串行数据通信接口

《串行数据通信接口》由会员分享，可在线阅读，更多相关《串行数据通信接口（59页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,*,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

2、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

3、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

4、数据通信的总线，用于芯片一级的连接。常用内部总线：,I,2,C,、,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。,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

5、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

6、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

7、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,,,高电平，,传送一个,字,字符的信,息,息格式：规定有起,始,始位、数,

8、据,据位、,奇偶校验,位,位、停止,位,位等，其,中,中各位的,意,意义如下,：,：,①,起始位：先发出一,个,个逻辑,”,0,”,信号，表,示,示传输字,符,符的开始,。,。,②数据位：紧接着起,始,始位之后,。,。数据位,的,的个数可,以,以是,5,、,6,、,7,、,8,等，构成,一,一个字符,。,。通常采,用,用,ASCII,码。从最低位开始传送,，,，靠时钟,定,定位。,奇偶校验,位,位：数据位加,上,上这一位,后,后，使得,“,1,”,的位数应,为,为偶数,(,偶校验,),或奇数,(,奇校验,),，以此来,校,校验数据,传,传送的正,确,确性。,④停止位：它是一个,字,字符数据,的

9、,的结束标,志,志。可以,是,是,1,位、,1.5,位、,2,位的高电,平,平。,⑤空闲位：处于逻辑,“,1,”,状态，表,示,示当前线,路,路上没有,数,数据传送,。,。,D,0,P,D,1,D,2,D,3,D,4,D,5,D,6,D,7,D,0,D,1,D,2,D,3,…,起始位,空闲位,停止位,为了确保,传,传输正确,，,，异步串,行,行通信采,用,用相反极,性,性的起始,位,位和结束,位,位来提供,时,时间基准,；,；,异步通讯,，,，发送和,接,接收双方,必,必须使用,相,相同的字,符,符数据帧,格,格式，否,则,则会造成,数,数据错误,，,，进而导,致,致通信失,败,败。,异步通信

10、,通,通常用于,信,信息传送,量,量不太大,、,、传输速,度,度不太高,的,的场合，,如,如每秒,50,～,115200,位。,波特率用,于,于描述串,行,行通讯数,据,据传送速,率,率，规定,为,为：每秒,钟,钟传送二,进,进制数码,的,的位数，,单,单位为波,特,特，即：,1,波特,=1,位,/,秒，通常,用,用,bps,表示,接收时钟,和,和发送时,钟,钟：,接收和发,送,送双方通,过,过时钟信,号,号对传送,的,的数据进,行,行定位及,采,采样。,接收和发,送,送时钟能,够,够用来控,制,制通信设,备,备接收和,发,发送字符,数,数据速度,。,。,该时钟信,号,号通常由,外,外部时钟,

11、电,电路产生,。,。,,收,/,发时钟直接决定,了,了通信线,路,路上数据,传,传输的,速率，对,于,于收发双,方,方之间数,据,据传输的,同,同步有,十分,重,重要,的,的意,义,义。,,,发送,数,数据时，,在,在发送,时,时钟,的,的下,降,降沿，发,送,送设,备,备将,移,移位,寄,寄存,器,器中,保,保存,的,的数,据,据串,行,行移,位,位输,出,出；,接收,数,数据时，,在,在接收,时,时钟,的,的上,升,升沿，接,收,收器,对,对接,收,收数,据,据采,样,样，,即,即数,据,据位,检,检测,。,。从,而,而，,获,获得,了,了最,大,大的,时,时钟,频,频率,偏,偏差,容,容

12、限,。,。,为了,提,提高,串,串行,通,通信,的,的抗,干,干扰,能,能力,，,，往,往,往用,多,多个,时,时钟,调,调制,一,一个,二,二进,制,制数,据,据，,调,调制,一,一个,二,二进,制,制数,据,据的,收,收,/,发时,钟,钟个,数,数称,为,为波,特,特率,系,系数,n,。,收,/,发时,钟,钟频,率,率与,波,波特,率,率之,间,间的,关,关系,：,：,收,/,发时,钟,钟频,率,率,=n,×,×,波特,率,率,一般,n,取,1,16,32,64,等。,对,对于,异,异步,通,通信,，,，常,采,采用,n=16,；对,于,于同,步,步通,信,信,,,则必,须,须取,n=1,

