中实现“即插即用”。常见总线标准有ISA总线、EISA总线、VESA总线、PCI总线、AGP总线等。

4、外部总线（通信接口）：计算机之间或计算机与外围设备之间进行数据通信的连接线。用于设备一级的互连。如RS232C、RS485总线、IEEE-488总线和USB总线。一、通信和总线的相关概念一、通信和总线的相关概念6、数据通信方式并行通信：指利用多条数据传输线将一个数据的各位同时传送。通常以8位、16位或32位的数据宽度同时进行传输。每一位都要有自己的数据传输线和发送接收器件，在时钟脉冲的作用下数据从一端送往另一端。特点：传输速度快，适用于短距离通信。串行通信：指利用一条传输线将二进制数据一位位地顺序传送。在二个站（点对点）之间进行传送特点：是通信线路简单，利用电话或电报线路就可实现通信，降低成

5、本，适用于远距离通信，但传输速度慢。一、通信和总线的相关概念7、串行通信的数据通路形式单工通信：信息只能向一个方向传送，单工通信。半双工通信：使用同一根传输线，既可发送数据又可接收数据，但不能同时发送和接收数据，通信双方可以轮流地进行发送和接收。全双工通信：允许通信双方同时进行发送和接收，需要两条传输线，在计算机串行通信中主要使用半双工和全双工方式。二．串行通信方式分为同步串行通信(SYNC)与异步串行通信（ASYNC）两种方式。1．异步串行通信数据通常是以字符为单位组成字符帧传送的；字符帧由发送端一帧一帧地发送，每一帧数据是低位在前，高位在后，通过传输线被接收端一帧一帧地接收。发送端和接收

6、端可以由各自独立的时钟来控制数据的发送和接收，这两个时钟彼此独立，互不同步。在异步通信中，接收端是依靠字符帧格式来判断发送端是何时开始发送何时结束发送的。字符帧格式是异步通信的一个重要指标。通信协议（通信规程）：是通信双方约定的一些规则。包括对数据格式、同步方式，传送速度、传送步骤、检纠错方式等问题作出统一规定。也称通信控制规程。异步通信协议——起止式通信协议1）特点：字符随机出现在数据流中字符之间有不定长的空闲位靠起始位和停止位定界1帧数据2）帧格式：起始位:1位,低电平数据位:5～8位,先低位后高位，高电平或低电平校验位:1位/0位,奇偶校验，高电平或低电平停止位:1位、1.5位或2位,

7、高电平，传送一个字符的信息格式：规定有起始位、数据位、奇偶校验位、停止位等，其中各位的意义如下：①起始位：先发出一个逻辑”0”信号，表示传输字符的开始。②数据位：紧接着起始位之后。数据位的个数可以是5、6、7、8等，构成一个字符。通常采用ASCII码。从最低位开始传送，靠时钟定位。奇偶校验位：数据位加上这一位后，使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验)，以此来校验数据传送的正确性。④停止位：它是一个