现场总线-工业通信与网络技术 教案 第9讲 UART.Modbus

工业通信与网络技术教案第1页课程题目第9讲现场总线——UART·Modbus（1）基于UART的串行通信基本特征与节点的一般构成、EIA/TIA/RS232接口标准、EIA/TIA/RS485接口标准课时2学时教学目的：掌握EIA/TIA/RS232和EIA/TIA/RS485的接口标准；掌握基于UART的串行通信基本特征与节点的一般构成。教学重点与难点：重点：EIA/TIA/RS232和EIA/TIA/RS485的接口标准；难点：两标准的电平转换芯片及接口电路。教学方法与手段：方法：讲授法；手段：课堂教学。教学内容与课时分配：基于UART的串行通信基本特征、EIA/TIA/RS232接口标准；1学时EIA/TIA/RS485接口标准。1学时教具：作业与思考：教学后记：第9讲现场总线——UART·Modbus（1）一、概述UART指通用异步收发器（UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter），即是采用异步串行通信方式的接口/装置。线路简单，实现容易。目前大多数微控制器都支持UART通信。1、基于UART的串行通信的基本特征图4-1异步串行通信字符帧格式1)当传输线（总线）上没有数据传输时，总线处于空闲状态“1”。2)发送器发送一帧数据（字符帧）时，首先发送一个起始位“0”标志一帧的起始。3)发送器在发送起始位后，紧接着发送由5-8个二进制位组成的数据位（字符）。每一帧数据首先发送数据最低位，最后发送数据最高位。4)数据位发送完后，可以选择一个奇偶校验位，用于校验数据传输是否正确。可以选择奇校验，也可以选择偶校验，还可以选择无校验。5)最后发送停止位（停止元素），用以表示一帧的结束。停止位为“1”，可以是1位、1.5位或2位。图4-2基于UART的串行通信节点硬件的一般构成二、EIA/TIA/RS-232接口标准标准名词解释：EIA（ElectronicIndustriesAssociation）：美国电子工业协会；TIA（TelecommunicationsIndustryAssociation）：美国电信工业协会；RS（RecommendedStandard）：推荐标准；EIA/TIA/RS-232是EIA（ElectronicIndustriesAssociation）制定的物理接口标准；EIA/TIA/RS-232标准全称：数据终端设备(DTE)和数据线路端接设备（DCE）间使用串行二进制数据交换的接口（InterfaceBetweenDataTerminalEquipmentandDataCircuitTerminatingEquipmentEmployingSerialBinaryDataInterchange）；EIA-232可以应用在计算机、调制解调器、扫描仪、打印机等设备上；1、机械特性与电气特性图4-325芯和9芯插座EIA-232的接口为非平衡型：每根信号用一根导线；所有信号回路共用一根地线；这样的连接方式抗干扰能力较低。通信速率：20kbps以内；通信距离：15m以内；信号电平（负逻辑）；逻辑1：-3V~-15V之间（数据线上：传号Mark；控制线上：OFF状态）；逻辑0：+3V~+15V之间（数据线上：空号Space；控制线上：ON状态）。标准规定驱动端与接收端之间必须保证2V的噪声容限：在驱动端提供的一个逻辑电平在-5V~-15V之间，另一个逻辑电平在+5V~+15V之间。图4-4电气连接图2、功能特性与过程特性DB25和DB9各引脚的功能分配分别如表4-1和表4-2所示。表中所说的“发送”和“接收”都是从DTE（数据终端设备）的角度来说的。表4-1DB25引脚定义续表4-1表4-2DB9引脚定义2）DB25中常用的也就是DB9中定义的9根线，下面详细说明DB9中各信号的含义：（a）数据载波检测DCD：这是DCE向DTE发出的状态信息，指明从通信线路上收到的载波信号是否已经进入指定的范围。当DCD=ON时，表示接收信号已经进入指定范围，此时RxD上的数据是有效的。当DCD=OFF时，表示接收信号尚未进入规定的范围，此时DTE不能接收RxD上的数据。（b）接收数据RxD：这是DTE接收DCE发来数据的引线。