第五章 串行通讯技术.ppt

RXD TXD MCS-51 外 设 DATA CLK GND RXD TXD MCS-51 TXD RXD MCS-51 R_DATA GND T_DATA 9.3.5 USB总线简介 一、 USB的定义 USB是Universal Serial Bus的缩写,中文意思就是“通用串行总线”, 是连接有USB接口的计算机外围设备到计算机的一种计算机外部总线结构 二、 USB的开发背景 制定了USB的规范: 1．连接PC 与电话。 2．Plug-and-Play （即插即用）。 3．端口扩展。USB提供双向低成本低速到中速(USB 2.0 可达480Mb/s)的通用外设总线适用于连接各种各样的外设并且易于扩展。 利用串行口扩展并行输入口 计算机串口通过MODEM连接到电话线 MODEM:调制解调器 数据流 半双工方式 接收器 发送器 接收器 发送器 接收器 发送器 单工方式 数据流 接收器 发送器 接收器 发送器 全双工方式 B A 起始 位 D0 D4 D3 D2 D5 D6 D7 停止 位 C 校验 位 起始 位 D0 D1 D4 D3 D2 D5 D6 D7 停止 位 C 校验 位 字符 字符 D1 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 SBUF（发） SBUF（收） 发送控制器 TI 接收控制器 RI 移位寄存器 波特率发生器T1 1 A累加器 移位寄存器 RxD P3.0 TxD P3.1 去申请中断 0023H 引脚 引脚 CPU内部 MCS-51串行口发送和接收电路框图 2、RS-422电平与TTL电平转换驱动电路 G R R G G---发送器 R---接收器 信号地 电源地 100欧姆 RS-422 结构框图 TTL电平 RS-422电平 三、RS-485电平与TTL电平转换驱动电路 1、RS-485的电气特性： 工作方式： 差分(具有三态输出) 驱动器输出信号电平： +/-1.5V～+/-6V 最大驱动输出电压： -7V～+12V 接收器输入电压范围： -7V～+12V 接收器输入门限： +/-200mV 驱动器负载阻抗： 54Ω 接收器输入电阻： ≥12KΩ 最大传输电缆长度： 400英尺 最大传输速率： 10Mb/s 驱动器共模电压： -1V～+3V 接收器共模电压： -7V～+12V Z Z Z 三态控制 芯片:MAX485 2、RS-485电平与TTL电平转换驱动电路 G R R G G---发送器 R---接收器 信号地 电源地 100欧姆 三态控制 RS-485 结构框图 RS-485电平 TTL电平 三态控制 9.4.4 单片机与单片机的通信 近程通讯采用数字信号直接传送方式： 单片机内部的数据信号是TTL电平标准，而通信线上的数据信号是RS-232电平标准。尽管电平标准不同，但数据信号的波形和频率并没有改变，近程串行通讯只需用传输线把两端接口电路直接连接起来即可实现。 RS-232和TTL电平标准的逻辑值规定为： RS-232标准 TTL标准 逻辑1: -5 ～ -15V 3.3 ～ 5V (高电平额定值3.3V) 逻辑0: +5 ～ +15V 0 ～ 0.7V (低电平额定值0.2V) 硬件连接 RS-232电平 9.4.5 多机通信 单片机构成的多机系统常采用总线型主从式结构。所谓主从式，即在数个单片机中，有一个是主机，其余的是从机，从机要服从主机的调度、支配。80C31单片机的串行口方式2和方式3适于这种主从式的通信结构。当然采用不同的通信标准时，还需进行相应的电平转换，有时还要对信号进行光电隔离。在实际的多机应用系统中，常采用RS-485串行标准总线进行数据传输。 硬件连接(用485接口) 通信协议示意图 地址 字节 数据 字节 … 数据 字节 校验 字节 结束 字节 从机 回应 从机 回应 0E TB8=0 TB8=1 二、通信协议(1) 1、所有从机设置SM2=1，处于接收地址帧状态； 2、主机发送地址帧，其中TB8=1，D0～D7位是地址； 3、所有从机收到地址帧后，都将接收的地址与本机的地址比较。若地址相等的从机，置SM2=0，准备接收主机随后发来的数据帧，并回应主机收到地址；对于地址不等的