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串口通信编程大全.pdf

串口通信编程大全

xiaotai_2666
2009-10-06 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《串口通信编程大全pdf》,可适用于IT/计算机领域

RS技术文摘枕善居收集整理http:wwwmndsoftcom版权声明:本资料来自互联网枕善居只负责聚合原版权规原作者所有!枕善居不负责任何责任!(我为人人人人为我枕善居http:wwwmndsoftcom)目次RSC详解………………………………………………………串口通信基本接线方法………………………………………………串口通讯的概念及接口电路…………………………………………有关RS和RS接口的问答……………………………………同步通信方式…………………………………………………………通信协议…………………………………………………………………实战串行通讯……………………………………………………………全双工和半双工方式…………………………………………………浅析PC机串口通讯流控制……………………………………………奇偶校验………………………………………………………………开发通信软件的技术与技巧…………………………………………接口技术的基本知识…………………………………………………一个单片机串行数据采集传输模块的设计…………………………单工、半双工和全双工的定义………………………………………从RS端口获得电源…………………………………………………串行同步通信的应用……………………………………………………串行通信波特率的一种自动检测方法…………………………………RS、RS与RS标准及应用………………………………串口泵…………………………………………………………………RS技术文摘枕善居收集整理http:wwwmndsoftcomRSC详解串行通信接口标准经过使用和发展目前已经有几种。但都是在RS标准的基础上经过改进而形成的。所以以RSC为主来讨论。RSC标准是美国EIA(电子工业联合会)与BELL等公司一起开发的年公布的通信协议。它适合于数据传输速率在~bs范围内的通信。这个标准对串行通信接口的有关问题如信号线功能、电器特性都作了明确规定。由于通行设备厂商都生产与RSC制式兼容的通信设备因此它作为一种标准目前已在微机通信接口中广泛采用。在讨论RSC接口标准的内容之前先说明两点:首先RSC标准最初是远程通信连接数据终端设备DTE(DataTerminalEquipment)与数据通信设备DCE(DataCommunicationEquipment)而制定的。因此这个标准的制定并未考虑计算机系统的应用要求。但目前它又广泛地被借来用于计算机(更准确的说是计算机接口)与终端或外设之间的近端连接标准。显然这个标准的有些规定及和计算机系统是不一致的甚至是相矛盾的。有了对这种背景的了解我们对RSC标准与计算机不兼容的地方就不难理解了。其次RSC标准中所提到的“发送”和“接收”都是站在DTE立场上而不是站在DCE的立场来定义的。由于在计算机系统中往往是CPU和IO设备之间传送信息两者都是DTE因此双方都能发送和接收。一、RSCRSC标准(协议)的全称是EIARSC标准其中EIA(ElectronicIndustryAssociation)代表美国电子工业协会RS(ecommededstandard)代表推荐标准是标识号C代表RS的最新一次修改()在这之前有RSB、RSA。。它规定连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。常用物理标准还有有EIA#RSC、EIA#RSA、EIA#RSA、EIA#RS。这里只介绍EIA#RSC(简称RS)。例如目前在IBMPC机上的COM、COM接口就是RSC接口。电气特性EIARSC对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规定。