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  • 即一个主设备(Master),其余为从设备(Salve),从设备之间不能通信,所以RS422支持点对多的双向通信。接收器输人阻抗为4kΩ,故发端最大负载能力是104kΩ+100Ω(终接电阻)。RS422四线接口由于采用单独的发送和...
  • 在电参数仪的设计中,数据采集由单片机AT89C52负责,上位PC机主要负责通信(包括与单片机之间的串行通信和... 实际应用中,由于大多数普通PC机只有常用的RS232串行通信口,而不具备RS485通信接口。因此,为了实现RS
  • 摘要:异步串行通信接口(SCI)因其结构简洁、使用方便,因而在各类MCU、DSP和MPU芯片设计中获得广泛的应用。本文给出一种以状态机为控制核心、以数据流为执行中心的异步串行通信接口IP核结构设计的通用方法。此方法...
  • 摘要:文章对多种协议串行通信进行了分析与讨论,给合Linear公司生产的多协议串口芯片,针对传统串口通信实现中的问题以及实际的广域网串行通信的需求,提出了一种多协议串行接口的设计实现方法。 关键词:多协议...
  • 串行通信接口介绍

    2019-05-07 20:52:26
    全面解析RS232、RS485、RS422、RJ45接口的区别和各自的应用
  • 本文给出一个在两个DSP之间实现简单异步通信的通用程序。
  • 串口通信接口标准(三)——RS232

    千次阅读 2021-03-07 21:57:28
    一、串口通信接口标准简介 串行数据通信接口标准主要有RS-232、RS-422与RS-485,最初都是由电子工业协会(EIA)制订并发布的。 RS-232在1970年发布,命名为EIA-232-E,作为工业标准,以保证不同厂家产品之间的兼容。...

    一、串口通信接口标准简介

    串行数据通信接口标准主要有RS-232、RS-422与RS-485,最初都是由电子工业协会(EIA)制订并发布的。

    RS-232在1970年发布,命名为EIA-232-E,作为工业标准,以保证不同厂家产品之间的兼容。

    RS-422由RS-232发展而来,它是为改进RS-232通信距离短(最大传输距离15m)、速率低(最大位速率为20Kb/s)的缺点而提出的。RS-422定义了一种平衡通信接口,将传输速率提高到10Mbps,传输距离延长到4000英尺≈1200米(速率低于100Kbps时),并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范,被命名为TIA/EIA-422-A标准。

    为扩展应用范围,EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准,增加了多点、双向通信能力,即允许多个发送器连接到同一条总线上,同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性,扩展了总线共模范围,后命名为TIA/EIA-485-A标准。因RS-485为半双工的,当用于多站互连时可节省信号线,便于高速、远距离传送。许多智能仪器设备均配有RS-485总线接口,将它们联网也十分方便。由于EIA提出的建议标准都是以“RS”(recommeded standard)推荐标准作为前缀,所以在通讯工业领域,仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓。

    RS-232、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性(电压,阻抗)做出规定,而不涉及接插件、电缆或协议,在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议。

    二、RS-232串行通信接口标准

    RS-232-C是美国电子工业协会EIA(Electronic Industry AssociaTIon)制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写,232为标识号,C表示修改次数。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”。

    传统的RS-232-C总线标准采用标准25芯D型插头座(DB25),包含了两个信号通道,即主通道和副通道。利用RS- 232总线可以实现全双工通信,在多数情况下主要使用主通道。在一般应用中,使用3条~9条信号线就可以实现全双工通信,如采用三条信号线(接收线、发送线和信号地)能实现简单的全双工通信过程。

    后来使用简化为9芯D型插座(DB9)现在应用中25芯插头座已很少采用。

    为了保证码元畸变小于4%的要求,按RS-232-C标准规定,驱动器的负载电容应小于 2500pF。驱动器允许有2500pF的电容负载,通信距离将受此电容限制,例如,采用150pF/m的通信电缆时,最大通信距离为15m(50英尺);若每米电缆的电容量减小,通信距离可以增加。传输距离短的另一原因是RS-232属单端信号传送,存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题,因此一般用于20m以内的通信。

    RS-232采取不平衡传输方式,即所谓单端通讯。由于其发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右,所以其共模抑制能力差,再加上双绞线上的分布电容,其传送距离最大为约15米,最高速率为20kb/s。RS-232是为点对点(即只用一对收、发设备)通讯而设计的,其驱动器负载为3~7kΩ。所以RS-232适合本地设备之间的通信。
    目前RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。

