日韩黑丝制服一区视频播放|日韩欧美人妻丝袜视频在线观看|九九影院一级蜜桃|亚洲中文在线导航|青草草视频在线观看|婷婷五月色伊人网站|日本一区二区在线|国产AV一二三四区毛片|正在播放久草视频|亚洲色图精品一区

分享

串行通信學(xué)習(xí)筆記與經(jīng)驗(yàn)整理

 goandlove 2019-07-12
串行通信接口
1.?來(lái)自cpu的數(shù)據(jù)一般是普通的并行數(shù)據(jù),通過(guò)串行通信接口芯片,可以將cpu的并行數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)。

2.?串行與并行是物理層的接口標(biāo)準(zhǔn),物理層使用串行通信接口的情況下,在數(shù)據(jù)鏈路層可以使用串口異步通信協(xié)議或串口同步通信協(xié)議。

3.?UART/USRT/USART?
????1.?UART: universal asynchronous receiver and transmitter(通用異步收發(fā)器)
????2.?USRT: universal synchronous receiver and transmitter(通用同步收發(fā)器)
????3.?USART: universal synchronous asynchronous receiver and transmitter(通用同步異步收發(fā)器)?
????????我們平時(shí)看到的手機(jī)上的UART接口,只是說(shuō)這是個(gè)通用的異步收發(fā)器接口。一般通過(guò)UART口通信的流程是:

????4.?cpu向IO端口/映射的物理地址寫(xiě)入一個(gè)數(shù)據(jù)。

????5.?數(shù)據(jù)通過(guò)并行總線發(fā)送到串行通信接口芯片。

????6.?串行通信接口芯片將其轉(zhuǎn)換為串行的異步通信數(shù)據(jù)發(fā)送到輸出線(一般為T(mén)XD)上。

4.?實(shí)現(xiàn)同步與異步的芯片主要有一下幾種[1]:?

5.?以MC6850為例,看一下其芯片的長(zhǎng)相,大體可以看出就是個(gè)并口轉(zhuǎn)串口的芯片:?


6.?串行同步與異步通信雖然物理層都是串行接口,但數(shù)據(jù)鏈路層的不同一般會(huì)體現(xiàn)在具體的芯片接口上(可參考上圖,當(dāng)然也有都支持的)。

串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)
前面提到的是并行接口轉(zhuǎn)串行接口,但同樣是串行接口,也有多種不同的標(biāo)準(zhǔn),前面的INS8250使用的就是RS-232標(biāo)準(zhǔn)。類(lèi)似的標(biāo)準(zhǔn)還有rs-485,rs-422(注:這里說(shuō)的是串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn),并沒(méi)有規(guī)定使用同步傳輸還是異步傳輸無(wú)關(guān))。其簡(jiǎn)介如下[2]:

RS-232
RS-232(ANSI/EIA-232標(biāo)準(zhǔn))是IBM-PC及其兼容機(jī)上的串行連接標(biāo)準(zhǔn)。可用于許多用途,比如連接鼠標(biāo)、打印機(jī)或者M(jìn)odem,同時(shí)也可以接工業(yè)儀器儀表。用于驅(qū)動(dòng)和連線的改進(jìn),實(shí)際應(yīng)用中RS-232的傳輸長(zhǎng)度或者速度常常超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的值。RS-232只限于PC串口和設(shè)備間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信。RS-232串口通信最遠(yuǎn)距離是50英尺。

RS-422
RS-422(EIA RS-422-A Standard)是Apple的Macintosh計(jì)算機(jī)的串口連接標(biāo)準(zhǔn)。RS-422使用差分信號(hào),RS-232使用非平衡參考地的信號(hào)。差分傳輸使用兩根線發(fā)送和接收信號(hào),對(duì)比RS-232,它能更好的抗噪聲和有更遠(yuǎn)的傳輸距離。在工業(yè)環(huán)境中更好的抗噪性和更遠(yuǎn)的傳輸距離是一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)。