在TxD和RxD上:逻辑(MARK)=V~V逻辑(SPACE)=~+V在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上:信号有效(接通ON状态正电压)=V~V信号无效(断开OFF状态负电压)=V~VRS技术文摘枕善居收集整理http:wwwmndsoftcom图以上规定说明了RSC标准对逻辑电平的定义。对于数据(信息码):逻辑“”(传号)的电平低于V逻辑“”(空号)的电平告语V对于控制信号接通状态(ON)即信号有效的电平高于V断开状态(OFF)即信号无效的电平低于V也就是当传输电平的绝对值大于V时电路可以有效地检查出来介于~V之间的电压无意义低于V或高于V的电压也认为无意义因此实际工作时应保证电平在±(~)V之间。EIARSC与TTL转换:EIARSC是用正负电压来表示逻辑状态与TTL以高低电平表示逻辑状态的规定不同。因此为了能够同计算机接口或终端的TTL器件连接必须在EIARSC与TTL电路之间进行电平和逻辑关系的变换。实现这种变换的方法可用分立元件也可用集成电路芯片。目前较为广泛地使用集成电路转换器件如MC、SN芯片可完成TTL电平到EIA电平的转换而MC、SN可实现EIA电平到TTL电平的转换。MAX芯片可完成TTL←→EIA双向电平转换图显示了和的内部结构和引脚。MC的引脚()、(,)、(,)和(,)接TTL输入。引脚、、、输出端接EIARSC。MC的的、、、脚接EIA输入而、、、脚接TTL输出。具体连接方法如图所示。图中的左边是微机串行接口电路中的主芯片UART它是TTL器件右边是EIARSC连接器要求EIA高电压。因此RSC所有的输出、输入信号都要分别经过MC和MC转换器进行电平转换后才能送到连接器上去或从连接器上送进来。RS技术文摘枕善居收集整理http:wwwmndsoftcom图、、连接器的机械特性:连接器:由于RSC并未定义连接器的物理特性因此出现了DB、DB和DB各种类型的连接器其引脚的定义也各不相同。下面分别介绍两种连接器。()DB:PC和XT机采用DB型连接器。DB连接器定义了根信号线分为组:①异步通信的个电压信号(含信号地SG)②mA电流环信号个(,)③空个()④保护地(PE)个作为设备接地端(脚)DB型连接器的外形及信号线分配如图所示。注意mA电流环信号仅IBMPC和IBMPCXT机提供至AT机及以后已不支持。图()DB连接器在AT机及以后不支持mA电流环接口使用DB连接器作为提供多功能IO卡或主板上COM和COM两个串行接口的连接器。它只提供异步通信的个信号。DB型连RS技术文摘枕善居收集整理http:wwwmndsoftcom接器的引脚分配与DB型引脚信号完全不同。因此若与配接DB型连接器的DCE设备连接必须使用专门的电缆线。电缆长度:在通信速率低于kbs时RSC所直接连接的最大物理距离为m(英尺)。最大直接传输距离说明:RSC标准规定若不使用MODEM在码元畸变小于的情况下DTE和DCE之间最大传输距离为m(英尺)。可见这个最大的距离是在码元畸变小于的前提下给出的。为了保证码元畸变小于的要求接口标准在电气特性中规定驱动器的负载电容应小于pF。、RSC的接口信号RSC规标准接口有条线条数据线、条控制线、条定时线、条备用和未定义线常用的只有根它们是:()联络控制信号线:数据装置准备好(DatasetreadyDSR)有效时(ON)状态表明MODEM处于可以使用的状态。数据终端准备好(DatasetreadyDTR)有效时(ON)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信要由下面的控制信号决定。请求发送(RequesttosendRTS)用来表示DTE请求DCE发送数据即当终端要发送数据时使该信号有效(ON状态)向MODEM请求发送。它用来控制MODEM是否要进入发送状态。允许发送(CleartosendCTS)用来表示DCE准备好接收DTE发来的数据是对请求发送信号RTS的响应信号。当MODEM已准备好接收终端传来的数据并向前发送时使该信号有效通知终端开始沿发送数据线TxD发送数据。这对RTSCTS请求应答联络信号是用于半双工MODEM系统中发送方式和接收方式之间的切换。在全双工系统中作发送方式和接收方式之间的切换。