    收、发两端的数据信号是相对于信号地,如从DTE设备发出的数据在使用DB25连接器时是2脚相对7脚(信号地)的电平。典型的RS-232信号在正负电平之间摆动,在发送数据时,发送端驱动器输出正电平在+5~+15V,负电平在-5~-15V电平。当无数据传输时,线上为TTL,从开始传送数据到结束,线上电平从TTL电平到RS-232电平再返回TTL电平。接收器典型的工作电平在+3~+12V与-3~-12V。由于发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右,所以其共模抑制能力差,再加上双绞线上的分布电容,其传送距离最大为约15米,最高速率为20Kbps。RS-232是为点对点(即只用一对收、发设备)通讯而设计的,其驱动器负载为3~7kΩ。所以RS-232适合本地设备之间的通信。

    1 电气特性

    RS-232C对电气特性、逻辑电平和各种信号功能都做了规定,如下:

    在TXD和RXD数据线上:

    (1)逻辑1的电平为-3V~-15V

    (2)逻辑0的电平为+3~+15V的电压

    在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上:

    (1)信号有效(接通,ON状态)为+3~+15V的电压

    (2)信号无效(断开,OFF状态)为-3~-15V的电压

    规定逻辑“1”的电平为-5V~-15 V,逻辑“0”的电平为+5 V~+15 V。选用该电气标准的目的在于提高抗干扰能力,增大通信距离。RS -232的噪声容限为2V,接收器将能识别高至+3V的信号作为逻辑“0”,将低到-3 V的信号作为逻辑“1

    以上规定说明RS-232C是用正负电压来表示逻辑状态。对于数据(信息码),逻辑1(传号)的电平低于-3V,逻辑0(空号)的电平高于+3V;对于控制信号,接通状态(ON)即信号有效的电平高于3V,断开状态(OFF)即信号无效的电平低于-3V。
     
    也就是说,当传输电平的绝对值大于 3V时,电路可以有效地检查出来,介于-3~+3V之间的电压无意义,低于-15V或高于+15V的电压也认为无意义,因此,实际工作时,应保证电平在± (3~15) V之间。

    2 机械特性

    常用的串口接头有两种,一种是9针串口(简称DB-9),一种是25针串口(简称DB-25)。
    RS-232C标准接口有25条线,其中,4条数据线、11条控制线、3条定时线以及7条备用和未定义线。那么,这些信号线在9针串口和25针串口的管脚上是如何分配的呢?9针串口和25针串口信号线分配下图所示。
    9针串口和25针串口信号线分配示意图
    每种接头都有公头和母头之分,其中带针状的接头是公头,而带孔状的接头是母头。9针串口的外观如下图所示。
    在这里插入图片描述
    可以看出,在9针串口接头中,公头和母头的管脚定义顺序是不一样,这一点需要特别注意。那么,这些管脚都有什么作用呢?9针串口和25针串口常用的9根管脚的功能说明如下图所示。
    9针串口和25针串口常用管脚功能说明
    RS232标准采用的接口常用的一般是9针D型插头。

    编号信号方向缩写名称描述
    1调制解调器DCD(又名CD)载波检测
    2调制解调器RXD接收数据
    3PCTXD发送数据
    4PCDTR数据终端准备
    5GND信号地线
    6调制解调器DSR通讯设备准备好
    7PCRTS请求发送
    8调制解调器CTS允许发送(发送清除)
    9调制解调器RI响(振)铃指示器

    (1)数据载波检出(Data Carrier detection,DCD)——用来表示数据通信设备(DCE)已接通通信链路,告知数据终端设备(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数据后,沿接收数据线RXD送到终端。此线也叫作接收线信号检出( Received Line Signal Detection,RSD)线。

    (2)接收数据( Received data,RXD)——通过RXD线终端接收从 MODEM发来的串行数据(DCE→DTE)。
    接收信号(RXD),数据终端设备(DTE)通过该信号线接收从数据通信设备(DCE)发来的串行数据。

    (3)发送数据( Transmitted data,TXD)——通过TXD终端将串行数据发送到 MODEM(DTE→DCE)。
    发送数据(TXD),数据终端设备(DTE)通过该信号线将串行数据发送到数据通信设备(DCE)。

    (4)数据终端准备好( Data Terminal Ready,DTR)——有效时(ON)状态,表明数据终端可以使用。
    数据终端准备好(DTR),有效状态(ON)表示数据终端设备处于可以使用状态。

    (5)地线-GND。
    地线(SG、PG),分别表示信号地和保护地信号线。

    (6)数据装置准备好( Data Set ready,DSR)——有效状态(ON),表明通信设备处于可以使用的状态。

    (7)请求发送( Request to Send,RTS)——用来表示数据终端设备(DTE)请求数据通信设备(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。

