单片机串行通信技术基础-oweroineml

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-485CompanyLogoRS-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

CompanyLogoMAX232芯片的通信接口电路图

CompanyLogoRS-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。CompanyLogo⑴

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。CompanyLogo⑵

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。CompanyLogo⑶

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。CompanyLogo⑷RS-485标准接口RS-485（半半双双工工））是是RS-422的变变型型，，它它是是一一种种多多发发送送器器的的电电路路标标准准，，它它扩扩展展了了RS-422A的性性能能，，允允许许双双导导线线上上一一个个发发送送器器驱驱动动32个负负载载设设备备。。负负载载设设备备可可以以是是被被动动发发送送器器、、接接收收器器或或收收发发器器（（发发送送器器和和接接收收器器的的组组合合））。。RS－485电路路允允许许共共用用电电话话线线通通信信。。电电路路结结构构是是在在平平衡衡连连接接电电缆缆两两端端有有终终端端电电阻阻，，在在平平衡衡电电缆缆上上挂挂发发送送器器、、接接收收器器、、组组合合收收发发器器。。RS-485标准准没没有有规规定定在在何何时时控控制制发发送送器器发发送送或或接接收收机机接接收收数数据据的的规规则则。。电电缆缆选选择择比比RS-422A更严严格格。。RS-485最简简单单情情况况可可由由两两条条信信号号电电路路线线组组成成。。每每条条连连接接电电路路必必须须有有接接大大地地参参考考点点，，这这电电缆缆能能支支持持32个发发送送／／接接收收器器对对。。每每个个设设备备一一定定要要接接地地。。这这电电缆缆应应包包括括连连至至每每个个设设备备电电缆缆地地的的第第三三信信号号参参考考线线。。也也可可使使用用接接到到设设备备机机壳壳的的屏屏蔽蔽电电缆缆。。CompanyLogoMAX481／MAX483／MAX485／MAX487引脚配置置和典型型工作电电路CompanyLogoMAX489/MAX491引脚图和和典型工工作电路路CompanyLogo典型RS-485（半双工工）通信信网CompanyLogoMAX489/491全双工通通信网CompanyLogo5、20mA电流环路路串行接接口20mA电流环是是目前串串行通信信广泛使使用的一一种非标标准接口口电路。。20mA电流环是是一种异异步串行行接口标标准，在在每次发发送数据据时必须须以无电电流的起起始作为为每一个个字符的的起始位位，接收收端检测测到起始始位时便便开始接接收字符符数据。。电流环串串行通信信接口的的最大优优点是低低阻传输输线对电电气噪声声不敏感感，而且且易实现现光电隔隔离，适适用于长长距离通通信。CompanyLogo20mA电流环接接口电路路CompanyLogo6.2MCS-51单片机串串行接口口通信技技术1、单片片机双机机通信技技术CompanyLogo采用RS-422标准的双双机通信信接口电电路每个通道道的接收收端都接接有三个个电阻R1、R2、R3，其中R1为传输线线的匹配配电阻，，取值范范围在100ΩΩ～1kΩ之间，其其它二个个电阻是是为了解解决第一一个数据据的误码码而设置置的匹配配电阻。。另外，光光电耦合合器必须须使用二二组独立立的电源源，才能能起到隔隔离和抗抗干扰的的作用。。CompanyLogo2、单片