当DCE不向DTE发送数据时，该线上的电压为-12V。DB9中的2号线对于DTE来说是接收数据线，对于DCE来说是发送数据线。（c）发送数据TxD：这是DTE向DCE发送数据的引线。当DTE不向DCE发送数据时，该线上的电压为为-12V。DB9中的3号线对于DTE来说是发送数据线，对于DCE来说是接收数据线。（d）数据终端就绪DTR：这是DTE向DCE发送的握手信号。当DTR=ON时，表示DTE处于就绪状态，希望本地DCE和远程DCE之间建立通信信道。当DTR=OFF时，DCE将停止通信。（e）信号地SG：EIA-232接口中所有电信号的公共回路，通过该引线将DTE和DCE的信号关联起来。（f）数据设备就绪DSR：这是DCE向DTE发送的握手信号。当DSR=ON时，表示本地DCE已和通信信道连通；当DSR=OFF时，表示本地DCE还没准备好。（g）请求发送RTS：这是DTE向DCE发出的握手信号。当RTS=ON时，表示DTE请求向DCE发送数据；当RTS=OFF时，表示DTE不想发送数据。在DTE有数据要发送或正在发送数据时，RTS都要保持ON状态。（h）允许发送CTS：这是DCE向DTE发出的握手信号。DCE收到DTE的RTS信号后延迟一段给定时间后给出该信号。当CTS=ON时，表示DCE已经准备好发送数据；当CTS=OFF时，表示DCE还没准备好，不能发送数据。（i）振铃指示RI：这是DCE向DTE发出的状态信息。表示本地DCE是否正在接收远程DCE的振铃信号。当RI=ON时，表示正在接收振铃信号；当RI=OFF时，表示不在接收振铃信号。3）EIA-232规定了DTE/DCE之间的控制信号与数据信号的发送时序、应答关系及操作过程等内容。示例：DTE发送数据过程。（a）当DTE要发送数据时，置EIA-232的DTR（数据终端就绪）为高电平（ON状态），通知本地DCE（如Modem）已准备好。如果本地DCE也已做好准备，即连接成功，DCE向DTE发送DSR（数据设备就绪）信号。（b）DTE置RTS（请求发送）为高电平（ON状态），通知本地DCE请求发送数据。本地DCE检测到RTS信号后，一方面向远端发送载波，另一方面通过延时电路控制CTS（允许发送）的接通（变为ON状态）。CTS需要延时接通是因为远程DCE从载波到达至给出DCD（数据载波检测）信号需要一段时间t。为了保证数据能被远程DCE正确接收，本地CTS的延时T应该大于t。远程DCE检测到载波后，置DCD为ON状态，通知远程的DTE准备接收数据。（c）DTE检测到CTS变为ON状态后，通过TxD发送数据，同时远程DTE通过RxD接收数据。（d）DTE发送完数据后，置RTS为OFF状态，通知本地DCE发送结束。本地DCE检测到RTS后，停止发送载波，并置CTS为OFF状态。远程DCE检测不到载波后，置DCD为OFF状态。（e）本地DTE置DTR线为OFF状态，通知DCE释放连接。DCE检测到DTR的OFF状态后，置DSR为OFF状态作为回答，至此发送数据过程结束。3、常用连接方法EIA-232是连接DTE和DCE的标准，实际应用中既有DTE与DCE之间的连接，也有DTE与DTE之间的连接。使用调制解调器（Modem）远程连接；图4-5使用调制解调器（Modem）远程连接2）空调制解调器（NullModem）连接（DTE与DTE的直接连接方式）；（a）三线制连接(b)三线制加自握手连接式(c)互握手多线制连接方式图4-6用于EIA-232的电平转换芯片及接口4、用于EIA-232的电平转换芯片及接口由于EIA-232逻辑电平与TTL电平不兼容，因此在与TTL电平电路一起使用时必须加上适当的电平转换电路。图4-7MC1488图4-8MC1489图4-9MC1488和MC1489构成的EIA-232接口电路使用MC1488、MC1489的接口电路需要外接±12V对称电源，电路比较复杂。因此，一些公司推出了使用单电源的电平转换芯片，简化了电路设计，如常用的Maxim公司的芯片MAX232。图4-10MAX232芯片图4-11MAX232典型工作电路MAX232芯片使用+5V单电源供电。图4-12MAX232构成的EIA-232接口电路5、EIA-232接口标准的缺点1）传输距离短。