详细讲述串口通信的基本原理.ppt
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1、串行通讯的概念串行通讯的概念串行通讯:串行通讯:一条信息的各位数据被逐位按顺序传送一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。的通讯方式称为串行通讯。串行通讯的特点是:数据位传送,传按位顺序进行,串行通讯的特点是:数据位传送,传按位顺序进行,最少只需一根传输线即可完成,最少只需一根传输线即可完成,成本低但送速度慢。串行通讯的距离可以从几米到成本低但送速度慢。串行通讯的距离可以从几米到几千米。几千米。根据信息的传送方向,串行通讯可以进一步分为单根据信息的传送方向,串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。工、半双工和全双工三种。能够完成上述能够完成上述“串串并并”转换功能的电
2、路,通常称为转换功能的电路,通常称为“通用异步收发通用异步收发器器”(UART:Universal Asynchronous Receiver and Transmitter),典型的芯片有:典型的芯片有:Intel 8250/8251,16550。串口通讯串口通讯-接口电路接口电路波特率波特率波特率波特率波特率(bps)(bps)1 1 号号号号电缆传输电缆传输电缆传输电缆传输距离(英尺)距离(英尺)距离(英尺)距离(英尺)2 2 号号号号电缆传输电缆传输电缆传输电缆传输距离(英尺)距离(英尺)距离(英尺)距离(英尺)1101105000500030003000300300500050003
3、00030001200120030003000300030002400240010001000500500480048001000100025025096009600250250250250数据位与停止位数据位:1位、2位停止位:1位、1.5位、2位流控制.流控制在串行通讯中的作用流控制在串行通讯中的作用 解决丢失数据的问题解决丢失数据的问题 .硬件流控制硬件流控制 硬件流控制常用的有硬件流控制常用的有RTS/CTSRTS/CTS(请求发送(请求发送/清除发送)清除发送)流控制和流控制和DTR/DSRDTR/DSR(数据终端就绪(数据终端就绪/数据设置就绪)流数据设置就绪)流控制控制 .软件流
4、控制软件流控制 一般通过一般通过XON/XOFFXON/XOFF来实现软件流控制。来实现软件流控制。奇偶校验奇偶校验奇校验:所有传送的数位(含字符的各数位和校验位)中,“1”的个数为奇数,如:1 0110,01010 0110,0001偶校验:所有传送的数位(含字符的各数位和校验位)中,“1”的个数为偶数,如:1 0100,01010 0100,00011.电气特性 EIA-RS-232CEIA-RS-232C对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能都作对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规定。了规定。在在TxDTxD和和RxDRxD上:逻辑上:逻辑1(MARK)=-3V1(MARK)=-3
5、V-15V-15V 逻辑逻辑0(SPACE)=+30(SPACE)=+315V15V 在在RTSRTS、CTSCTS、DSRDSR、DTRDTR和和DCDDCD等控制线上:等控制线上:信号有效(接通,信号有效(接通,ONON状态,正电压)状态,正电压)+3V+3V+15V+15V 信号无效(断开,信号无效(断开,OFFOFF状态,负电压状态,负电压)=-3V)=-3V-15V-15VTTLRS232转换芯片连接器的机械特性 串口通信基本接线方法 9 9 9 9针串口(针串口(针串口(针串口(DB9DB9DB9DB9)25252525针串口针串口针串口针串口(DB25DB25DB25DB25)针
6、号针号功能说明功能说明缩写缩写针号针号功能说明功能说明缩写缩写1 1数据载波检测数据载波检测DCDDCD8 8数据载波检测数据载波检测DCDDCD2 2接收数据接收数据RXDRXD3 3接收数据接收数据RXDRXD3 3发送数据发送数据TXDTXD2 2发送数据发送数据TXDTXD4 4数据终端准备数据终端准备DTRDTR2020数据终端准备数据终端准备DTRDTR5 5信号地信号地GNDGND7 7信号地信号地GNDGND6 6数据设备准备好数据设备准备好DSRDSR6 6数据准备好数据准备好DSRDSR7 7请求发送请求发送RTSRTS4 4请求发送请求发送RTSRTS8 8清除发送清除发
7、送CTSCTS5 5清除发送清除发送CTSCTS9 9振铃指示振铃指示DELLDELL2222振铃指示振铃指示DELLDELL2、RS-232C的接口信号DSR DTR RS-232CRS-232C规标准接口有规标准接口有2525条线,条线,4 4条数据线、条数据线、1111条控制条控制线、线、3 3条定时线、条定时线、7 7条备用和未定义线,常用的只有条备用和未定义线,常用的只有9 9根,根,它们是:它们是:(1 1)联络控制信号线)联络控制信号线:数据装置准备好(数据装置准备好(Data set ready-Data set ready-DSRDSR)有效时有效时(ONON)状态,表明通信
8、装置处于可以使用的状态。)状态,表明通信装置处于可以使用的状态。数据终端准备好数据终端准备好(Data set ready-(Data set ready-DTRDTR)有效时有效时(ONON)状态,表明数据终端可以使用。)状态,表明数据终端可以使用。这两个信号有时连到电源上,一上电就立即有效。这这两个信号有时连到电源上,一上电就立即有效。这两个设备状态信号有效,只表示设备本身可用,并不两个设备状态信号有效,只表示设备本身可用,并不说明通信链路可以开始进行通信了,能否开始进行通说明通信链路可以开始进行通信了,能否开始进行通信要由下面的控制信号决定。信要由下面的控制信号决定。RS-232C的接口
9、信号RTS CTS 请求发送请求发送(Request to send-(Request to send-RTSRTS)用来表示用来表示DTEDTE请求请求DCEDCE发送数据,即当终端要发送数据时,使该信号有效发送数据,即当终端要发送数据时,使该信号有效(ONON状态),向状态),向MODEMMODEM请求发送。它用来控制请求发送。它用来控制MODEMMODEM是否要进入发送状态。是否要进入发送状态。允许发送(允许发送(Clear to send-Clear to send-CTSCTS)用来表示用来表示DCEDCE准备准备好接收好接收DTEDTE发来的数据,是对请求发送信号发来的数据,是对请
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