13、。,发送,方,方利用,发,发送,时,时钟,来,来决,定,定发,送,送每,个,个位,的,的时,刻,刻；,接收,器,器在,每,每一,个,个接,收,收时,钟,钟的,上,上升,沿,沿接,收,收数,据,据线,，,，当,发,发现,接,接收,数,数据,线,线上,出,出现,低,低电,平,平时,认,认为,是,是起,始,始位,，,，此,后,后，,如,如果,在,在连,续,续的,8,个时,钟,钟周,期,期内,检,检测,到,到接,收,收数,据,据线,上,上仍,保,保持,为,为低,电,电平,，,，确,定,定为,起,起始,位,位。,再,再间,隔,隔,16,个时,钟,钟周,期,期检,测,测下,一,一位,；,；,采用,这,这种

14、,方,方法,，,，能,够,够排,除,除接,收,收线,上,上的,噪,噪声,干,干扰,并,并识,别,别假,起,起始,位,位，,较,较精,确,确地,确,确定,起,起始,位,位的,中,中间,点,点，,从,从而,提,提供,一,一个,准,准确,的,的时,间,间基,准,准。,17,异步,通,通信,的,的时,钟,钟,,,,,,,,,,,,,,数据,（,62H,）,0,0,0,0,1,1,停止,位,位,异步,传,传输,先,先发,送,送低,位,位,(LSB),发送,方,方利用,发,发送,时,时钟,来,来决,定,定发,送,送每,个,个位,的,的时,刻,刻,接收,方,方检测,起,起始,位,位的,下,下降,沿,沿，,并

15、,并用,它,它来,同,同步,接,接收,时,时钟,，,，然,后,后利,用,用接,收,收时,钟,钟从,每,每一,位,位的,中,中间,接,接收,该,该位,,,1,,,起始,位,位,LSB,MSB,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,0,,,,,,,,,,,,,奇偶,校验,位,位,0,0/1,11,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

16、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,接收,/,发送,时钟,,,,,,,,,,,,,,,,例,如：,以,以,1k,波特,率,率传,送,送,8,位数,据,据,45H,（,0100,0101B,），,奇,奇校,验,验，,1,个停,止,止位,，,，,传送,1,个字,符,符需,要,要多,少,少时,间,间？,画,画出,信,信号,线,线上,的,的波,形,形图,。,。,,波特,率,率：,每,每秒,传,传送,二,二进,制,制数,的,的位,数,数，,即,即,1,波特,=bit/s,（位,/,秒）,1k=1000bit/s,，每,秒,秒传,输,输,1000,个二,进,进制,数,数，,传输,1,位需,要

17、,要,1ms,2,个二,进,进制,数,数之,间,间的,间,间隔,是,是,1ms,。,传送,一,一个,字,字符,共,共传,送,送,11,位，,需,需要,11,×1ms=11ms,,2,．同,步,步串,行,行通,信,信,同步通信,是,是一种连,续,续串行传,送,送数据的,通,通信方式,，,，一次通,信,信只,传输一帧信息。这里的信息帧和,异,异步通信,的,的字符帧,不,不同，通,常有若干,个,个数据字,符,符，数据,字,字符由同,步,步字符、,数,数据字符,和,和校,验字符,CRC,三部分组,成,成。在同,步,步通信中,，,，同步字,符,符可以采,用,用,统一的标,准,准格式，,也,也可以由,用,