标准规定的直接连接的最大传输距离仅为15m，远距离程传输时需要使用Modem，而在工业控制应用中往往要求不使用Modem。2）单端信号对地传输，信号易受共模噪声干扰。3）传输速率低。因易受噪声干扰，故传输速率不高，标准规定最高传输速率不超过20kbps。4）不能用于多点互连系统。三、EIA/TIA/RS-485接口标准EIA/TIA/RS-485标准全称：用于平衡数字多点系统的发送器和接收器的电气特性标准（StandardforElectricalCharacteristicsofGeneratorsandReceiversforUseinBalancedDigitalMultipointSystems）。EIA-485是EIA-422的变型。EIA-485是其它一些现场总线的物理层的接口标准（或之一），如Modbus、Profibus、Interbus、LonWorks、P-NET、BACnet、BITBus等。表4-3EIA-485技术参数及与EIA-232、EIA-422之比较图4-13EIA-485电气连接图EIA-485的两根差分信号线分别记作A线、B线，以A和B之间的电位差来表示逻辑电平。驱动端A和B之间的电位差输出范围为±2V~±6V，接收端A和B之间可以检测的输入电压VAB的绝对值的最小值为200mV，即要求VAB≤-200mV，或VAB≥200mV。EIA-485规定，在接收端，当A线电位VA比B线电位VB低200mV以上时，即当VAB=VA-VB<-0.2V时，认为是二进制1（OFF状态）；当A线电位VA比B线电位VB高200mV以上，即当VAB=VA-VB>0.2V时，认为是二进制0（ON状态）。2、EIA-485的端口连接EIA-485常用于组成主从式多点网络。在大多数情况下，EIA-485的端口连接都采用两线制连接方式。图4-14典型的EIA-485两线制半双工连接方式当需要全双工通信时，发送信道和接收信道应该相互独立，此时EIA-485可采用四线制连接方式。主站的驱动器和接收器及所有从站的接收器可以一直处于使能状态。图4-15典型的EIA-485四线制主从式全双工连接任何时候应该只能有一个驱动器处于发送状态，其它驱动器必须处于高阻态，这是通过驱动器上的发送使能端控制的。若有两个或多个驱动器同时工作，当一个或多个试图发送逻辑1，一个或多个试图发送逻辑0时，会在某些器件中产生大电流。因此符合EIA-485标准的接口芯片都具有限流和过热关闭功能，以便保护器件。主站不能同时请求多个从站，否则会引起冲突。在一个没有中继器的系统中最多只能有两个终端电阻，分别并联于传输线的首尾两端，通常取值120Ω。当EIA-485网络处于空闲状态时，所有的节点应处于只听（接收）状态。这时没有驱动器处于发送状态，所有驱动器均处于高阻态。没有任何驱动器驱动网络，则传输线状态不确定。因此，应当为网络添加偏置电阻使其处于确定状态。图4-16两线制连接网络中带偏置电阻的收发器3、用于EIA-485的电平转换芯片及接口电路常用的EIA-485接口芯片有Maxim公司的MAX481/483/485/487/488/489/490/491系列低功耗收发器。每种型号的芯片内部均集成了一个驱动器和一个接收器（构成一个收发器），符合EIA-422/EIA-485接口标准。MAX48X/MAX49X系列芯片特点：使用+5V单电源供电；0.1µA低电流关闭模式（MAX481／483／487）；低功耗，静态工作电流：MAX483/487/488/489为120µA，MAX481/485/490/491为300µA；限制转换速率的无差错数据传输（MAX483／487／488／489）；共模输入电压范围-7V~+12V；总线上最大可连接128个收发器（MAX487）；具有电流限制和热关断特性的驱动器过载保护。表4-4MAX48X/MAX49X系列芯片性能比较MAX48X/MAX49X系列芯片引脚分布及典型工作电路：MAX481/483/485/487芯片为8引脚封装，适用于半双工通信，其引脚分布与典型工作电路如图4-17所示。图（a）中，上图和下图分别为DIP/SO、µMAX封装的引脚分布图；图（b）中，传输线为双绞线，Rt为终端匹配电阻。对于图4-17（b），在实际应用中，往往将DE与/RE连在一起，即在任意时刻，DE与/RE只能有一个有效或均无效（呈高阻态）。