    (8)清除发送( Clear to Send,CTS)―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。
    允许发送(CTS),用来表示数据通信设备(DCE)已经准备好了数据,可以向数据终端设备(DTE)发送数据,是对请求发送信号RTS的响应。

    (9)振铃指示( Ringing,R)——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。
    振铃指示(RI),当数据通信设备收到交换台送来的振铃呼叫信号时,使该信号有效(ON),通知终端,已被呼叫。

    RS422与RS485放在下一章《串口通信接口标准学习(四)——RS422、RS485》继续了解。

    参考:
    【1】https://baike.baidu.com/item/RS-232/2022036?fromtitle=rs232&fromid=3555506&fr=aladdin
    【2】https://blog.csdn.net/bekars/article/details/1392586
    【3】http://m.elecfans.com/article/663969.html

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  • VB串口通信第三节串行通信接口标准.pptx
  • 串行通信接口SCI

    2020-12-29 17:21:19
    SCI是串行通信接口。SCI是一个双线的异步串口,具有接受和发送两根信号线的异步串口。 二、SCI模块的特点 ①SCI模块具有两个引脚:发送引脚SCITXD和接收引脚SCIRXD ②SCI模块具有双缓冲接受和发送功能:接收缓冲...

    一、SCI模块概述

    SCI是串行通信接口。SCI是一个双线的异步串口,具有接受和发送两根信号线的异步串口

    二、SCI模块的特点

    ①SCI模块具有两个引脚:发送引脚SCITXD和接收引脚SCIRXD
    ②SCI模块具有双缓冲接受和发送功能:接收缓冲寄存器SCIRXBUF,发送缓冲寄存器SCITXBUF
    ③SCI模块可以产生两个中断:接收中断SCIRXINT,发送中断SCITXINT
    在这里插入图片描述

    三、SCI模块工作原理

    如果使能了SCI的FIFO功能,则RXSHF会将数据直接加载到RX FIFO队列中,CPU再从FIFO队列中读取数据。同理,如果使能了SCI的FIFO功能,则TXSHF将直接从TX FIFO队列中获取需要发送的数据。
    在这里插入图片描述

    四、SCI的通信数据格式

    28335的SCI模块采用NRZ数据格式,包括了:
    其中LSB为数据最低位,MSB为数据最高位,每个数据位占用8个SCI时钟周期
    在这里插入图片描述

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  • 该标准的用途是定义数据终端设备(DTE)与数据通信设各(DOE)接口的电气特性。目前在IBM PC机上的COM1、COM2接口,就是RS-232C接口。而一般PLC上的RS232C口有3种形式: (1) PLC的CPU单元内置RS232C口,通信由...
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  • 摘要:本文针对由FPGA构成的高速数据采集系统数据处理能力弱的问题,提出FPGA与单片机实现数据串行通信的解决方案。在通信过程中完全遵守RS232协议,具有较强的通用性和推广价值。  1 前言  现场可编程逻辑器件...
  • 1.串行通信: 按照数据传送方向,分为: 单工: 数据传输只支持数据在一个方向上传输 半双工: 允许数据在两个方向上...-SPI,IIC通信接口(有时钟,可约定第几个边沿开始发送/接受数据) **异步通信:**不带时钟同步

    1.串行通信:

    在这里插入图片描述
    按照数据传送方向,分为:
    单工:
    数据传输只支持数据在一个方向上传输
    半双工:
    允许数据在两个方向上传输,但是,在某一时刻,只允许数
    据在一个方向上传输,它实际上是一种切换方向的单工通信;
    全双工:
    允许数据同时在两个方向上传输,因此,全双工通信是两个
    单工通信方式的结合,它要求发送设备和接收设备都有独立
    的接收和发送能力。

    2.串行通信的通信方式

    **同步通信:**带时钟同步信号传输。
    -SPI,IIC通信接口(有时钟,可约定第几个边沿开始发送/接受数据)
    **异步通信:**不带时钟同步信号。
    -UART(通用异步收发器),单总线
    采用其它非时钟的约定方式进项沟通
    (1.采用同波特率的方式,2.采用高低电平时常约定)
    在这里插入图片描述
    说明:1.单总线运用实例,18B20,需要切换发送还是接收端
    2.全双工通信时,发送和接受都必须有独立的引脚
    3.同步通信都需要有同步时钟
    4.半双工只有一个接收引脚,发送和接收模式可以来回切换

    STM32的串口通信接口
    UART:通用异步收发器
    USART:通用同步异步收发器
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    STM32串口异步通信需要定义的参数
    起始位
    数据位(8位或者9位)
    奇偶校验位(第9位)//奇校验的话,如果前八位的1是偶数个,就在第九位加一个1,将1的个数配成奇数
    停止位(1,15,2位)
    波特率设置

    在这里插入图片描述

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  • 串行通信接口

    千次阅读 2018-06-13 21:15:10
    相对于同步通信,异步通信在发送字符时,所发送的字符之间的时隙可以是任意的,当然,接收端必须时刻做好接收的准备(如果接收端主机的电源都没有加上,那么发送端发送字符就没有意义,因为接收端根本无法接收)。...