18、用户约定,。,。,SYN,SYN,SOH,标题,STX,数据块,ETB/ETX,块校验,SYN,：同步字,符,符（,Synchronous,），表示,一,一帧的开,始,始；,SOH,：序起字,符,符（,Start ofHeader,），表示,标,标题的开,始,始；,标题：包,括,括原地址,，,，目的地,址,址，路由,指,指示等信,息,息；,STX,：文始字,符,符（,Start ofText,），表示,正,正文开始,。,。,FTB/ETX,：组终,/,文终字符,（,（,Endof Text,）,ETB,（,Endof TransmissionBlock,）,在同步传,送,送过程中,，,，必须规

19、,定,定各个数,据,据单元的,长度（,n,位）。全,部,部被传送,字,字符组成,数,数据块，,用,用,10,个同,步字符指,示,示数据块,的,的开始和,结,结束。同,步,步字符可,用,用单字,符或双字,符,符。数据,块,块之后是,CRC--,循环冗余,校,校验字符，,它用于检,验,验同步传,送,送的数据,是,是否出错,。,。,同步传送,的,的速度要,高,高于异步,传,传送，但,是,是它要求,用同一个,时,时钟实现,发,发送与接,收,收之间的,同,同步，因,此,此硬,件要复杂,。,。,22,同步串行,通,通信的时,钟,钟定时方,法,法,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

20、,,,,,,,,,,,,数据（,62H,）,0,1,1,0,0,0,1,0,同步传输,先,先发送高,位,位,(MSB),发送方在时钟信,号,号的下降,沿,沿发送字,节,节,接收方在时钟信,号,号的上升,沿,沿接收字,节,节,,,时钟,（发送时,钟,钟与接收,时,时钟完全,同,同步）,,,LSB,MSB,,收,/,发时钟频,率,率,=1×,波特率,在单片机,应,应用系统,中,中，数据,通,通信主要,采,采用异步,串行通信,。,。在设计,通,通信接口,时,时，必须,根,根据需要,选,选择,标准接口,，,，并考虑,传,传输介质,、,、电平转,换,换等问题,。,。采,用标准接,口,口后，能,够,够方便

21、地,把,把单片机,和,和外设、,测,测量,仪器等有,机,机地连接,起,起来，从,而,而构成一,个,个测控系,统,统。,异步串行,通,通信接口,主,主要有：,RS-232C,；,RS-449,，,RS-422A,，,RS-423A,和,RS-485,。,三．串行,通,通信总线,接,接口,1,．,RS-232C,标准,RS-232C,是使用最,早,早、应用,最,最多的一,种,种异步串,行,行通信总,线,线标准。,它,它是美国,电,电子工业,协,协会（,EIA,）,1962,年公布、,1969,年最后修,定,定而成的,。,。其中,RS,表示,RecommendedStandard,，,232,是该标

22、准的标,识,识号，,C,表示修改的次,数,数。,RS-232C,主要用来,定,定义计算,机,机系统的,一,一些数据终端,设,设备（,DTE,：,DataTerminal Equipment,）和数据通信,设,设备（,DCE,：,DataCommunication Equipment,）之间的电,气,气性能。,MCS-51,单片机与,PC,机的通信,也,也是采用,该,该种类型,的,的接口。,由,由于,MCS-51,系列单片,机,机本身有,一,一个全双,工,工的串行,接,接口，因,此,此该系列,单,单片机用,RS-232C,串行接口,总,总线非常,方,方便。,,,（,1,）主要特,点,点,数据传输

23、,速,速率不超,过,过,20kbit/s;,传输距离,最,最好小于,15m;,每个信号,只,只有一根,导,导线，两,个,个传输方,向,向共用一,个,个信号地,线,线；,只适用于,点,点对点通,信,信；,电气上与,TTL,电平不同,，,，与,TTL,电路接口,时,时必须经,过,过电平转,换,换电路；,（,2,）,RS-232C,信息格式,标,标准,RS-232C,采用串行,格,格式，该,标,标准规定,:,信息的开,始为起始,位,位,,,信息的结,束,束为停止,位,位,;,信息本身,可,可以是,5,、,6,、,7,、,8,位再加一,位,位奇偶位,。,。如果两,个,个信息之,间,间,无信息，,则,则

