2022年单片机串行通信技术基础.ppt

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基础,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（,EIA,）,1969,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”。,（,1,）,RS-232C,接口常用引线信号定义、分类及功能,（,2,）,RS-232C,接口电气特性,（,3,）电平转换芯片及接口电路,RS-449,标准接口,RS-449,在很多方面可代替,RS-232C,。两者的主要差别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、接收器几部分组成。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,2V,6V,，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,200mV,6V,，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,，若降低至,1000bps,，则允许电缆长度为,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）。,RS,485,电路允许共用电话线通信。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则。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。,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。,RS-232C总线标准、芯片及接口电路,美国电气工业协会（EIA）1969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-485最简单情况可由两条信号电路线组成。,MAX 481MAX 483MAX 485MAX 487引脚配置和典型工作电路,逻辑“1”状态必须超过4V，但不能高过6V；,RS-422电路由发送器、平衡连接电缆、电缆终端负载、接收器几部分组成。,RS-423A也是RS-449标准的子集。,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。,MAX232芯片的通信接口电路图,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。,1 串行通信总线标准及接口技术,电缆选择比RS-422A更严格。,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）。,MAX232芯片的通信接口电路图,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,