单片机串行通信技术基础-PowerPointTempl.ppt

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 CompanyLogo 常见的标准异步串行通信接口有 lRS 232ClRS 449lRS 422 RS 423lRS 485 CompanyLogo 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 CompanyLogo MAX232芯片的通信接口电路图 CompanyLogo 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 CompanyLogo 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 CompanyLogo 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 CompanyLogo 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 CompanyLogo 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 CompanyLogo MAX481 MAX483 MAX485 MAX487引脚配置和典型工作电路 CompanyLogo MAX489 MAX491引脚图和典型工作电路 CompanyLogo 典型RS 485 半双工 通信网 CompanyLogo MAX489 491全双工通信网 CompanyLogo 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 CompanyLogo 20mA电流环接口电路 6 2MCS 51单片机串行接口通信技术 CompanyLogo 1 单片机双机通信技术 CompanyLogo 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