在全双工系统中因配置双向通道故不需要RTSCTS联络信号使其变高。接收线信号检出(ReceivedLinedetectionRLSD)用来表示DCE已接通通信链路告知DTE准备接收数据。当本地的MODEM收到由通信链路另一端(远地)的MODEM送来的载波信号时使RLSD信号有效通知终端准备接收并且由MODEM将接收下来的载波信号解调成数字两数据后沿接收数据线RxD送到终端。此线也叫做数据载波检出(DataCarrierdectectionDCD)线。振铃指示(RingingRI)当MODEM收到交换台送来的振铃呼叫信号时使该信号有效(ON状态)通知终端已被呼叫。()数据发送与接收线:RS技术文摘枕善居收集整理http:wwwmndsoftcom发送数据(TransmitteddataTxD)通过TxD终端将串行数据发送到MODEM(DTE→DCE)。接收数据(ReceiveddataRxD)通过RxD线终端接收从MODEM发来的串行数据(DCE→DTE)。()地线有两根线SG、PG信号地和保护地信号线无方向。上述控制信号线何时有效何时无效的顺序表示了接口信号的传送过程。例如只有当DSR和DTR都处于有效(ON)状态时才能在DTE和DCE之间进行传送操作。若DTE要发送数据则预先将DTR线置成有效(ON)状态等CTS线上收到有效(ON)状态的回答后才能在TxD线上发送串行数据。这种顺序的规定对半双工的通信线路特别有用因为半双工的通信才能确定DCE已由接收方向改为发送方向这时线路才能开始发送。个数据信号:发送TXD接收RXD。个信号地线:SG。个控制信号:DSR##数传机(即modem)准备好DataSetReadyDTR##数据终端(DTE即微机接口电路如Intel,)准备好DataTerminalReady。RTS##DTE请求DCE发送(RequestToSend)。CTS##DCE允许DTE发送(ClearToSend),该信号是对RTS信号的回答。DCD##数据载波检出DataCarrierDetection当本地DCE设备(Modem)收到对方的DCE设备送来的载波信号时使DCD有效通知DTE准备接收并且由DCE将接收到的载波信号解调为数字信号经RXD线送给DTE。RI##振铃信号Ringing当DCE收到交换机送来的振铃呼叫信号时使该信号有效通知DTE已被呼叫。用途引脚CCITTModem名称说明异步同步AA保护地设备外壳接地PEPE√BA发送数据数据送ModemTXDBB接收数据从Modem接收数据RXDCA请求发送在半双工时控制发送器的开和关RTSCB允许发送Modem允许发送CTSCC数据终端准备好Modem准备好DSRAB信号地信号公共地SGSG√RS技术文摘枕善居收集整理http:wwwmndsoftcomCF载波信号检测Modem正在接收另一端送来的信号DCD空空空接收信号检测()在第二通道检测到信号√允许发送()第二通道允许发送√发送数据()第二通道发送数据√DA发送器定时为Modem提供发送器定时信号√接收数据()第二通道接收数据√DD接收器定时为接口和终端提供定时√空请求发送()连接第二通道的发送器√CD数据终端准备好数据终端准备好DTR空振铃振铃指示RICH数据率选择选择两个同步数据率√DB发送器定时为接口和终端提供定时√空PART一、远距离通信第和第中情况是属于远距离通信(传输距离大于m的通信)的例子故一般要加调制解调器MODEM因此使用的信号线较多。注意:在以下各图中DTE信号为RSC信号DTE与计算机间的电平转换电路未画出。、采用Modem(DCE)和电话网通信时的信号连接:若在双方MODEM之间采用普通电话交换线进行通信除了需要~号信号线外还要增加RI(号)和DTR(号)两个信号线进行联络如图所示。RS技术文摘枕善居收集整理http:wwwmndsoftcom图DSR、DTR:数传机(DCE)准备好、数据终端(DTE)准备好只表示设备本身可用。首先通过电话机拔号呼叫对方电话交换台向对方发出拔号呼叫信号当对方DCE收到该信号后使RI(振铃信号)有效通知DTE已被呼叫。当对方“摘机”后两方建立了通信链路。若计算机要发送数据至对方首先通过接口电路(DTE)发出RTS(请求发送)信号。