（a）引脚分布图（b）典型工作电路图4-17MAX481/483/485/487引脚分布及典型工作电路MAX488/490芯片也为8引脚封装，其驱动器输出与接收器输入引脚是分开的，便于组成全双工通信，其引脚分布与典型工作电路如图4-18所示。图中，传输线为双绞线，Rt为终端匹配电阻。（a）引脚分布图（b）典型工作电路图4-18MAX488/490引脚分布及典型工作电路MAX489/491芯片为14引脚封装，也用于全双工通信，相比MAX488/490增加了和DE引脚。其引脚分布与典型工作电路如图4-19所示。图中，传输线为双绞线，Rt为终端匹配电阻。（a）引脚分布图（b）典型工作电路图4-19MAX489/491引脚分布与典型工作电路表4-5MAX48X/MAX49X系列芯片的各引脚分布和功能续表4-5表4-6发送功能表表4-7接收功能表4、采用MAX485芯片的EIA-485节点信号波形与电平如图所示为一个采用MAX485芯片的简单EIA-485节点的结构图。通过对这样的一个节点以及由这样的两个节点组成的系统中的信号波形与电平值进行测量，能更直观地了解EIA-485的电气特性。图4-20简单的EIA-481）R=∞时表4-8单节点R=∞时总线电平图4-21MAX485芯片A、B引脚电压波形2）R=120Ω时；表4-8单节点R=60Ω时总线电平3）R=60Ω时表4-9单节点R=60Ω时总线电平由两个节点构成的EIA-485系统如图9-20所示。分别在R=∞，120Ω，60Ω时对VA，VB，VAB进行测量，得到的波形与图9-19一致。表9-9给出了测量数据。图4-21两节点的EIA-485系统表4-10两节点EIA-485系统总线电平（a）R=∞时(b)R=120Ω时(c)R=60Ω时总线负载对于EIA-485的A，B线间的电位差会产生影响：总线负载增大时，A，B间的电位差会减小；当A，B间的电位差绝对值减小到小于200mV时就可能会出现接收数据错误。EIA-485标准规定最大节点数为32就是为了避免出现总线负载过大。工业通信与网络技术教案第1页课程题目第10讲现场总线——UART·Modbus（2）Modbus协议、Modbus节点设计、Modbus系统应用实例课时2学时教学目的：1．了解Modbus协议的相关概念、描述和功能等；2．掌握Modbus传输协议和传输中的异常响应。教学重点与难点：重点：Modbus协议传输过程中的数据编码与数据模型；难点：Modbus协议传输过程中的异常响应。教学方法与手段：方法：讲授法；手段：课堂教学。教学内容与课时分配：1．Modbus协议、Modbus节点设计；1学时2．Modbus系统应用实例。1学时教具：作业与思考：教学后记：备注教学内容工业通信与网络技术教案第2页备注教学内容第10讲现场总线——UART·Modbus（2）Modbus协议Modbus是由Modicon（现为施耐德电气公司的一个品牌）在1979年发明的。目前施耐德公司已将Modbus协议的所有权移交给IDA（InterfaceforDistributedAutomation，分布式自动化接口）组织，并成立了Modbus-IDA。在我国，Modbus已经成为国家标准GB/T19582-2008。1、Modbus的优点：1）标准、开放，用户可以免费、放心地使用Modbus协议，不需要交纳许可证费，也不会侵犯知识产权。2）由于Modbus主要是面向报文的协议，因此它可以支持多种物理接口，如RS-232、RS-485、以太网物理接口等，还可以在各种介质上传送，如双绞线、光纤、无线介质等。3）Modbus的帧格式简单、紧凑，通俗易懂。用户使用容易，厂商开发简单。图4-22Modbus网络体系结构实例（Modbus各种（物理/实际）节点连接示意图）ModbusPlus是串行链路上的Modbus的改进版：也是采用RS-485的电气接口；采用令牌循环、对等的网络结构；数据链路层采用HDLC（高级数据链路控制）。互联网用户能够使用TCP/IP栈上的保留端口502访问Modbus。2、Modbus协议描述图4-23基于串行链路的Modbus协议与ISO/OSI网络模型比较Modbus是OSI模型第7层上的应用层报文传输协议，它在连接至不同类型的总线或网络的设备之间提供客户机/服务器通信。