二、UART接口

二、UART接口 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 二、UART接口 通信接口和单片机应用 2015年9月10日 一 、UART接口的概念 Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步接收/发送器(通用异步收发器，UART)。 包含接收和发送两根信号线，根公共的信号地。包含接收和发送两根信号线，一根公共的信号地。 UART停止位、校验位，信号电平。 个停止位、位、N个数据位、C个校验位、S个停z信号帧由1个停 止位构成 起始位数据位奇偶校验位 1位5,8位1位(可选)停止位1，1.5，2位 z两个UART信号帧可以是无间断的连续，也可以插入空闲;z空闲电平:高电平 z空闲时长:任意时长，可以是信息位的整数倍，也可以不是 三、 主要参数 1.串口速率:300/600/1.2K/2.4K/4.8K/9.6K/19.2K bps，—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 38.4K/57.6K/115.2K/230.4K bps(bps:bit per second)2数据位数目:6/7/8 2.6/7/8比特 3.校验位:无校验、奇校验、偶校验 4.停止位数:1/1.5/2 比特 5电平:TTL、CMOS、RS2325. 一、TTL电平电 z早期的数字电路，大多采样+5V电源供电，MCS-51单片机也采样+5V供电; zTTL输入电平:高电平要求大于输入电平高电平要求大于2.0V20V，低电平小于低电平小于0.8V08VzTTL输出电平:高电平要求大于2.4V，低电平小于0.4Vz通常，采样+5V供电的单片机的UART接口电平，高电平不低于4.5V45V，低电平低电平<0.3V<03V 二、CMOS电平 zCMOS器件的特点是输入阻抗大、输入电流小，对噪声敏感; zCMOS器件可以实现轨对轨(以实现轨轨(rail to rail)输)输出，因此输，因输出高电平接近VCC、输出低电平接近GND zCMOS输入电平:高电平要求不低于输入电平高电平要求不低于0.7VCC07VCC，低电平不低电平不高于0.2VCC zCMOS器件可以在宽电压范围内工作，常用电压有:33V、3.0V3.3V30V、2.4V24V等 三、RSRS-232C232C电平(延长通信距离) z与RS-232C 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 对应，RS-232C是美国(EIA)和国际电报—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 电话咨询委员会(CCITT)为通信设备制定的一种标准;制定种准;RS(RecommededStandard)代表推)代表推荐标准，232是标识号，C代表RS232的第三次修改; zRS-232CRS232C采用负逻辑规定逻辑电平，为双极性电平，采用负逻辑规定逻辑电平为双极性电平-3V —-3V15V为逻辑“1”电平，+3V—+15V为“0”电平; zRS-232C的最大负载电容为2500pF，发送和接收端之间有公共信号地(GND)，是非平衡电压型传输电路，不具备抗共模)是非平衡电压型传输电路不具备抗共模干扰的能力，9.6Kbps时可靠传输的最大通讯距离不超过15米 注意: RS-232C电平转换可以采用MAX3232芯片(+3.3V供电)或MAX232芯片(+5V供电)，取决于转换前的逻辑信号电供电)取决于转换前的逻辑信号电平是3.3V还是5V (DB9)和25芯串行接口(DB25)RS-232串口 1DB9F1 DB9F 2 DB9M 3DB25F3 DB25F 4 DB25M 1、载波检测 (DCD) 2、接受数据(RXD) —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 3、发出数据发出数据(TXD) 4、数据终端准备好(DTR) 5、信号地线信号地线(SG) 6、数据准备好(DSR)7、请、请求发送发((RTS)) 8、清除发送(CTS) 9、振铃指示(RI)DB9公头(针):计算机终端侧DB9母头(孔):设备侧 DB25芯 电路变换图和DB9 连接图 四、RS-485电平 zRS485采用差分信号负逻辑，-2V,-6V表示“0”，+2V,+6V表示“1”。 zRS485有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现的通信方式，现很少采用; z两线制拓扑结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。在RS485中一般采用的是主从通信方式，即一个带多个从机。 z很多情况下，RS-485接口只需要简单地用接口只需要简单地用一对双绞线将各个接口的“对双绞线将各个接口的A”、、“B”端连接起来。种连接方法留下了以下2个隐患:(1)共模干扰问题:RS-485接口收发器共模电压范围为-77,+12V，当共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定当共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 靠，甚至损坏接口。