单片机串行通信技术基础-PowerPointTemplate

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Company Logo,第六章单片机串行通信技术根底,6.1,串行通信总线标准及接口技术,6.1.1,串行通信接口,三种串行通信的传送方式,一、单工,二、半双工,三、全双工,常见的标准异步串行通信接口有：,lRS-232C,lRS-449,lRS-422,、,RS-423,lRS-485,RS-232C,总线标准、芯片及接口电路,美国电气工业协会EIA1969年推荐的RS-232C仍是目前最常用的串行通信总线接口之一。,RS-232C标准接口是“使用二进制进行交换的数据终端设备DTE和数据通信设备DCE之间的接口。,1RS-232C接口常用引线信号定义、分类及功能,2RS-232C接口电气特性,3电平转换芯片及接口电路,MAX232,芯片的通信接口电路图,RS-449/423/422/485,标准总线接口及其应用,RS-232C虽然使用广泛，但缺点也不少，已不能满足现代网络通信的许多要求，主要表现如下：,1数据传输速率慢。RS-232C规定的最大20kbps的传输速率远不能满足用户日益增长的传输速率要求。,2传送距离短。RS-232C接口一般规定电缆长度在15m以内，即使有较好的线路器件，优良的信号质量，电缆长度也不会超过60m。,3未规定标准的连接器，因而出现了互不兼容的25芯和9芯连接器。,4接口处各信号间容易产生串扰。,RS-449,标准接口,RS-449在很多方面可代替RS-232C。两者的主要差异是信号在导线上的传输方法不同。RS-232C是利用传输信号线与公共地之间的电压差，RS-449接口是利用信号导线之间的信号电压差，可在1200m的双绞线上进行数字通信，速率可达90000bps。RS-449可以不使用调制解调器，它比RS-232C传输速率高，通信距离长，由于RS-449系统用平衡信号差电路传输高速信号，所以噪声低，又可以多点或者使用公用线通信，两台以上的设备可与RS-449通信电缆并联。,RS-422A,标准接口,RS-422A是RS-449标准的子集。它具体通过传输线驱动器，把逻辑电平变换成电位差，完成始端的信息传送；通过传输线接收器，把电位差转变成逻辑电平，实现终端的信息接收。RS-422A比RS-232C传输信号距离长，速度快，传输率最大为10Mbit/s，在此速率下电缆允许长度为120m。如果采用较低传输速率，如90000波特率时，最大距离可达1200m。,RS-422A每个通道要用二条信号线，如果其中一条是逻辑“1状态，另一条就为逻辑“0。RS-422电路由发送器、平衡连接电缆、电缆终端负载、接收器几局部组成。在电路中规定只许有一个发送器，可有多个接收器，因此通常采用点对点通信方式。该标准允许驱动器输出为2V6V，接收器可以检测到的输入信号电平可低到200mV。,RS-423A,标准接口,RS-423A也是RS-449标准的子集。RS-423A规定为单端线，而且与RS-232C兼容参考电平为地，要求正信号逻辑电平为200mV6V，负信号逻辑电平为-200mV-6V，RS-423A驱动器在90m长的电缆上传送数据的最大速率为100kbps，假设降低至1000bps，那么允许电缆长度为1200m。RS-423A允许在传送线上连接多个接收器，接收器为平衡传输接收器，因此允许驱动器和接收器之间有个地电位差。逻辑“1状态必须超过4V，但不能高过6V；逻辑“0状态必须低于-4V，但不能低于-6V。,RS-485,标准接口,RS-485半双工是RS-422的变型，它是一种多发送器的电路标准，它扩展了RS-422A的性能，允许双导线上一个发送器驱动32个负载设备。负载设备可以是被动发送器、接收器或收发器发送器和接收器的组合。RS485电路允许共用 线通信。电路结构是在平衡连接电缆两端有终端电阻，在平衡电缆上挂发送器、接收器、组合收发器。RS-485标准没有规定在何时控制发送器发送或接收机接收数据的规那么。电缆选择比RS-422A更严格。,RS-485最简单情况可由两条信号电路线组成。每条连接电路必须有接大地参考点，这电缆能支持32个发送接收器对。每个设备一定要接地。这电缆应包括连至每个设备电缆地的第三信号参考线。也可使用接到设备机壳的屏蔽电缆。,MAX 481,MAX 483,MAX 485,MAX 487,引脚配置和典型工作电路,MAX489/MAX491,引脚图和典型工作电路,典型RS-485半双工通信网,MAX489/491,全双工通信网,5,、,20mA,电流环路串行接口,20mA,电流环是目前串行通信广泛使用的一种非标准接口电路。,20mA,电流环是一种异步串行接口标准，在每次发送数据时必须以无电流的起始作为每一个字符的起始位，接收端检测到起始位时便开始接收字符数据。,电流环串行通信接口的最大优点是低阻传输线对电气噪声不敏感，而且易实现光电隔离，适用于长距离通信。,20mA,电流环接口电路,6.2 MCS-51,单片机串行接口通信技术,1,、单片机双机通信技术,采用,RS-422,标准的双机通信接口电路,每个通道的接收端都接有三个电阻,R1,、,R2,、,R3,，其中,R1,为传输线的匹配电阻，取值范围在,100,1k,之间，其它二个电阻是为了解决第一个数据的误码而设置的匹配电阻。,另外，光电耦合器必须使用二组独立的电源，才能起到隔离和抗干扰的作用。,2,、单片机多机通信技术,多机全双工通信连接方式,