智能仪器通信接口技术last课件

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1、第5章智能仪器的通信接口技术5.1.1异步通信和同步通信串行通信按同步方式可分为异步通信和同步通信两种基本通信方式。2.异步通信(AsynchronousCommunication)在异步通信中，数据通常是以字符或字节为单位组成数据帧进行传送的。收、发端各有一套彼此独立，互不同步的通信机构，由于收发数据的帧格式相同，因此可以相互识别接收到的数据信息。异步通信协议规定每个数据以相同的位串形式传送，每个串行数据由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成。异步通信信息帧格式如图7-2所示它用一个起始位表示字符开始，用停止位表示字符结束构成一帧。图中起始位占用一位，8位数据位，1位奇偶校验位

2、，加上这一使字符串为“1”的位为奇数（或偶数），停止位可以是1位，1位半或2位。传送时数据的低位在前，高位在后。另外字符之间允许有不定长度的空闲位（空闲位为高电平）。D0D1D2D3D4D5D6D70/11111D70/1100D0D1第n字符帧空闲位停止位奇偶校验停止位8位数据8位数据起始位起始位奇偶校验第n-1字符帧第n+1字符帧图7-2异步通信帧格式8位数据(1)起始位：在没有数据传送时，通信线上处于逻辑“1”状态。当发送端要发送1个字符数据时，首先发送1个逻辑“0”信号，这个低电平便是帧格式的起始位。其作用是向接收端表示发送端开始发送一帧数据。接收端检测到这个低电平后，就准

3、备接收数据信号。(2)数据位：在起始位之后，发送端发出(或接收端接收)的是数据位，数据的位数没有严格的限制，5～8位均可。由低位到高位逐位传送。(3)奇偶校验位：数据位发送完(接收完)之后，可发送一位用来检验数据在传送过程中是否出错的奇偶校验位。奇偶校验是收发双方预先约定好的有限差错检验方式之一。有时也可不用奇偶校验。(4)停止位：字符帧格式的最后部分是停止位，逻辑“1”电平有效，它可占1位、1.5位或2位。停止位表示传送一帧信息的结束，也为发送下一帧信息作好准备。5.1.2串行通信的波特率波特率(BaudRate)是串行通信中一个重要概念，它是指传输数据的速率,亦称比特率。波特率

4、的定义是每秒传输二进制数码的位数,它的单位是位/秒（b/s）。如：波特率为1200bps是指每秒钟能传输1200位二进制数码。波特率的倒数即为每位数据传输时间。例如：波特率为1200bps，每位的传输时间为：1)(833.01200msdT==规定的标准波特率:50，75，110，300，600，12002400，4800，9600，19200b/s举例：在某异步串行通信中，传送一个字符，包括一个起始位，8个数据位，1个偶校验位，二个停止位。设波特率为1200b/s，则每秒所能传送的字符数是：1200/（1+8+1+2）=100个5.2串行通信标准5.2.1RS-232C标准RS-

5、232C是在异步串行通信中应用最广的总线标准，它适用于短距离或带调制解调器的通信场合。RS-232C标准是美国EIA与BELL等公司一起开发的1969年公布的数据通信标准。它适合于数据传输速率在0～20000b/s范围内的通信。该标准定义了数据终端设备DTE(DataTerminalEquipment)和数据通信设备DCE(DataCommunicationEquipment)之间的接口信号特性。其中DTE也可以是计算机，DCE一般是指调制解调器（MODEM）。它作为一种标准，目前已在微机通信接口中广泛采用，在IBMPC机上的COM1、COM2接口，就是RS-232C接口。其逻辑电

6、平定义为负逻辑：对数据信息而言，逻辑“1”的电平低于-3V，逻辑“0”的电平高于+3V；也就是当传输电平的绝对值大于3V时，电路可有效地检查出来，介于-3V和+3V之间的电压无意义，低于-15V或高于+15V也认为无意义。因此，实际工作时应保证电平在±（5-15V）之间。显然，EIA-RS-232C是用正负电压来表示逻辑状态的，与TTL以高低电平表示逻辑状态的规定不同。因此，为了能够同终端的TTL器件连接，必须在EIA-RS-232C与TTL电路之间进行电平和逻辑关系的变换。(1)电气特性图7.4微机9针D形串口连接器(2)端子定义TXD(Transmitteddata)：为发送数

7、据信号。串行数据传送信号由该脚发出送上通信线路到MODEM(DTE→DCE)，在不传送数据时该脚为逻辑1。RXD(Receiveddata)：接收数据信号，来自通信线路的串行数据信号由该脚进入系统(DCE→DTE)GND：地信号，是其它引脚的参考电位信号。一类为基本数据传送信号有TXD,RXD,GND零调制解调器连接这种方法只适于15m以内的串行通信（3）电平转换由于RS-232C信号电平与TTL电平不兼容，因此，为了与TTL器件连接必须进行信号电平转换。实现这种电平