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1、RS232,RS485波形分析经常遇到初学者，对单片机串行通讯出了问题不知道如何办的情况。英实最冇效的调试方法是用示波器观察收发数据的波形。通过观察波形可以确定以下情况：1.是否有数据接收或发送；2.数据是否正确；3.波特率是否正确；一、串行数据的格式异步串行数据的一般格式是：起始位+数据位+停止位，其中起始位1位，数据位可以是5、6、7、8位，停止位可以是1、1.5、2位。起始位是一个值为0的位，所以对于正逻辑的TTL电平，起始位是一位时间的低电平；停止位是值为1的位，所以对于止逻辑的TTL电平，停止位是高电平。线路路空闲或者数据传输结束，对于正逻辑的TTL电平，线路总是
2、1。对于负逻辑（如RS-232电平）则相反。例如，对于16进制数据55aaH,当采用8位数据位、1位停止位传输时,它在信号线上的波形如图1（TTL电平）和图2CRS-232电平）所示。（先传第一•个字节55,再传第二个字节aa,每个字节都是从低位向高位逐位传输）图1TTL电平的串行数据帧格式（55aah）图2RS-232电平的串行数据帧格式（55aah）二、根据波形图计算波特率如图3是图1在示波器中的显示示意，其中灰色线是示波器的吋间分度线，此时假设是200us/格。200ms/格TTL电平0I1
3、bi0o图3波特率计算示意图可以看了，第一个字节的10位（1位起始位，8位数
4、据位和1位停止位）共占约1.05ms,这样可计算出其波特率约为：lObit/1.05msX1000=9600bit/s如果上图中的时间轴是100us/格，同样可以计算出波特率应是19200bit/so当通讯不正常，又能观察到波形时，就可根据上述方法，从波形图计算一下波特率是否正确。三、根据波形图判断RS-485收发数据的正确与否RS-485是一•种半双工的串行通讯方式（RS-422为全双工）,485电平芯片所以要正确接收和发送数据，必需保证控制信号和数据的同步，否则要么发送数据丢失，要么接收数据可能丢失。RS-485发送数据时的止确时序如图4所示。图4RS-485的正确发送
5、数据时序在图4中，发送控制信号的宽度基本与数据信号的宽度一致，所以能保证发送数据的正确和发送后及吋转为接收。图5和图6分别是控制信号太短和控制信号太长的情况。TTL电平发送允许信号DE图5RS-485控制信号太短时的时序发送允许信号DE图6RS-485控制信号太短时的时序在图5中，由于控制信号关闭过早，则第二个字节的后两位将发送错误；在图6中，由于控制信号关闭过迟，使485芯片在发送数据后，不能及时转到接收状态，此时总线若有数据过来，则本单元将不能正确接收。总结：只要掌握上述波形分析方法，任何异步串行数据的接收和发送问题，基本都可以得到解决。RS485电平和RS422电平:
6、由于两者均采用差分传输(平衡传输)的方式，所以它们的电平方式，一般有两个引脚A,B发送端AB间的电势差U为UB-UA:+2〜+6v:1,—2〜一6v:0,接收端AB间的电势差U为：大于+200mv:1,小于一200nw:0,定义逻辑1为B〉A的状态，定义逻辑0为B〈A的状态，AB之间的电压差不小于200mv。USB电平：电源线是5V,为USB设备提供最大500mA的电流，它与数据线上的电平无关，数据线是差分信号，通常D+和D-在4-400mV^-400mV间变化，在传统的单端(Single-ended)通信中，一条线路來传输一个比特位。高电平表示1,低电平表示0。倘若在数据
7、传输过程小受到干扰，高低电平信号完全可能因此产生突破临界值的大幅度扰动，一旦高电平或低电平信号超岀临界值，信号就会岀错。在并分传输电路中，输出电平为止电压时表示逻辑“1”，输出负电压时表示逻辑“0”，而输出“0”电压是没有意义的，它既不代表“1”，也不代表“0”。而差分通信中，干扰信号会同时进入相邻的两条信号线中，在信号接收端，两个相同的干扰信号分别进入差分放大器的两个反相输入端后，输出电压为0。所以说，差分信号技术对干扰信号具有很强的免疫力。对于串行传输来说，LVDS能够低于外來干扰；而对于并行传输來说，LVDS可以不仅能够抵御外來干扰，还能够抵御数据传输线之间的串扰。因
8、为上述原因，实际屯路中只耍使用低压差分信号(LowVoltageDifferentialSignal,LVDS),350mV左右的振幅便能满足近距离传输的要求。假定负载电阻为100Q,采用LVDS方式传输数据时，如果双绞线长度为10m,传输速率可达400Mbps；当电缆长度增加到20m时，速率降为100Mbps；而当电缆氏度为100m时，速率只能达到10Mbps左右。RS232可做到双向传输，全双工通讯最高传输速率20kbps。422只能做到单向传输，半双工通讯，最高传输速率10Mbps。485双向传输，半双工通讯
