[工学]第四章 智能仪器通信接口.pptVIP

智能仪器通信接口 为了使不同厂家生产的任何型号的仪器都可以直接用一条无源电缆连接起来，并通过一个合适的接口与计算机连接，世界各国都在按同一标准设计智能仪器的通信接口电路。 主要内容： GP-IB通用接口总线 串行通信总线 串行通信接口电路的设计 4.1 GP-IB通用接口总线 4.4.1 GP-IB标准接口系统概述 GP-IB(General Purpose Interface Bus)---是国际通用的仪器接口标准. 一、GP-IB标准接口系统的基本特性 该标准包括接口和总线两部分. 接口部分:由各种逻辑电路组成,与各仪器装置安装在一起,用于对传送的信息进行发送、接受、编码和译码. 总线部分:是一条无源的多芯电缆,用作传输各种消息. 图4-1系统中,要进行联络至少有 讲者,听者,控者三类装置. 二. GP-IB标准接口的总线结构 4.1.2 接口功能和接口消息 一、仪器功能与接口功能 仪器功能:把收到的控制信息变成仪器设备的实际动作。 接口功能:是指完成系统中各仪器设备之间正确通信, 确保系统正常工作的能力。 二、接口功能的配置(十种接口功能) 三、接口消息及编码 按用途分,总线上传递的消息可分为①接口消息②仪器消息 按传递的途径分: ①本地消息②远地消息 按信号线的数目分:①单线消息:无需编码。 ②多线消息:需统一编码，表4-1 仪器消息也有明确的编码与格式. 4.1.3 GP-IB标准接口系统的运行 串行通信的基础知识 异步通信中发送和接收双方必须有两项设定： 帧格式确定 波特率的设定 波特率：每秒传输的位 如：120帧（字符）/秒，每帧字符十位，则传输速率为1200波特率。 串行口的结构 波特率发生器：由T1及内部的控制开关和分频器组成。它提供串行口的时钟信号为（发送时钟）和（接收时钟）。相应的控制波特率发生器的特殊功能控制寄存器有TMOD、TCON、 PCON、TL1、TH1 串行口控制寄存器SCON(98H) 电源控制寄存器 PCON（97H） ——特殊功能寄存器PCON不能按位寻址 串行口工作方式0 工作方式1的接收/发送 串行口控制寄存器SCON 串行通信方式1应用—用T1工作于方式2，产生波特率1200bps 工作方式2: 9位UART(1+8+1+1位)两种波特率  波特率的制定方法 方式1和方式3： 4.2 串行通信总线 4.2.1 串行通信基本方式 构成字符的每个二进制数据位,依照一定的顺序逐位进行传送的通信方式。 串行通信分为:同步通信和异步通信。 同步通信:传输速度快,实用性差,容易出错。 异步通信:传输速度较慢,出错率低。 4.2.2 串行通信协议 4.2.3 RS-232C标准 电平转换集成电路 4.3 串行通信接口电路的设计 4.3.2 MCS-51系统串行通信设计举例 二. 多机通信 通信过程如下： 4.3.3 PC机系统与MCS-51系统的通信 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI R1 SCON ? SM0，SM1：串行口工作方式选择位。 0 1 ：方式1，8位UART（1+8+1位） ? REN：串行口接收允许位。 REN=1 允许接收 0 1 0 1 0 0 0 0 ? TB8，RB8，TI，RI等位由运行中间的情况 决定，可先写成 “0” ? SM2：串行口多机通信控制位,作为方式2、3 的附加控制位，此处不用，可写成“0” MAIN： ORG 0023H MOV TMOD，#20H SBR1:JNB RI,SEND MOV TL1，#0F3H LCALL SIN MOV TH1，#0F3H SJMP NEXT SETB TR1 SEND:LCALL SOUT MOV SCON, #50H NEXT:RETI ………… SETB EA SIN: …… SETB ES RET LCALL SOUT SOUT:…… SJMP $ RET ?由于波特率固定,常用于单片机间通讯。 数据由8+1位组成，通常附加的一位 (TB8/RB8)用于“奇偶校验”。