24、写“,1”,，表示空,。,。,RS-232C,信息格式,（,3,）,RS-232C,电气标准,和,和机械连,接,接,RS-232C,是一种标,准,准接口，,D,型插座，,采,采用,25,芯引脚或,9,芯引脚的,连,连接器，,如,如图所示,。,。,RS232DB25,针脚,25,个功能,引,引脚仅,定,定义了,21,个，,21,个信号,分,分成两,个,个信道,组,组,——,主信道,组,组（第一信,道,道）和辅,信,信道组,（,（第二信,道,道）,2.RS232DB9,针脚,DB-25,型：,数据线,4,条,（,2,，,3,，,14,，,16,）,控制线,11,条,（,4,，,5,，,6,，,8,

25、，,12,，,13,，,19,，,20,，,21,，,22,，,23,）,定时信,号,号线,3,条,（,15,，,17,，,24,）,地线,2,条,（,1,，,7,）,备用,5,条，未,定,定义,（,9,，,10,，,11,，,18,，,25,）,RS-232C,标准规,定,定接口,有,有,25,根连线,。,。只有,以,以,下,9,个信号,经,经常使,用,用。,,引脚号,,,信号名称,,,方 向,,,信 号 功 能,,,1,,,DCD,,,PC,机←仪器,,,PC,机收到远程信号（载波检测）,,,2,,,RXD,,,PC,机←仪器,,,PC,机接收数据,,,3,,,TXD,,,PC,机

26、→仪器,,,PC,机发送数据,,,4,,,DTR,,,PC,机→仪器,,,PC,机准备就绪,,,5,,,GND,,,-,,,信号地,,,6,,,DSR,,,PC,机←仪器,,,仪器准备就绪,,7,,,RTS,,,PC,机→仪器,,,PC,机请求发送数据,,,8,,,CTS,,,PC,机←仪器,,,仪器已切换到接收状态（清除发送）,,,9,,,RI,,,PC,机←仪器,,,通知,PC,机，线路正常（振铃指示）,,,,RS-232C,另一种,常,常用的,插,插头是,9,芯，它,的,的引脚,信,信号功,能,能为,:,（,4,）,RS-232C,电气特,性,性及电,平,平转换,器,器,RS-232C,

27、规定了,自,自己的,电,电气标,准,准，由,于,于它是,在,在,TTL,电路之,前,前研制,的,的，所,以,以它的,电,电平不,是,是,+5V,和地，,而,而,是采用负逻辑，即：,逻辑“,0”,：,+3V,～,+15V,逻辑“,1”,：,-3V,～,-15V,因此，,RS-232C,不能和,TTL,电平直,接,接相连,，,，使用,时,时,必须进,行,行电平,转,转换，,否,否则将,使,使,TTL,电路烧,坏,坏，实,际,际,应用时,必,必须注,意,意！实,现,现电平,转,转换的,方,方法可,用,用分立,元,元,件，也,可,可用集,成,成电路,芯,芯片。,,,目前较,广,广泛地,使,使用集,成,

28、成电路,转,转换器,件,件：,MC1488,、,SN75150,芯片可,完,完成,TTL,电平到,232C,电平的转换,，,，被称,为,为总线发,送,送器。,MC1489,、,SN75154,芯片可,实,实现,RS-232C,电平到,TTL,电平的转换,，,，称为总线接,收,收器。,MAX232,芯片可,完,完成,TTL- RS-232C,双向电,平转换,。,。,RS232C,与,TTL,电平变,换,换器,管脚说,明,明如下,：,：①,C1+,、,C1-,、,C2+,、,C2-,是外接,电,电容端,；,；②,R1IN,、,R2IN,是,2,路,RS-232C,电平信,号,号接收,输,输入端

