资源描述
第十七章串行通信与 CAN总线基础,第一节 串行通信的基本概念,两种信息传输方式,并行传输方式,串行传输方式,串行通信的相关规定,串行通信需要“协议”,协议内容,信号电平的电压,传送字符的格式,信息传输的速率,起始和结束约定等,串行通信的字符格式,异步通信,起始位,数据位,奇偶校验位,停止位,空闲位,串行通信的字符格式,同步通信,同步字符（,SYN,）,数据块局部,校验字符（,CRC,）,串行通信的波特率（,Baud Rate,）,波特率,数据传送的速率，它表示每秒钟传送的二进制代码的位数，单位是,bit/s,，一般写成,bps,。,1,波特,=1bit/s,波特率范围：,一般在,50,19200bps,之间,举例,：波特率为,1200bps,，异步通信字符格式为,8,个数据位、,1,个起始位和,1,个停止位，即,10,位,/,帧，那么每秒钟能够传送的字符数就是：,1200,（,bit/s,）,10,（,bit/,字符）,=120,（字符,/s,）,一些常用的串行通信总线标准,串行通信总线标准种类,RS-232,，,RS-422,，,RS-485,等,关于,RS-232,总线,引脚标准,电平标准,“,0”,：,+5,+15V,“,1”,：,-5,-15V,最大传输距离：,15m,最高传输速率：,约为,20kbps,（,a,）,DB-25,型连接器 （,b,）,DB-9,型连接器,RS-232,标准通信接线,双机通信简单的接线方法,常用,RS-232C,接口电路：,MC1488,、,MC1489,等。,前者将单片机用的,TTL,电平（,0-5V,）转换为,RS-232C,电平，后者则相反，将,RS-232C,电平转换为,TTL,电平,0-5V,0-5V,-15V+15V,51系列微操作器串行接口,串行口电路基本结构,加上头尾成为一帧,去掉头尾只留数据,8,位数据,8,位数据,串行口的工作方式,方式,0,数据位：,8,位,仅配合移位存放器，用于扩展并行口,移位存放器：,串入,/,并出,并入,/,串出,发送时,接收时,方式,0,应用举例,多位数字显示,串行口的工作方式,操作线,发送数据,串行口的工作方式,方式,1,帧格式：,10,位,1,个起始位,8,个数据位,1,个停止位,起始位,数据位,停止位,简单的“点对点”通信方法,初始设定,波特率设置及相关计算,相关存放器设定,发送程序,接收程序,最简单的“单工”通信举例,任务：由发送端操作接收端亮灯,硬件线路,方案设计,fosc,：,11.0592MHz,波特率：,2400bps,通信方式：,方式,1,编程要点发送程序,主程序,:,ORG0000H,AJMPMAIN,ORG0023H;,串行中断入口地址！,AJMPSEND,ORG0100H,MAIN,：,MOVTMOD,#20H;,设定时器,1,方式,2,MOVTL1,#0F4H;,设置,波特率,计数初值,MOVTH1,#0F4H;,设置,波特率,计数重装值,SETBTR1;,启动计时,MOVSCON,#50H;,设串行口方式,1,、允许接收,SETBEA;,允许中断,SETBES;,允许串行中断,MOV A,#0FEH;,第一个字符,MOVSBUF,A;,先发送一个字符数据,SJMP$;,等待中断,编程要点发送程序（续）,中断服务程序：,SEND:CLR TI;,发送中断标志清,0,ACALL DEL;,延时,RL A;,左移,MOV SBUF,A;,继续发送,RETI;,中断返回,DEL:,（略）,编程要点,接收程序,主程序,:,ORG0000H,AJMPMAIN,ORG0023H;,串行中断入口地址！,AJMPREC,ORG0100H,MAIN,：,MOVTMOD,#20H;,设定时器,1,方式,2,MOVTL1,#0F4H;,设置计数初值,MOVTH1,#0F4H;,设置计数重装值,SETBTR1;,启动计时,MOVSCON,#50H;,设串行口方式,1,、允许接收,SETBEA;,允许中断,SETBES;,允许串行中断,SJMP$;,等待接收中断,编程要点,接收程序（续）,中断服务程序：,REC:CLRRI;,发送中断标志清,0,MOVA,，,SBUF;,接收数据,MOVP1,，,A;,送到,P1,口,RETI;,中断返回,END,串行口的工作方式,方式,2,帧格式,11,位（,1,个起始位、,8,个数据位、,1,个第,9,位、,1,个停止位）,波特率,固定为,fosc/64,应用：多机通信,串行口的工作方式,方式,3,帧格式：与方式,2,相同,波特率：可设置,波特率计算（同方式,1,）,定时器初值计算（同方式,1,）,应用：多机通信,应用工程：车灯串行操作,任务：以串行通信方式操作车灯,关于计算机通信网络,什么是通信网络,多台计算机连成的通信系统,实现资源信息共享,网络的分类,按照网络规模，,可分为局域网、,广域网等,一个计算机网络,CAN总线基础知识,关于,CAN,（,Controller