单片机应用项目化教程 课件 任务6-2 基于串行通信的文字信息收发器设计 常用串口介绍

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项目：文字信息收发器

——单片机的串行口12

新知1：串行通信接口标准

RS-232C双机通信接口

RS-422A双机通信接口

RS-485双机通信接口

20mA电流环串行接口

各种串行接口性能比较

31.RS-485双机通信接口RS-422A双机通信需四芯传输线，这对长距离通信很不经济，故在工业现场，通常采用双绞线传输的RS-485串行通信接口，很容易实现多机通信。RS-485是RS-422A的变型，它与RS-422A的区别：RS-422A为全双工，采用两对平衡差分信号线；RS-485为半双工，采用一对平衡差分信号线。RS-485对于多站互连是十分方便的，很容易实现多机通信。RS-485允许最多并联32台驱动器和32台接收器。图6-28为RS-485通信接口电路。与RS-422A一样，最大传输距离约为1219m，最大传输速率为10Mbit/s。344图6-28

RS-485双机通信接口电路5通信线路要采用平衡双绞线。平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kbit/s速率以下，才可能使用规定的最长电缆。只有在很短的距离下才能获得最大传输速率。一般100m长双绞线最大传输速率仅为1Mbit/s。67

图6-28中，RS-485以双向、半双工的方式来实现双机通信。在AT89S51单片机系统发送或接收数据前，应先将SN75176的发送门或接收门打开，当P1.0=1时，发送门打开，接收门关闭；当P1.0=0时，接收门打开，发送门关闭。图6-28中的SN75176芯片内集成了一个差分驱动器和一个差分接收器，且兼有TTL电平到RS-485电平、RS-485电平到TTL电平的转换功能。78此外常用的RS-485接口芯片还有MAX485。8MAX485芯片的结构和引脚都非常简单,内部含有一个驱动器和接收器。RO和DI端分别为接收器的输出和驱动器的输入端，与单片机连接时只需分别与单片机的RXD和TXD相连即可;/RE和DE端分别为接收和发送的使能端，当/RE为逻辑0时，器件处于接收状态;当DE为逻辑1时，器件处于发送状态，因为MAX485工作在半双工状态，所以只需用单片机的一个管脚控制这两个引脚即可;A端和B端分别为接收和发送的差分信号端,当A引脚的电平高于B时，代表发送的数据为1;当A的电平低于B端时，代表发送的数据为0。采用单一电源+5V工作，额定电流为300μA，采用半双工通讯方式。它完成将TTL电平转换为RS-485电平的功能。在与单片机连接时接线非常简单。只需要一个信号控制MAX485的接收和发送即可。同时将A和B端之间加匹配电阻。112.20mA电流环串行接口是目前串行通讯中广泛使用的一种接口电路，但未形成正式标准。这种接口要比RS-232C接口简单的多，它只有4根线：发送正、发送负、接收正和接收负四根线组成一个输入电流回路、一个输出电流回路。当发送数据时，根据数据的逻辑1、0，有规律的使回路形成通、断状态，即环路中无电流表示逻辑“0”，有20mA电流表示逻辑“1”。20mA电流环工作原理如图6-29所示。12图6-2920mA电流环原理图133.各种串行接