此时若DCE(Modem)允许传送则向DTE回答CTS(允许发送)信号。一般可直接将RTSCTS接高电平即只要通信链路已建立就可传送信号。(RTSCTS可只用于半双工系统中作发送方式和接收方式的切换。当DTE获得CTS信号后通过TXD线向DCE发出串行信号DCE(Modem)将这些数字信号调制成模拟信号(又称载波信号)传向对方。计算机向DTE“数据输出寄存器”传送新的数据前应检查Modem状态和数据输出寄存器为空。当对方的DCE收到载波信号后向对方的DTE发出DCD信号(数据载波检出)通知其DTE准备接收同时将载波信号解调为数据信号从RXD线上送给DTEDTE通过串行接收移位寄存器对接收到的位流进行移位当收到个字符的全部位流后把该字符的数据位送到数据输入寄存器CPU可以从数据输入寄存器读取字符。、采用专用电话线通信:在通信双方的MODEM之间采用电话线进行通信则只要使用~号信号线进行联络与控制。不需要电话机、振铃信号RI和DTR信号其信号线的连接如图那样。RS技术文摘枕善居收集整理http:wwwmndsoftcom图二、近距离通信:当通信距离较近时可不需要Modem通信双方可以直接连接这种情况下只需使用少数几根信号线。最简单的情况在通信中根本不需要RSC的控制联络信号只需三根线(发送线、接收线、信号地线)便可实现全双工异步串行通信即是这里要讨论的第一种情况。无Modem时最大通信距离按如下方式计算:RSC标准规定:当误码率小于时要求导线的电容值应小于PF。对于普通导线其电容值约为PFM。则允许距离L=PF(PFM)=M这一距离的计算是偏于保守的实际应用中当使用bps普通双绞屏蔽线时距离可达~米。、零Modem的最简连线(线制)图是零MODEM方式的最简单连接(即三线连接)图中的号线与号线交叉连接是因为在直连方式时把通信双方都当作数据终端设备看待双方都可发也可收。在这种方式下通信双方的任何一方只要请求发送RTS有效和数据终端准备好DTR有效就能开始发送和接收。图()RTS与CTS互联:只要请求发送立即得到允许()DTR与DSR互联:只要本端准备好认为本端立即可以接收(DSR、数传机准备好)。、零Modem标准连接:如果想在直接连接时而又考虑到RSC的联络控制信号则采用零MODEM方式的标准连接方法其通信双方信号线安排如下顺序所演示的那样。无Modem的标准联线(线制)如图所示:RS技术文摘枕善居收集整理http:wwwmndsoftcom从中可以看出RSC接口标准定义的所有信号线都用到了并且是按照DTE和DCE之间信息交换协议的要求进行连接的只不过是把DTE自己发出的信号线送过来当作对方DCE发来的信号因此又把这种连接称为双叉环回接口。双方的握手信号关系如下(注:甲方乙方并未在图中标出):()当甲方的DTE准备好发出DTR信号该信号直接联至乙方的RI(振铃信号)和DSR(数传机准备好)。即只要甲方准备好乙方立即产生呼叫(RI)有效并同时准备好(DSR)。尽管此时乙方并不存在DCE(数传机)。()甲方的RTS和CTS相连并与乙方的DCD互连。即:一旦甲方请求发送(RTS)便立即得到允许(CTS)同时使乙方的DCD有效即检测到载波信号。()甲方的TXD与乙方的RXD相连一发一收。RS技术文摘枕善居收集整理http:wwwmndsoftcomRS技术文摘枕善居收集整理http:wwwmndsoftcom串口通信基本接线方法目前较为常用的串口有针串口(DB)和针串口(DB)通信距离较近时(<m)可以用电缆线直接连接标准RS端口(RS,RS较远)若距离较远需附加调制解调器(MODEM)。最为简单且常用的是三线制接法即地、接收数据和发送数据三脚相连本文只涉及到最为基本的接法且直接用RS相连以回答前段网友的咨询。