单片机原理与应用-7B.ppt

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1、单片机原理及接口技术第七章89C51串行口及串行通信技术B7.3RS-232C标准接口总线及串行通信硬件设计前面介绍了有关串行通信的基本知识及单片机的串行口结构。下面介绍PC机与单片机间串行通信的硬件和软件设计。在工业自动控制、智能仪器仪表中，单片机的应用越来越广泛。随着应用范围的扩大以及根据解决问题的需要，对某些数据要做较复杂的处理。由于单片机的运算功能较差，对数据进行较复杂的处理时，往往需要借助计算机系统。因此，单片机与PC机进行远程通信更具有实际意义。利用89C51单片机的串行口与PC机的串行口COM1或

2、COM2进行串行通信，将单片机采集的数据传送到PC机中，由PC机的高级语言或数据库语言对数据进行整理及统计等复杂处理；或者实现PC机对远程前沿单片机进行控制。7.3RS-232C标准接口总线及串行通信硬件设计在实现计算机与计算机、计算机与外设间的串行通信时，通常采用标准通信接口、这样就能很方便地把各种计算机、外部设备、测量仪器等有机地连接起来，进行串行通信。RS－232C是由美国电子工业协会（EIA）正式公布的，在异步串行通信中应用最广的标准总线（C表示此标准修改了三次）。它包括了按位串行传输的电气和机械方面的

3、规定，适用于短距离或带调制解调器的通信场合。为了提高数据传输率和通信距离，EIA又公布了RS－422，RS－423和RS-485串行总线接口作准。7.3RS-232C标准接口总线及串行通信硬件设计7.3.1RS-232C标准接口总线7.3.2信号电气特性与电平转换7.3.3单片机与PC机通信的接口电路7.3.1RS-232C标准接口总线ELARS-232C是目前最常用的串行接口标准，用于实现计算机与计算机之间、计算机与外设之间的数据通信。该标准的目的是定义数据终端设备（DTE）之间接口的电气特性。一般的串行通信

4、系统是指微机和调制解调器（modem），如图7-20。调制解调器叫数据电路终端设备（简称DCE）。RS-232C提供了单片机与单片机、单片机与PC机间串行数据通信的标准接口。通信距离可达到15m。7.3.1RS-232C标准接口总线RS－232C接口的具体规定如下：（1）范围RS-232C标准适用于DCE和DTE间的串行二进制通信，最高的数据速率为19.2kb／s。如果不增加其他设备的话，RS-232C标准的电缆长度最大为15mRS－232C不适于接口两边设备间要求绝缘的情况。（2）RS-232C的信号特性为了

5、保证二进制数据能够正确传送，设备控制准确完成，有必要使所用的信号电平保持一致。为满足此要求，RS-232C标准规定了数据和控制信号的电压范围。由于RS-232C是在TTL集成电路之前研制的，所以它的电平不是+5V和地，而是采用负逻辑，规定+3V—15V之间的任意电压表示逻辑0电平，-3V—-15V之间的任意电压表示逻辑1电平。7.3.1RS-232C标准接口总线（3）RS-232C接口信号及引脚说明表7-3给出了RS-232C串行标准接口信号的定义以及信号分类。串行通信信号引脚分为两类：一类为基本的数据传送信号

6、引脚另一类是用于MODEM控制的信号引脚7.3.1RS-232C标准接口总线①基本的数据传送信号基本的数据传送信号引脚有TXD，RXD，GND3个TXD为数据发送信号引脚。数据由该脚发出，送上通信线，在不传送数据时，异步串行通信接口维持该脚为逻辑1。RXD为数据接收信号引脚。来自通信线的数据从该引脚进入。在无接收信号时，异步串行通信接口维持该脚为逻辑1。GDN为地信号引脚。GND是其他引脚信号的参考电位信号。“在零调制解调器”连接中，最简单的形式就是只使用上述3个引脚，如图7-21。其中，收发端的TXD与RXD

7、交错相连，GND与GND相连零调制解调器图7.3.1RS-232C标准接口总线②MODEM控制（握手）信号引脚从计算机到MODEM的信号引脚包括DTR和RTS两个：DTR信号引脚用于通知MODEM，计算机已经准备好。RTS信号引脚用于通知MODEM，计算机请求发送数据。从MODEM到计算机的信号包括DSR，CTS，DCD，RI共4个。DSR信号引脚用于通知计算机，MODEM已经准备好。CTS信号引脚用于通知计算机，MODEM可以接收传送数据。DCD信号引脚用于通知计算机，MODEM已与电话线路连接好。RI信号引

8、脚为振铃指示，用于通知计算机有来自电话网的信号。7.3.1RS-232C标准接口总线近年的RS-232C接口都是采用9针的连接器，（25针中有很多引脚是无意义的），如图7-22所示。7.3.2信号电气特性与电平转换1.电气特性为了增加信号在线路上的传输距离和提高抗干扰能力，RS-232C提高了信号的传输电平。该接口采用双极性信号、公共地线和负逻辑。使用RS-232C，数据通信的波传率允