29、,；,；③,RlOUT,、,R2OUT,是,2,路转换,后,后的,TTL,电平接,收,收信号,输,输出端,，,，送,8051,的,RXD,接收端,；,；④,TlIN,、,T2IN,是,2,路,TTL,电平发,送,送输入,端,端，接,8051,的,TxD,发送端,；,；⑤,TlOUT,、,T2OUT,是,2,路转换,后,后的发,送,送,RS-232C,电平信,号,号输出,端,端，接,传,传输线,；,；⑥,V+,经电容,接,接电源,+5V,；⑦,V-,经电容,接,接地。,MAX232,芯片的,引,引脚,MAX232,应用电,路,路原理,图,图,,MAX232,应用电,路,路原理,图,图,

30、（,5,）,RS-232C,接口标,准,准最大,传,传输距,离,离的说,明,明,RS-232C,标准规,定,定，若,不,不使用,MODEM,，则在,码,码元畸,变,变小于,4,％的,情况下,，,，,DTE,和,DCE,之,间,间,最,最,大,大,传,传,输,输,距,距,离,离,为,为,15m,（,50,英,尺,尺,）,）。,可,可,见,见,这,这,个,最,最,大,大,的,的,距,距,离,离,是,是,在,在,码,码,元,元,畸,畸,变,变,小,小,于,于,4,％,的,的,前,前,提,提,下,下,给,给,出,出,的,的,。,。,为,为,了,了,保,保,证,证,码,元,元,畸,畸,变,变,小,小,于

31、,于,4,％,的,的,要,要,求,求,，,，,接,接,口,口,标,标,准,准,在,在,电,电,气,气,特,特,性,性,中,中,规,规,定,定,，,，,驱,驱,动,动,器,器,的,负,负,载,载,电,电,容,容,应,应,小,小,于,于,2500pF,。,例,例,如,如,，,，,采,采,用,用,每,每,0.3m,（,约,约,1,英,尺,尺,）,）,的,的,电,电,容,值,值,为,为,40,～,50pF,的,普,普,通,通,非,非,屏,屏,蔽,蔽,多,多,芯,芯,电,电,缆,缆,作,作,传,传,输,输,线,线,，,，,则,则,传,传,输,输,线,线,的,的,长,度,度,，,，,即,即,传,传,输,输

32、,距,距,离,离,为,为,：,：,L=2500pF/170pF/m,≈,≈15m,然,而,而,，,，,在,在,实,实,际,际,应,应,用,用,中,中,，,，,码,码,元,元,畸,畸,变,变,超,超,过,过,4,％,，,，,而,而,为,为,10,％,～,～,20,％,时,时,，,，,也,能,能,正,正,常,常,传,传,输,输,信,信,息,息,，,，,这,这,意,意,味,味,着,着,驱,驱,动,动,器,器,的,的,负,负,载,载,电,电,容,容,可,可,以,以,超,超,过,过,2500pF,，,因,因,而,而,传,传,输,输,距,距,离,离,可,可,大,大,大,大,超,超,过,过,15m,，,这,

33、这,说,说,明,明,了,了,RS232C,标,准,准,所,所,规,定,定,的,的,直,直,接,接,传,传,送,送,最,最,大,大,距,距,离,离,为,为,15m,是,偏,偏,于,于,保,保,守,守,的,的,。,。,（,6,）,RS-232C,接,口,口,的,的,常,常,用,用,系,系,统,统,连,连,接,接,近,距,距,离,离,（,（,15m,以,内,内）,通,通,信,信,：,：,不,采,采,用,用,调,调,制,制,解,解,调,调,器,器,，,，,通,通,信,信,双,双,方,方,可,可,以,以,直,直,接,接,连,连,接,接,，,，,这,这,种,种,情,情,况,况,下,下,，,，,只,只,需,