RS-485
RS-485(EIA-485標(biāo)準(zhǔn))是RS-422的改進(jìn),因?yàn)樗黾恿嗽O(shè)備的個(gè)數(shù),從10個(gè)增加到32個(gè),同時(shí)定義了在最大設(shè)備個(gè)數(shù)情況下的電氣特性,以保證足夠的信號(hào)電壓。有了多個(gè)設(shè)備的能力,你可以使用一個(gè)單個(gè)RS-422口建立設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。出色抗噪和多設(shè)備能力,在工業(yè)應(yīng)用中建立連向PC機(jī)的分布式設(shè)備網(wǎng)絡(luò)、其他數(shù)據(jù)收集控制器、HMI或者其他操作時(shí),串行連接會(huì)選擇RS-485。RS-485是RS-422的超集,因此所有的RS-422設(shè)備可以被RS-485控制。RS-485可以用超過(guò)4000英尺的線進(jìn)行串行通行。

這里再對(duì)RS-232做一點(diǎn)詳細(xì)的介紹:


1.?RS232電氣標(biāo)準(zhǔn)(全稱(chēng)EIA-RS-232C)是1970年由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)聯(lián)合貝爾實(shí)驗(yàn)室等共同指定的用于串口通訊的標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)采用一個(gè)25個(gè)引腳的DB-25連接器,對(duì)每個(gè)引腳的信號(hào)內(nèi)容和各種信號(hào)的電平加以規(guī)定。后來(lái)IBM的pc將RS232簡(jiǎn)化成DB-9連接器,從而成為事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。而工業(yè)控制的RS-232口一般都只使用RXD,TXD,GND三條線。

2.?RS232標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了數(shù)據(jù)傳輸速率為50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400波特。

3.?RS232規(guī)定的主要是電氣特性,邏輯電平和各種信號(hào)線的功能。

4.?在TxD和RxD上:?
邏輯1(MARK) = -3v ~ -15v?
邏輯0(SPACE) = +3v ~ +15v

5.?EIA RS-232C是用正負(fù)電壓來(lái)表示邏輯狀態(tài),與TTL以高低電平表示邏輯狀態(tài)的規(guī)定不同,因此,為了能夠同計(jì)算機(jī)接口或中斷的TTL器件連接,必須在EIA RS-232C與TTL電路之間進(jìn)行電平和邏輯關(guān)系的變換,?
MC1488.SN75150芯片可實(shí)現(xiàn)TTL到EIA電平的轉(zhuǎn)換。?
MC1489,sn75154芯片可實(shí)現(xiàn)ELA到TTL電平的轉(zhuǎn)換。?
MAX232芯片可完成TTL <-> EIA雙向電平轉(zhuǎn)換。

6.?關(guān)于連接器: 由于RS-232c并未定義連接器的物理特性,因此出現(xiàn)了DB-25, DB-15, DB-9各種類(lèi)型的連接器

7.?缺點(diǎn):?
1) 接口信號(hào)電平值較高,容易損壞接口電路的芯片,又與TTL不兼容,需要電平轉(zhuǎn)換才能與TTL電路相連。?
2) 傳輸速率較低,在異步傳輸時(shí),波特率為20kbps?
3) 接口使用一根信號(hào)線和一根信號(hào)返回線,而構(gòu)成共地的傳輸形式,這種傳輸容易產(chǎn)生共模干擾,抗噪聲弱。?
4) 傳輸距離有限,實(shí)際上15米左右。(usb通訊距離在5m左右)?
(通過(guò)USB接口可連接更多的RS-232設(shè)備,不僅可獲得更高的傳輸速度,實(shí)現(xiàn)真正的即插即用,同時(shí)解決了USB接口不能遠(yuǎn)距離傳輸?shù)娜秉c(diǎn), USB通訊距離在5米內(nèi))。
TTL
1.?ttl實(shí)際上是一種電平信號(hào)標(biāo)準(zhǔn),TTL電平信號(hào)中 +5等價(jià)于邏輯1,0v等價(jià)于邏輯0,這是計(jì)算機(jī)處理器控制的設(shè)備內(nèi)部各部分之間的通信標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。其只規(guī)定了什么代表0,什么代表1,除此之外沒(méi)有別的了。