DB和DB的常用信号脚说明针串口(DB)针串口(DB)针号功能说明缩写针号功能说明缩写数据载波检测DCD数据载波检测DCD接收数据RXD接收数据RXD发送数据TXD发送数据TXD数据终端准备DTR数据终端准备DTR信号地GND信号地GND数据设备准备好DSR数据准备好DSR请求发送RTS请求发送RTS清除发送CTS清除发送CTS振铃指示DELL振铃指示DELLRSC串口通信接线方法(三线制)首先串口传输数据只要有接收数据针脚和发送针脚就能实现:同一个串口的接收脚和发送脚直接用线相连两个串口相连或一个串口和多个串口相连·同一个串口的接收脚和发送脚直接用线相连对针串口和针串口均是与直接相连·两个不同串口(不论是同一台计算机的两个串口或分别是不同计算机的串口)针-针针-针针-针上面表格是对微机标准串行口而言的还有许多非标准设备如接收GPS数据或电子罗盘数据只要记住一个原则:接收数据针脚(或线)与发送数据针脚(或线)相连彼些交叉信号地对应相接。串口调试中要注意的几点:RS技术文摘枕善居收集整理http:wwwmndsoftcom·不同编码机制不能混接如RSC不能直接与RS接口相连市面上专门的各种转换器卖必须通过转换器才能连接·线路焊接要牢固不然程序没问题却因为接线问题误事·串口调试时准备一个好用的调试工具如串口调试助手、串口精灵等有事半功倍之效果·强烈建议不要带电插拨串口插拨时至少有一端是断电的否则串口易损坏。串口通讯的概念及接口电路随着计算机系统的应用和微机网络的发展通信功能越来越显的重要。这里所说的通信是只计算机与外界的信息交换。因此通信既包括计算机与外部设备之间也包括计算机和计算机之间的信息交换。由于串行通信是在一根传输线上一位一位的传送信息所用的传输线少并且可以借助现成的电话网进行信息传送因此特别适合于远距离传输。对于那些与计算机相距不远的人-机交换设备和串行存储的外部设备如终端、打印机、逻辑分析仪、磁盘等采用串行方式交换数据也很普遍。在实时控制和管理方面采用多台微机处理机组成分级分布控制系统中各CPU之间的通信一般都是串行方式。所以串行接口是微机应用系统常用的接口。许多外设和计算机按串行方式进行通信这里所说的串行方式是指外设与接口电路之间的信息传送方式实际上CPU与接口之间仍按并行方式工作。串行通信的概念图所谓“串行通信”是指外设和计算机间使用一根数据信号线(另外需要地线,可能还需要控制线),数据在一根数据信号线上一位一位地进行传输每一位数据都占据一个固定的时间长度。如图所示。这种通信方式使用的数据线少在远距离通信中可以节约通信成本当然其传输速度比并行传输慢。由于CPU与接口之间按并行方式传输接口与外设之间按串行方式传输因此在串行接口中必须要有“接收移位寄存器”(串→并)和“发送移位寄存器”(并→串)。典型的串行接口的结构如所示。RS技术文摘枕善居收集整理http:wwwmndsoftcom图在数据输入过程中数据位位地从外设进入接口的“接收移位寄存器”当“接收移位寄存器”中已接收完个字符的各位后数据就从“接收移位寄存器”进入“数据输入寄存器”。CPU从“数据输入寄存器”中读取接收到的字符。(并行读取即D~D同时被读至累加器中)。“接收移位寄存器”的移位速度由“接收时钟”确定。在数据输出过程中CPU把要输出的字符(并行地)送入“数据输出寄存器”“数据输出寄存器”的内容传输到“发送移位寄存器”然后由“发送移位寄存器”移位把数据位位地送到外设。“发送移位寄存器”的移位速度由“发送时钟”确定。接口中的“控制寄存器”用来容纳CPU送给此接口的各种控制信息这些控制信息决定接口的工作方式。“状态寄存器”的各位称为“状态位”每一个状态位都可以用来指示数据传输过程中的状态或某种错误。例如用状态寄存器的D位为“”表示“数据输出寄存器”空用D位表示“数据输入寄存器满”用D位表示“奇偶检验错”等。能够完成上述“串<>并”转换功能的电路通常称为“通用异步收发器”(UART:UniversalAsynchronousReceiverandTransmitter),典型的芯片有:Intel,。有关RS和RS接口的问答什么是RSC接口?采用RSC接口有何特点?传输电缆长度如何考虑?答:计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低特别是在远程传输时避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。在串行通讯时要求通讯双方都采用一个标准接口使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。