34、需,使,使,用,用,少,少,数,数,几,几,根,根,信,信,号,号,线,线,。,。,在最简单,的,的全双工,系,系统中，,仅,仅用发送,数,数据、接,收,收数据和,信,信号地三,根,根线即可,。,。,单片机之,间,间很近距,离,离通信接,线,线图,,单片机之,间,间近距离,通,通信接线,图,图,计算机之,间,间近距离,通,通信接线,图,图,计算机与,单,单片机之,间,间近距离,通,通信接线,图,图,计算机串,口,口设置,,引脚号,符号,方向,功 能,2,TXD,O,发送数据,3,RXD,I,接收数据,4,RTS,O,请求发送,5,CTS,I,为发送清零,6,DSR,I,DCE,就绪,7,GND

35、,,信号地,8,DCD,I,载波检测,20,DTR,O,DTE,就绪,全双工标,准,准连接图,（,（双交叉,环,环回接口,）,）,远距离（,15m,以上,）通信：,一般要加调制解调,器,器,MODEM,，通过专用电话,线,线进行通信,。如图,4-27,所示。,信号的调,制,制和解调,计算机的,通,通信是要,求,求传送数,字,字信号，,而,而在进行,远,远程数据,通,通,信时，线,路,路往往是,借,借用现有,的,的公用电,话,话网，但,是,是，电话,网,网是为,音频模拟,信,信号的设,计,计的。一,般,般为,300,～,3400Hz,，不适合,于,于数据,信号。,因此需要,对,对二进制,信,信号

36、进行,调,调制，以,适,适合在电,话,话网上传,输,输,相应的音,频,频信号，,在,在接收时,，,，需要进,行,行解调，,还,还原成数,字,字信号。,计算机,MODEM,MODEM,模拟信号,数字信号,数字信号,CRT,1 0 1 0,10 10 10 10,调制电话线,Ⅰ,）,.,什么叫调,制,制,?,所谓调制,就,就是进行,波,波形变换,。,。或者说,进,进行频谱,变,变换，就,是,是将基带,数,数字信号,的,的频谱变,换,换成适合,于,于在模拟,信,信道中传,输,输的频谱,。,。,Ⅱ,）,.,作用,:,调制器,(Modulator),是一个波,形,形变换器,,,它将基带

37、,数,数字的波,形,形变换成,适,适合于模,拟,拟信道传,输,输的波形,。,。,解调器是一个波,形,形识别器,,,将模拟信,号,号恢复成,原,原来的数,字,字信号。,,调制器,解调器,010010,010010,最基本的,调,调制方法,有,有以下几,种,种：,（,1,）调幅（,AM,）,即载波的,振幅,随基带数,字,字信号而,变,变化,.,“,1,”,对应有载,波,波,“,0,”,对应无载,波,波,Ⅲ,）,.,调制方法,:,（,2,）调频（,FM,）,即载波,频率,随数字信,号,号而变化,“,0,”,对应,”,f1,”,“,1,”,对应,“,f2,”,(3),调相（,PM,）,即载波初,始,始

38、相位随,基,基带数字,信,信号而变,化,化,.,“,0,”,对应相位,0,度,“,1,”,对应相位,180,度,f,1,f,2,FM,AM,,0 1 0 0 1 1,0,度,180,度,PM,RS-232C,标准的不,足,足：,1,、数据传,输,输速率慢,；,；,2,、传送距,离,离短，一,般,般局限于,15m,，即使使,用,用较好的,同,同轴电缆,，,，最大距,离,离也不应,超,超过,60m,；,3,、没有规,定,定标准的,连,连接器，,因,因而产生,了,了,25,插针和,9,插针等多,种,种设计方,案,案；,4,、信号传,输,输电路为,单,单端电路,，,，共模抑,制,制比小，,

39、抗,抗,干扰能力,较,较差。,2,．,RS-422,A,接口标准,全称是,“,平衡电压,数,数字接口,电,电路的电,气,气特性,”,；,接收器采,用,用高输入,阻,阻抗和发,送,送驱动器,具,具有比,RS232,更强的驱,动,动能力，,故,故允许在,相,相同传输,线,线上连接,多,多个接收,节,节点，最,多,多可接,10,个节点。,RS-422,四线接口,由,由于采用,单,单独的发,送,送和接收,通,通道,,,因此不必,控,控制数据,方,方向,,,各装置之,间,间任 何,必,必须的信,号,号交换均,可,可以按软,件,件方式（,XON/XOFF,握手）或,硬,硬件方式,（,（一对单,独,独的双绞