Area Network,）的概念,一种通信网络,关于局域网,节点,连接方式,CAN,就属于,总线型局域网,（,a,）星型 （,b,）总线型,（,c,）环型 （,d,）树型,电气设备的操作方式,传统操作方式,每个设备都有,单独的连接线，,连接线是,专用的,使用,CAN,的操作方式,用较少的通,信线传输多种,操作信息，也,叫,多路传输,多条线,两条线,采用CAN总线的意义,（,a,）传统控制方式,（,b,）,CAN,总线控制方式,汽车使用,CAN,的意义,节约导线,简化维修,提高可靠性,共享信息资源,信息传递速率,可高达,1Mbit/s,采用CAN总线的意义,车门操作单元为例,假设无,CAN,总线，完成,其全部操作功能需要,45,根线和,9,个插头,采用CAN总线的意义,车门操作单元为例,采用,CAN,总线后，完成其全部操作功能只需,17,根线、,2,个插头即可,CAN总线的开展,80,年代末由德国,Bosch,公司最先提出,最初动机：解决现代汽车中越来越多的,ECU,之间的通信问题，并简化线路,1993,年已形成国际标准,ISO11898,有关CAN的技术标准,网络协议,即各通信计算机之间约定的信息交换规则,协议主要内容,电气标准：传输导线、接头引脚、信号电压、数字逻辑等,通信方式：通信速率、主从、优先规则等,通信内容：数据格式、校验方式等,车载网络协议标准分类,低速总线标准,(A,类,),如,LIN(,Local Interconnect Network),中速总线标准,(B,类）,如,CAN,高速总线标准（,C,类）,如,CAN,、,X-by-Wire,、,MOST,等,诊断系统总线标准,OBD-II,、,OBD-III,多媒体系统总线标准,分为低速、高速和无线通信三种,低速：用于远程通信,高速：用于视频音频通信，如,MOST,OBD-II,端子相关引脚,网关（gateway）,是用于联系不同网络系统的接口操作器件,具有从一个网络,协议到另一个网络,协议转换信息的能力,工作原理,接收,A,网络信息,-,处理转换,-,发送到,B,网络,接收,接收,转换,转换,发送,发送,有关CAN的技术标准,标准帧格式,帧起始（,SOF,）,仲裁场,操作场,数据场,CRC,场,应答场,帧结束,有关CAN的技术标准,0,1,1,3.5V,1.5V,标准信号电平：差分形式,隐性位：表示“,0”,VCANH=VCANL2.5V,显性位：表示“,1”,VCANH=3.5V,VCANL=1.5V,示波器捕捉的CAN信号波形,CAN_H,CAN_L,CAN总线的操作器件,CAN,总线操作器,形成帧格式、发送、,接收、校验等,CAN,总线收发器,驱动、放大、形成,差分信号,CAN,总线,数据信息传输,汽车上的CAN总线,硬件示意图,1-,发动机的,ECU,2-ABS,的,ECU,3-CAN,总线,4-,终端电阻,CAN总线在汽车中的应用,CAN总线数据传输的层次,发动机控制,ECU,悬架控制,ECU,ABS,控制,ECU,ASR,控制,ECU,网关,1,仪表显示,ECU,安全气囊,ECU,故障诊断,ECU,驾驶信息,ECU,网关,2,中央门锁,ECU,电动门窗,ECU,电动座椅,ECU,车灯控制,ECU,高速总线,中速总线,低速总线,FlexRay,：车内高速网络通讯系统,LIN,（,Local Interconnect Network,）低速局域网,Most,（,Media Oriented System Transport,）用于连接车载导航和无线电通讯设备,CAN,总线在汽车中的应用举例,思考题,1,、简述什么是串行通信的单工、半双工和全双工方式。,2,、说明通信协议应包括那些最基本内容？,3,、一般异步通信的字符格式包含哪几局部？,4,、说明什么是波特率，以及串行通信一般波特率的范围。,5,、说明,CAN,的中文名称，汽车中使用,CAN,总线有什么好处？,谢谢观看,/,欢送下载,BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH,
展开阅读全文