Modbus定义了一个与基础通信层无关的简单协议数据单元（PDU）。在特定总线或网络上，通过在其基础上引入一些附加域，使其成为相应的应用数据单元（ADU）。图4-24通用Modbus帧按照OSI参考模型，图中：ADU实际上为（数据链路层的）帧；PDU实际上为（应用层的）APDU。前面介绍的基于UART的串行通信时提到的帧的概念在Modbus中对应于字符，或者可以称之为子帧或字符帧，注意应与上图的Modbus帧区分开来。Modbus的PDU最大长度为253字节，是因为其最初是在串行链路上实现的，受RS485的ADU最大256字节（1字节服务器地址+253字节PDU+2字节差错校验码）限制。ModbusPDU的功能码域用一个字节编码。有效的值是1~255。服务器对客户机响应时，若是正常响应，服务器仅复制原始功能码。对于异常响应，服务器将原始功能码的最高有效位设置逻辑1后返回。客户机发往服务器的数据域包括离散量和寄存器地址、处理的项目数量以及域中的实际数据字节数等。服务器使用这些信息执行功能码定义的操作，并将请求的结果返回给客户机。TCPModbusADU=253字节+MBAP（7字节）=260字节。（MBAP报文头为Modbus应用协议报文头，是TCP/IP上一种专门识别Modbus应用数据单元的报文头）Modbus定义了3种PDU：——Modbus请求PDU；——Modbus响应PDU；——Modbus异常响应PDU。3、数据编码与数据模型1）数据编码这里的数据编码主要是指数据的存储格式和发送顺序。Modbus使用最高有效字节在低地址存储的方式表示地址和数据项，即所谓的“大端存储”（big-Endian）模式：当发送多个字节时，首先发送最高有效字节；例如：寄存器大小为16位，寄存器值为0x1234，发送的第一个字节为0x12，然后发送0x34。2）数据模型Modbus的数据模型是以一组具有不同特征的表为基础建立的。输入与输出之间以及位寻址的和字寻址的数据项之间的区别并不意味着应用特性的差别。所有4个表可以是相互独立的，也可以是相互覆盖的。表4-11数据编码与数据模型对于每个基本表，协议允许单个地操作数据编号为0~65535的任意一个数据项，而这些数据项的读写操作可以扩展到多个连续数据项直到达到最大数量限制，具体数量限制与功能码有关。操作连续数据项的数量限制的原因是ModbusPDU最大为253字节。Modbus的数据模型包括4个基本表（4个（数据）块）：离散量输入、线圈、输入寄存器和保持寄存器；规定了每个基本表的对象类型和访问类型；对每个基本表的数据项进行了数据编号：0~65535。Modbus处理的所有数据（位、寄存器）都放置在设备应用存储器中。存储器的物理地址与数据编号不能混淆，具体应用中只需要将数据编号与物理地址关联即可。Modbus功能码中使用的逻辑编号是以0开始的无符号整数索引。图4-25带有4个独立块的Modbus数据模型该图表示了含有数字量和模拟量、输入量和输出量的设备中的数据组织。不同块中的数据不相关，每个块是相互独立的。可通过不同的Modbus功能码访问每个块。用功能码0x01访问线圈数据块中的若干个连续线圈，用功能码0x04访问输入寄存器数据块中的若干个连续输入寄存器。图4-26仅带有1个块的Modbus数据模型通过几个Modbus功能码能够得到相同的数据：同一个数据既可以通过16位访问也可以通过1位访问。比如，用功能码0x04访问数据块中一个16位存储单元，也可以用功能码0x01或0x02访问同一个数据块中的这个16位存储单元中的1个位。4、寻址模型Modbus应用协议定义了由4个块构成的Modbus数据模型，每个块由多个编号为1~n的元素构成。Modbus数据模型中，用1~n来对数据块中的每个元素进行编号。图4-27ModbusPDU该图表示了用ModbusPDU的逻辑地址X-1来寻址编号为X的Modbus数据块中的元素。采用功能码0x02读逻辑地址为0的离散量输入（读输入0）来访问（寻址）离散量输入元素1（离散量输入1）表4-12功能码分类与描述续表4-125、三类功能码：1）公共功能码，由Modbus-IDA确认。已定义的公共功能码有两大类：数据访问；诊断。2）用户定义的功能码，在十进制65~72和100~110区域。