RSC接口(又称EIARSC)是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个个脚的DB连接器对连接器的每个引脚的信号内容加以规定还对各种信号的电平加以规定。()接口的信号内容实际上RSC的条引线中有许多是很少使用的在计算机与终端通讯中一般只使用条引线。RSC最常用的条引线的信号内容见附表所示()接口的电气特性在RSC中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即:逻辑“”V逻辑“”V。噪声容限为V。即要求接收器能识别低至V的信号作为逻辑“”高到V的信号作为逻辑“”附表引脚序号信号名称符号流向功能发送数据TXDDTE→DCEDTE发送串行数据接收数据RXDDTE←DCEDTE接收串行数据请求发送RTSDTE→DCEDTE请求DCE将线路切换到发送方式允许发送CTSDTE←DCEDCE告诉DTE线路已接通可以发送数据数据设备准备好DSRDTE←DCEDCE准备好信号地信号公共地RS技术文摘枕善居收集整理http:wwwmndsoftcom载波检测DCDDTE←DCE表示DCE接收到远程载波数据终端准备好DTRDTE→DCEDTE准备好振铃指示RIDTE←DCE表示DCE与线路接通,出现振铃()接口的物理结构RSC接口连接器一般使用型号为DB的芯插头座,通常插头在DCE端,插座在DTE端一些设备与PC机连接的RSC接口,因为不使用对方的传送控制信号,只需三条接口线,即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”。所以采用DB的芯插头座传输线采用屏蔽双绞线。()传输电缆长度由RSC标准规定在码元畸变小于的情况下传输电缆长度应为英尺其实这个的码元畸变是很保守的在实际应用中约有的用户是按码元畸变的范围工作的所以实际使用中最大距离会远超过英尺美国DEC公司曾规定允许码元畸变为而得出附表的实验结果。其中号电缆为屏蔽电缆型号为DECPNO内有三对双绞线每对由#AWG组成其外覆以屏蔽网。号电缆为不带屏蔽的电缆。型号为DECPNO是#AWG的四芯电缆。附表DEC公司的实验结果波特率号电缆传输距离(英尺)号电缆传输距离(英尺)什么是RS接口?它比RSC接口相比有何特点?答:由于RSC接口标准出现较早难免有不足之处主要有以下四点:()接口的信号电平值较高易损坏接口电路的芯片又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。()传输速率较低在异步传输时波特率为Kbps。()接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式这种共地传输容易产生共模干扰所以抗噪声干扰性弱。()传输距离有限最大传输距离标准值为英尺实际上也只能用在米左右。针对RSC的不足于是就不断出现了一些新的接口标准RS就是其中之一它具有以下特点:RS的电气特性:逻辑“”以两线间的电压差为()V表示逻辑“”以两线间的电压差为()V表示。接口信号电平比RSC降低了就不易损坏接口电路的芯片且该电平与TTL电平兼容可方便与TTL电路连接。RS的数据最高传输速率为MbpsRS技术文摘枕善居收集整理http:wwwmndsoftcomRS接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合抗共模干能力增强即抗噪声干扰性好。RS接口的最大传输距离标准值为英尺实际上可达米另外RSC接口在总线上只允许连接个收发器即单站能力。而RS接口在总线上是允许连接多达个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS接口方便地建立起设备网络。因RS接口具有良好的抗噪声干扰性长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。因为RS接口组成的半双工网络一般只需二根连线所以RS接口均采用屏蔽双绞线传输。RS接口连接器采用DB的芯插头座与智能终端RS接口采用DB(孔)与键盘连接的键盘接口RS采用DB(针)。采用RS接口时传输电缆的长度如何考虑?