智能仪器-4-通信接口资料ppt课件.ppt

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1、智能仪器电子教案盐城工学院自动化专业张春富第四章：通信接口RS-232CRS-422A/485SPI/I2C无线通信技术本章内容第1节RS-232C/RS-422A/RS-485通信RS-232C：全称是EIA-RS-232C标准，定义是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”。1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。EIA——ElectronicIndustryAssociation；RS——Recommendedstandard；232——是标识号；C——

2、RS232的最新一次修改版本；一、RS-232C1.概述引脚序号信号方向功能1DCD主机←外设主机载波检测2RXD主机←外设主机接收数据3TXD主机→外设主机发送数据4DTR主机→外设主机准备就绪5GND——信号地6DSR主机←外设外设准备就绪7RTS主机→外设主机请求发送8CTS主机←外设外设清除发送9RI主机←外设振铃指示RS-232C规范标准接口有25条线，4条数据线、11条控制线、3条定时线、7条备用和未定义线，常用的只有如下9根2.接口引线定义3.接口逻辑定义逻辑值01驱动器输出+5V~+15V-5V~-15V接收器输入>+3V<-3V4.RS-232C与TTL信号电

3、平转换—MAX232E5.MAX232E结构框图及典型用法6.基于MAX232E的PC机与MCU串口通信传输介质：双绞线；通信距离：小于15m；传输速率：MAX232/E20Kbit/s；MAX232A200Kbit/s；二、RS-422A由RS-232发展而来，全称TIA/EIA-422-A；改进RS-232通信距离短、速率低的缺点；定义了一种差分通信接口，传输速率提高到10Mb/s；传输距离延长到1200m；单机发送、多机接收的单向（全双工）、平衡传输；允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器；1.概述2.差分传输（平衡传输）差分的含义：A=-B；传输介质：双绞线；逻辑定义

4、：A-B>200mV为1；A-B<-200mV为0；抗干扰能力强，当外界存在噪声干扰时，同时耦合到双绞线的两条线上，而接收端关心的只是两信号的差值，所以外界的共模噪声可以被完全抵消；三、RS-485为扩展应用范围，EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，TIA/EIA-485-A；增加了多点、双向通信能力（半双工）；允许多个发送器连接到同一条总线上；增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性；扩展了总线共模范围；1.概述2.RS-232C/RS-422A/RS-485性能比较RS-232CRS-422ARS-485操作方式单端差分差分最远距离15m(24Kbi

5、t/s)1200m(100Kbit/s)1200m(100Kbit/s)最高速率200Kbit/s10Mbit/s10Mbit/s最大驱动器数目1132最大接收器数目11032接收灵敏度±3V±200mV±200mV驱动器输出阻抗300欧姆100欧姆54欧姆接收器输入阻抗3~7千欧姆>4千欧姆>12千欧姆接收器输入电压-25V~25V-7~7V-7~12V四、典型芯片及电路介绍1.MAX481/3/5/7/MAX1487-半双工2.MAX488/MAX490-无使能全双工3.MAX489/MAX491-带使能全双工驱动器真值表接收器真值表4.带使能半双工组网-单组双绞线5.带使

6、能全双工组网-两组双绞线第2节SPI/I2C通信接口一、SPI总线组成及工作原理1、概述SPI(SerialPeripheralInterface)串行外围设备接口，最初由Motorola公司推出；一种高速、全双工、同步传输的通信总线；一种基于Motorola最初定义的事实标准，没有统一的技术规范；传输及控制仅需4位I/O端口；Master/Slave架构，支持多Slave应用模式，但一般仅支持单Master；数据按BIT传输，高位MSB在先，速度数Mbit/s；2、SPI总线结构SS(SlaveSelect)，低电平有效；MOSI(MasterOutputSlaveInput

7、)；MISO(MasterInputSlaveOutput)；两根单向传输线，因此支持全双工；3、SPI数据传输时序模式SPI接口内部结构框图SPI传输时序主机（Master）向移位寄存器写入数据触发传输；8个时钟后，主从设备的移位寄存器数据完成交换！4、SPI数据传输模式设置SPI时钟极性选择“CPOL空闲状态极性控制位”——时钟SCLK在Idle状态下的电位：高“1”or低“0”；SPI时钟相位选择“CPHA采样时刻控制位”——数据接收端对数据采样时刻控制：IdletoActiveorA