3）保留功能码，某些公司在传统产品上现行使用的功能码。6、异常响应客户机的请求（询问）可能导致下列4种事件之一：1）服务器接收到无通信错误的请求，且可正常处理，服务器会返回一个正常的响应。2）因通信错误（如报文帧丢失）而使服务器没有接收到请求，服务器就不能返回响应；客户机程序转入超时处理。3）服务器虽接收到请求，但检测到一个通信错误（奇偶校验、CRC或LRC（纵向冗余检验）等），服务器就不能返回响应；客户机程序将转入超时处理。4）服务器虽接收到无通信错误的请求，但不能处理该请求（例如，请求读一个不存在的寄存器），服务器会返回一个异常响应，通知客户机错误的实际情况。异常响应报文通过功能码域和数据域区别于正常响应：对于功能码域：在正常响应中，复制原始请求的功能码，即所有功能码的最高有效位（MSB）都为0；在异常响应中，服务器设置功能码的MSB为1，这使得异常响应中的功能码值比正常响应中的功能码值高0x80。对于数据域：在正常响应中，服务器将返回请求中要求的信息；在异常响应中，服务器返回异常码。客户机通过响应报文中功能码的MSB来识别是否为异常响应，并可检测数据域中的异常码。表4-13Modbus异常码7、数据链路层Modbus串行链路协议是一个主／从协议，位于OSI模型的第2层——数据链路层；主站（设备）提供客户机功能，而从站（设备）作为服务器。在同一时间内，只能将1个主站连接到总线，将最多至247个从站连接到相同总线；在无任何中继器的EIA-485-Modbus系统中，允许总线/网络上最多有32台设备。通信总是由主站发起的；从站没有收到来自主站的请求时，是不能发送数据的。从站之间不能相互通信。主站用单播模式和广播模式两种方式向从站发出Modbus请求；从站地址必须唯一以保证被独立地寻址；地址0被保留用来识别广播通信。从站对于主站的广播请求不做应答返回。Modbus定义了两种串行传输模式：RTU（远程终端单元）模式和ASCII（美国信息交换标准代码）模式默认设置必须为RTU模式1）RTU传输模式报文中每个8位字节含有两个4位二进制数。图4-28基串行链路的Modbus协议与ISO/OSI网络模型比较RTU模式中：1个起始位，8个数据位，1个奇偶校验位，1个停止位。默认奇偶校验模式为偶校验；当采用无校验时要求2个停止位；在ASCII模式中，一个报文必须以一个“冒号”（：）字符（ASCII码3A）起始，以“回车换行”（CRLF）（ASCII码0D、0A）结束。字符间隔应小于1秒。纵向冗余检验（LRC）是1个字节，包含8位二进制值，但其结果被编码为两个字符的ASCII码。LRC结果的高位ASCII字符在前，低位ASCII字符在后。在Modbus串行链路上，所有设备的传输模式（及串行口参数）必须相同。在Modbus串行链路设备实现等级的基本等级中只要求实现RTU模式，常规等级中要求实现RTU模式和ASCII模式。默认设置必须为RTU模式。RTU模式的主要优点是在相同的波特率下有较高的字符密度，因此具有比ASCII模式更高的吞吐率。目前主流的微控制器都带有UART模块，支持10位和11位模式，支持奇偶校验方式选择，一般数据位发送顺序也是先最低有效位、后最高有效位，可以方便地实现RTU模式和ASCII模式。8、物理层最常用的物理口是TIA/EIA-485（RS-485）两线制接口作为附加选项，物理接口也可以使用EIA-485四线制接口只需要短距离的点到点通信时，也可以使用TIA/EIA-232-E（RS-232）1）传输速率要求实现的速率为9600bps和19200bps19200bps是要求的默认值还可以有选择地实现其它速率：1200bps、2400bps、4800bps、……、38400bps、56000bps等。2）电气接口图4-29Modbus串行链路用的RS485两线制结构Modbus设备允许可选择地实现四线制电气接口。在四线制网络中，从站只能接收主对总线上的数据，而主站只能接收从对总线上的数据。图4-30Modbus串行链路用的RS485四线制结构3）线路终端和极性偏置为了减小反射，要求在总线接近两端处放置线路终端；终端电阻可以是150Ω（0.5W）电阻或120Ω（0.25W）电阻与1nF电容（最低耐压10V）的串联。在没有数据信号出现时，为确保其接收器处于一个稳定状态，一些设备需