答:在使用RS接口时对于特定的传输线经从发生器到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所限制。下图所示的最大电缆长度与信号速率的关系曲线是使用AWG铜芯双绞电话电缆(线径为mm)线间旁路电容为PFM终端负载电阻为欧时所得出。(曲线引自GB附录A)。由图中可知当数据信号速率降低到KbitS以下时假定最大允许的信号损失为dBV时则电缆长度被限制在M。实际上图中的曲线是很保守的在实用时是完全可以取得比它大的电缆长度。当使用不同线径的电缆。则取得的最大电缆长度是不相同的。例如:当数据信号速率为KbitS时采用AWG电缆由图可知最大电缆长度是m若采用AWG电缆(线径为。mm)则电缆长度将可以大于m若采用AWG电缆(线径为。mm)则电缆长度只能小于m。同步通信方式、同步通信方式的特点:采用同步通信时将许多字符组成一个信息组这样字符可以一个接一个地传输但是在每组信息(通常称为帧)的开始要加上同步字符在没有信息要传输时要填上空字符因为同步传输不允许有间隙。在同步传输过程中一个字符可以对应~位。当然对同一个传输过程所有字符对应同样的数位比如说n位。这样传输时按每n位划分为一个时间片发送端在一个时间片中发送一个字符接收端则在一个时间片中接收一个字符。同步传输时一个信息帧中包含许多字符每个信息帧用同步字符作为开始一般将同步字符和空字符用同一个代码。在整个系统中由一个统一的时钟控制发送端的发送和空字符用同一个代码。接收端当然是应该能识别同步字符的当检测到有一串数位和同步字符相匹配时就认为开始一个信息帧于是把此后的数位作为实际传输信息来处理。、面向字符的同步协议(IBM的BSC协议)RS技术文摘枕善居收集整理http:wwwmndsoftcom该协议规定了个特殊字符(称为控制字符)作为信息传输的标志。其格式为SYNSOH标题STX数据块ETBETX块校验SYN:同步字符(Synchronouscharacter)每帧可加个(单同步)或个(双同步)同步字符。SOH:标题开始(StartofHeader)。标题:Header包含源地址(发送方地址)、目的地址(接收方地址)、路由指示。STX:正文开始(StartofText)。数据块:正文(Text)由多个字符组成。ETB:块传输结束(endoftransmissionblock)标识本数据块结束。ETX:全文结束(endoftext)(全文分为若干块传输)。块校验:对从SOH开始直到ETBETX字段的检验码。、面向bit的同步协议(ISO的HDLC)一帧信息可以是任意位用位组合标识帧的开始和结束。帧格式为:F场A场C场I场FC场F场F场:标志场作为一帧的开始和结束标志字符为位。A场:地址场规定接收方地址可为的整倍位。接收方检查每个地址字节的第位如果为“”则后边跟着另一个地址字节。若为“”则该字节为最后一个地址字节。C场:控制场。指示信息场的类型位或位。若第字节的第位为则还有第个字节也是控制场。I场:信息场。要传送的数据。FC场:帧校验场。位循环冗余校验码CRC。除F场和自动插入的“”位外均参加CRC计算。RS技术文摘枕善居收集整理http:wwwmndsoftcom、同步通信的“位插入和删除技术”在同步通信中一帧信息以一个(或几个)特殊字符开始例如F场=B。但在信息帧的其他位置完全可能出现这些特殊字符为了避免接收方把这些特殊字符误认为帧的开始发送方采用了“位插入技术”相应地接收方采用“位删除技术”。发送方的位插入:除了起始字符外当连续出现个时发送方自动插入一个。使得在整个信息帧中只有起始字符含有连续的个。接收方的“位删除技术”:接收方收到连续个作为帧的起始把连续出现个后的自动删除。、同步通信的“字节填充技术”设需要传送的原始信息帧为:SOTDATAEOT节填充技术采用字符替换方式使信息帧的DATA中不出现起始字符SOT和结束字符EOT。设按下表方式进行替换:DATA中的原字符替换为SOTESCXEOTESCYESCESCZ其中ESC=AHX、Y、Z可指定为任意字符(除SOT、EOT、ESC外)。发送方按约定方式对需要发送的原始帧进行替换并把替换后的新的帧发送给接收方。