2.?TTL電平信號(hào)對(duì)計(jì)算機(jī)處理器控制的設(shè)備內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸是很理想的,?
????1) 首先,計(jì)算機(jī)處理器控制的設(shè)備內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸對(duì)于電源的要求不高,以及熱損耗也較低。?
????2) 另外,ttl電平信號(hào),直接與集成電路連接,而不需要價(jià)格安規(guī)的線路驅(qū)動(dòng)器,以及接收器電路。?
????3) 再者,計(jì)算機(jī)處理器控制器的設(shè)備內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸,是在高速下進(jìn)行的,而ttl可以沐足這要求。?
4) ttl通信大多數(shù)情況下是采用并行數(shù)據(jù)傳輸方式,不會(huì)超過(guò)10英尺。

3.?RS-232, RS-485,RS422, 是同一個(gè)層次的標(biāo)準(zhǔn),都是串行通信接口物理層的標(biāo)準(zhǔn),而TTL雖然也是與物理層相關(guān),但其只是個(gè)電平的標(biāo)準(zhǔn),沒(méi)有其他的規(guī)定。

4.?網(wǎng)上經(jīng)常能看見(jiàn)usb轉(zhuǎn)ttl什么的,一般說(shuō)的usb轉(zhuǎn)ttl實(shí)際上是usb轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)的RS-232,然后在做簡(jiǎn)單的電平變換,將+-15V翻轉(zhuǎn)為+-5V,即變?yōu)閠tl,實(shí)際上更科學(xué)的叫法應(yīng)該是rs-232(ttl)。

接口轉(zhuǎn)換
并行接口(ttl)轉(zhuǎn)異步串行接口(rs-232)
參考前面列出的INS8250/MC6850等芯片.

rs-232轉(zhuǎn)rs-232(ttl)
rs-232和ttl(一般是值rs-232(ttl))可通過(guò)
MC1489,MC1488芯片相互轉(zhuǎn)換,如圖:

或者通過(guò)一個(gè)單獨(dú)的芯片Max232(好像一般都用這個(gè)了)實(shí)現(xiàn)rs-232和ttl的雙向轉(zhuǎn)換。?

MAX232是一款兼容RS232標(biāo)準(zhǔn)的電平轉(zhuǎn)換芯片,能在電腦的RS232信號(hào)(-10,+10v)和單片機(jī)的TTL信號(hào)(0,+5)這兩種電平之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。應(yīng)用該芯片必需和電腦的九芯串行口配套使用,除非使用專(zhuān)用的USB-RS232轉(zhuǎn)接線。筆記本電腦和一些臺(tái)式機(jī)都沒(méi)有配置這個(gè)九芯串行口,這就讓該芯片的應(yīng)用受到限制。并且MAX232芯片價(jià)格 在供電電流很小、功耗很低的應(yīng)用場(chǎng)合,可以考慮選擇PL-2303HX芯片來(lái)替換MAX232芯片。?

一般pc上的n針接口是標(biāo)準(zhǔn)的rs-232,所以搭上max232的板子一般長(zhǎng)這樣(上面是rs-232,下面是rs-232(ttl)):?

usb(ttl)轉(zhuǎn)rs-232(ttl)

我們平時(shí)用的usb默認(rèn)就是ttl電平,通過(guò)PL-2303HX芯片可以實(shí)現(xiàn)usb<->ttl。?

PL-2303HX是PROLIFIC推出的USB-類(lèi)RS232接口轉(zhuǎn)換芯片,PL2303芯片手冊(cè)上說(shuō)它是RS232-USB 接口轉(zhuǎn)換器, 這貨說(shuō)的比較蛋疼,后面詳細(xì)說(shuō)明中又顯示了是5v的,實(shí)際上這貨的意思是使用232通信格式,而不是232電平,實(shí)際上這個(gè)是232(TTL)轉(zhuǎn)USB(TTL)的芯片。?
搭載pl-2303的板子一般長(zhǎng)這樣:?