40、,线,线）实现,。,。,2,．,RS-422,A,接口标准,1.,特点,：,（,1,）,采用平衡,发,发送器和,差,差动接收,器,器，由于,是,是双线传,输,输，大大,提,提高了抗,共,共模干扰,的,的能力。,因为是两,条,条传输线,的,的电位差,决,决定逻辑,电,电平,AA´-BB´<-2V,，表示,“,1,”,AA´-BB´ >+2V,，表示,“,0,”,（,2,）传输速率,10Mbps,（,<15m,时）,90Kbps,（,<1200m,时）,2.,连接：,计算机侧,RS-422,串行接口的,插,插口是,25,针,设备侧,RS-422,串行接口插,头,头是,25,孔,RS-422A,平衡

41、式接口,电,电路图,3,、,RS-423A,接口标准,RS-423A,标准是非平,衡,衡方式传输,的,的，即单端,线,线传送线信,号，规定信,号,号参考电平,为,为地。,该标准规定,电,电路中只许,有,有,1,个单端发送,器,器，但可有,多,多个接收器,。,。,对共模干扰,信,信号有较高,的,的抑制作用,，,，提高了通,信,信的可靠性,。,。,逻辑,“,1,”,，,4V,～,6V,逻辑,“,0,”,，,-4V,～,-6V,4,、,RS-485,接口标准,1.,特点,：,（,1,）兼容,RS-422A,，扩展,RS-422A,的功能；,（,2,）允许在电,路,路中有多个,发,发送器和允,许,许一

42、个发送,器,器驱动多个,接,接收器，多,达,达,32,个收,/,发器；,（,3,）抗干扰能,力,力强，传送,距,距离远，传,输,输速率高。,数传率：,100Kbps <1.2Km,不用,MODEM,9.6Kbps <15Km,10Mbps <15m,4,．,RS-485,总线,RS-485,与,RS-422A,一样，也是,一,一种平衡传,输,输方,式的串行接,口,口标准，它,和,和,RS-422A,兼容，并且,扩,扩展了,RS-422A,的功能。,两者主要差,别,别是，,RS-422A,只许电路中,有,有一个发,送器，而,RS-485,标准允许在,电,电路中可有,多,多个发送器,，,，,因此，

43、它是,一,一种多发送,器,器的标准。,,RS-232C,、,RS-422A,、,RS485,性能比较,,接 口,性 能,,,RS,-,232C,,,RS,-,422A,,,RS,-,485,,,操作方式,,,单端,,,差动方式,,,差动方式,,,最大距离,/,m,,,15(24kb/s),,,1200(100kb/s),,,1200(100kb/s),,,最大速率,,,200kb/s,,,10Mb/s,,,10Mb/s,,,最大驱动器数目,,,1,,,1,,,32,,,最大接收器数目,,,1,,,10,,,32,,,接收灵敏度,,,±,3V,,,±,200mV,,,±,200mV,,,驱动

44、器输出阻抗,,,300,Ω,,,60k,Ω,,,120k,Ω,,,接收器负载阻抗,,,3,～,7,k,Ω,,,>4k,Ω,,,>12k,Ω,,,负载阻抗,,,3,～,7,k,Ω,,,100,Ω,,,60,Ω,,,对共用点电压范围,/,V,,,±25,,,-0.25,～,+6,,,-7,～,12,,,,,谢谢观看,/,欢迎下载,BY FAITH IMEANA VISIONOF GOOD ONE CHERISHES ANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHES ONE TOSEEKITS FULFILLMENTREGARDLESS OFOBSTACLES.BY FAITHI BYFAITH,