例如图所示:接收方按约定方式进行相反替换可以获得原始帧信息。、异步通信和同步通信的比较()异步通信简单双方时钟可允许一定误差。同步通信较复杂双方时钟的允许误差较小。()异步通信只适用于点<>点同步通信可用于点<>多。()通信效率:异步通信低同步通信高。RS技术文摘枕善居收集整理http:wwwmndsoftcom通信协议所谓通信协议是指通信双方的一种约定。约定包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定通信双方必须共同遵守。因此也叫做通信控制规程或称传输控制规程它属于ISO'SOSI七层参考模型中的数据链路层。目前采用的通信协议有两类:异步协议和同步协议。同步协议又有面向字符和面向比特以及面向字节计数三种。其中面向字节计数的同步协议主要用于DEC公司的网络体系结构中。一、物理接口标准串行通信接口的基本任务()实现数据格式化:因为来自CPU的是普通的并行数据所以接口电路应具有实现不同串行通信方式下的数据格式化的任务。在异步通信方式下接口自动生成起止式的帧数据格式。在面向字符的同步方式下接口要在待传送的数据块前加上同步字符。()进行串-并转换:串行传送数据是一位一位串行传送的而计算机处理数据是并行数据。所以当数据由计算机送至数据发送器时首先把串行数据转换为并行数才能送入计算机处理。因此串并转换是串行接口电路的重要任务。()控制数据传输速率:串行通信接口电路应具有对数据传输速率波特率进行选择和控制的能力。()进行错误检测:在发送时接口电路对传送的字符数据自动生成奇偶校验位或其他校验码。在接收时接口电路检查字符的奇偶校验或其他校验码确定是否发生传送错误。()进行TTL与EIA电平转换:CPU和终端均采用TTL电平及正逻辑它们与EIA采用的电平及负逻辑不兼容需在接口电路中进行转换。()提供EIARSC接口标准所要求的信号线:远距离通信采用MODEM时需要根信号线近距离零MODEM方式只需要根信号线。这些信号线由接口电路提供以便与MODEM或终端进行联络与控制。、串行通信接口电路的组成为了完成上述串行接口的任务串行通信接口电路一般由可编程的串行接口芯片、波特率发生器、EIA与TTL电平转换器以及地址译码电路组成。其中串行接口芯片随着大规模继承电路技术的发展通用的同步(USRT)和异步(UART)接口芯片种类越来越多如下表所示。它们的基本功能是类似的都能实现上面提出的串行通信接口基本任务的大部分工作且都是可编程的。才用这些芯片作为串行通信接口电路的核心芯片会使电路结构比较简单。同步(USRT)传输速率bs芯片面向字符HDLC异步(UART)(起止式)同步异步INSKMCMMCMRS技术文摘枕善居收集整理http:wwwmndsoftcomMCMIntAKKIntKZSIOK有关串行通信的物理标准为使计算机、电话以及其他通信设备互相沟通现在已经对串行通信建立了几个一致的概念和标准这些概念和标准属于三个方面:传输率电特性信号名称和接口标准。、传输率:所谓传输率就是指每秒传输多少位传输率也常叫波特率。国际上规定了一个标准波特率系列标准波特率也是最常用的波特率标准波特率系列为、、、、、和。大多数CRT终端都能够按到范围中的任何一种波特率工作。打印机由于机械速度比较慢而使传输波特率受到限制所以一般的串行打印机工作在波特率点针式打印机由于其内部有较大的行缓冲区所以可以按高达波特的速度接收打印信息。大多数接口的接收波特率和发送波特率可以分别设置而且可以通过编程来指定。、RSC标准:RSC标准对两个方面作了规定即信号电平标准和控制信号线的定义。RS-C采用负逻辑规定逻辑电平信号电平与通常的TTL电平也不兼容RSC将V~V规定为“”V~V规定为“”。图是TTL标准和RSC标准之间的电平转换。图二、软件协议OSI协议和TCPIP协议RS技术文摘枕善居收集整理http:wwwmndsoftcom图()OSI协议OSI七层参

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新课改视野下建构高中语文教学实验成果报告(32KB)

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