淘寶的一款多功能轉(zhuǎn)換器
在網(wǎng)上看到買(mǎi)了一個(gè)轉(zhuǎn)換器長(zhǎng)這個(gè)樣子:?


其描述如下:?


?
大體看了一下上面的各個(gè)芯片:?
1. max3232 ese+1402:?
這個(gè)芯片是負(fù)責(zé)將rs232轉(zhuǎn)rs232(ttl)的,但實(shí)際上并沒(méi)有看到9/15/25針串口,作者設(shè)計(jì)了兩排排針,上面的是ttl的排針,下面的是232的排針。?

2. max3485 esa+1340?
這個(gè)芯片應(yīng)該是是負(fù)責(zé)將rs-485轉(zhuǎn)rs-485(ttl)的。
?
3. nxp 74hc14D l8dn93wy ung1416g?
這貨是施密特反相器,可以用到需要反向的電路上,或者提高驅(qū)動(dòng)能力,或者需要對(duì)信號(hào)做一下整形,都可以用到它。估計(jì)這個(gè)芯片是用來(lái)將ttl信號(hào)反向放大用的??

4. silabs cp2102 dcl05n 1446+?
USB2.0全速功能控制器,這個(gè)芯片應(yīng)該是usb的接口芯片。

一些備忘點(diǎn)(轉(zhuǎn)),供參考[4]
1.?接線的時(shí)候,一般只接GND、RX(接收)、TX(發(fā)送)。不會(huì)接入Vcc等電源線,避免與目標(biāo)設(shè)備上的供電沖突。

2.?主機(jī)的 TX 接目標(biāo)設(shè)備的 RX ,主機(jī)的 RX 接目標(biāo)設(shè)備的 TX ,但是很多設(shè)計(jì)人員為了接線更為直觀而故意顛倒標(biāo)記 RX、TX ,如果有問(wèn)題可以嘗試交換RX、TX,不會(huì)燒壞設(shè)備。

3.?PL2303、CP2102、FT232R 芯片是用USB來(lái)擴(kuò)展串口(TTL電平輸出)的芯片,需要安裝Windows驅(qū)動(dòng)。?
(常用于筆記本增加串口,注意其兼容性不如板載串口。優(yōu)先選擇:FT232R > CP2102 > PL2303 )

4.?MAX232芯片是TTL電平與RS232電平的專(zhuān)用雙向轉(zhuǎn)換芯片,不同引腳實(shí)現(xiàn)TTL轉(zhuǎn)RS-232或RS-232轉(zhuǎn)TTL的功能。

5.?臺(tái)式電腦后邊帶的D型9針插頭(板載串口,公口),是RS-232電平標(biāo)準(zhǔn)的??梢酝ㄟ^(guò)MAX232轉(zhuǎn)換為T(mén)TL電平。

6.?COM口 即 串行通訊端口,簡(jiǎn)稱(chēng) 串口。

7.?不管單片機(jī)也好、ARM也罷,這些芯片都是數(shù)字邏輯的,電平只有高和低,輸出肯定是TTL電平的。?

如果你看到串口線從核心芯片直接連出來(lái),未經(jīng)其他芯片,那99%是TTL的,STC下載和中九升級(jí)都屬此范疇。

    本站是提供個(gè)人知識(shí)管理的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)空間,所有內(nèi)容均由用戶(hù)發(fā)布,不代表本站觀點(diǎn)。請(qǐng)注意甄別內(nèi)容中的聯(lián)系方式、誘導(dǎo)購(gòu)買(mǎi)等信息,謹(jǐn)防詐騙。如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容,請(qǐng)點(diǎn)擊一鍵舉報(bào)。
    轉(zhuǎn)藏 分享 獻(xiàn)花(0

    0條評(píng)論

    發(fā)表

    請(qǐng)遵守用戶(hù) 評(píng)論公約

    類(lèi)似文章 更多