(2)EMI问题:发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路如没有一个低阻的返回通道(信号地)就会以辐射的形式返回源端整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波 RS485异步串行典型电路RS-485异步串行典型电路Slide 18 带RS485接口的芯片 RS485接口电缆: 1.长线传输时，采用阻抗匹配(一般为120?)的RS485专用电缆((STP-120?(for RS485 & CAN)) 2.在干扰恶劣的环境下采用铠装型双绞屏蔽电缆(ASTP-120?(for RS485 & CANfRS485&CAN))。) 3.从RS485接口到负载，所允许的最大电缆长度与信号传输的成反比，受信号失真及噪声等因素影响。理论上，通信速率在100Kbps及以下时，及以下时RS485的最长传输距离可达1200米 RS-232、RS-485、逻辑电平异步串口的比较1. 2.都是通用异步通信方式UART通信速率越低，传输的距离越远(300/600/1.2K/ 2.4K/4.8K/9.6K/19.2K 38.4K/57.6K/115.2K bps) 33.RS485的抗干扰性能最强，通信距离最远，的抗干扰性能最强通信距离最远RS232次之，次之 逻辑电平最差 4.收发端之间，RS232和逻辑电平必须共地，RS485共“虚 地”地 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 1.RS-422全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”，定义了接口电路的特性。由4根信号线+一根信号地线构成。 2.接收器为高输入阻抗，发送器驱动能力比RS232更强，允许在相同传输线上连接最多可接256个节点。即个节点。即一个主设备(个主设备(Master)，其余为从设备(Slave3最大传输距离约4000英尺(1219米)，最大传输速率3.米)最大传输速率10Mb/s。传输传输线长度与传输速率成反比，低速率下才可能达到最大传输距离。100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率在1Mb/s/左右 4.需要一终接电阻，要求其阻值约等于传输电缆的特性阻抗。一般在长度300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输电缆的最远端。 一 、与UART接口相关的因素z z z z z用于两个或多个实体(模块、设备、系统等)之间的通信;最高通信速率不超过115.2 Kbps;允许通信时延;根据要求的通信距离，选择通信电平(CMOS、RS232等)点对点通信或点对多点通信，网络拓扑结构 二、调制解调器(Modem)与计算机之间的连接 选择RS-232C电平，计算机侧接口为DB9，Modem设备侧接口为DB25，通过DB9转DB25的电缆连接 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 三、带DB9接口的工业设备 四、网络设备 一、UART接口的作用 UART接口用于实现两个实体(模块、设备、系接备 统等)之间的串行通信;每个实体的UART接口都包含发射器和接收器两部分。 二、 UART收发器结构 1、发送器由发送FIFO(字节型)、并/串转换器、发送电路构成;接收器由接收电路串/并转换器接收送电路构成;接收器由接收电路、串/并转换器、接收FIFO构成。 2、收发器共享波特率发生器、时钟发生器模块 三、UART 收发器实现 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 1 基于CPU总线的UART收发器方案 主要开发工作:z选定做波特率发生器的定时器，初始化定时器工作方式、UART工作方式和参数z初始化中断工作方式;初始化中断工作方式 z编写中断服务程序; z定义收发数组、指针和计数器，编写发送和接收程序。 2、以FPGA平台为例的开发实例为 要求: —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ z起始位1位、数据位8位，停止位1位，无校验位起始位1位数据位8位停止位1位无校验位z传输速率:9600 bps z无数据时的默认电平:高电平 开发平台: zQuatusII(Altera公司) zVHDL语言 思考题:1. 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 实现UART发送的 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 ，画出状态转移图 2.设计实现UART接收的流程，画出状态转移图3UART接口的典型电平有哪些，分别有什么作用3. 4.设计由3.3V CMOS电平转换为RS-232C电平的电路原理图。 ——————————————————————————————————————