    2018-08-06补充(百度百科):

    异步通信是一种很常用的通信方式。相对于同步通信,异步通信在发送字符时,所发送的字符之间的时隙可以是任意的,当然,接收端必须时刻做好接收的准备(如果接收端主机的电源都没有加上,那么发送端发送字符就没有意义,因为接收端根本无法接收)。发送端可以在任意时刻开始发送字符,因此必须在每一个字符的开始和结束的地方加上标志,即加上开始位和停止位,以便使接收端能够正确地将每一个字符接收下来。

    异步通信的好处是通信设备简单、便宜,缺点信道利用率较低(因为开始位和停止位的开销所占比例较大),但随着光网络的发展,这些已不是根本问题。

    一、异步串行方式的数据格式

    由于UART是串行异步通信方式,因此在UART通信过程中每次只能传输1位(bit),若干位组成一个数据帧(frame),帧是UART通信中最基本单元,它主要包含:开始位,数据位,校验位(如果开启了数据校验,要包含校验位),和停止位,帧结构如下图所示。

     

     

    开发者要通过寄存器的设置,来指定帧的格式,帧的封装最终还是由硬件自动完成。

    UART在通信之前要在发送端和接收端约定好帧结构,也就是约定好传输数据帧格式。

    l  开始位:必须包含在数据帧中,表示一个帧的开始。

    l  数据位:可选5,6,7,8位,该位长度可由编程人员指定。

    l  校验位:如果在开启了数据校验时,该位必须指定。

    l  停止位:可选1,2位,该位长度可由编程人员指定。

    通信双方约定好帧格式后,指定同一波特率,以保证双方数据传输的同步。波特率是指单位时间传输二进制数据的位数,其单位为比特每秒(bps或bit/s),表示美秒传多少位。

     

    二、Exynos4412异步串行通信

    1. 控制器框架如下图所示:

    (1)数据发送

    发送的数据帧可编程的,它的一个帧长度是用户指定的,它包括一个开始位,5~8个数据位,一个可选的奇偶校验位和1~2个停止位,数据帧格式可以通过设置ULCONn寄存器来设置。发送器也可以产生一个终止信号,它是由一个全部为0的数据帧组成。在当前发送数据被完全传输完以后,该模块发送一个终止信号。在终止信号发送后,它可以继续通过FIFO(FIFO)或发送保持寄存器(NON-FIFO)发送数据。

    (2)数据接收

    同样接收端的数据也是可编程的,接收器可以侦测到溢出错误奇偶校验错误,帧错误和终止条件,每个错误都可以设置一个错误标志。

    l  溢出错误是指在旧数据被读取到之前,新数据覆盖了旧数据

    l  奇偶校验错误是指接收器侦测到了接收数据校验结果失败,接收数据无效

    l  帧错误是指接收到的数据没有一个有效的停止位,无法判定数据帧结束

    l  终止条件是指RxDn接收到保持逻辑0状态持续长于一个数据帧的传输时间

     

    2. 寄存器配置

    1)配置管脚

     

     

    2)通过ULCONn寄存器设置帧格式,比如0x3代表8位数据位,1位奇偶校验位,1位停止位。

     

     

    3)UCONn 设置串口为中断或轮询方式发送或接收数据

     

    4)UFCONn设置FIFO的长度,我们这里不使用FIFO,认定深度为1

     

    5)UMCONn 流量控制寄存器

     

    6)UTRSTATn 数据是否发送完毕或者是否接收到数据

     

    7)串口发送寄存器UTXHn 

    将数据写入到这个寄存器,UART就会把他保存到缓冲区中,并自动发送

     

    8)串口接收寄存器URXHn

    uart收到数据的时候,会把数据保存到这个寄存器,直接读取就可以获得数据

     

    9)波特率设置寄存器UBRDIVn和UFRACVALn,这两个寄存器如何初始化,按照如下规则:

     

    三、示例代码

     

    /**********************************************************************

     * @brief      uart_init, Normal mode, No parity,One stopbit,8 data bits

     *             Buad-reate : 115200, clock srouce100Mhz

     * @param[in]  int (ms)

     * @return     None

     **********************************************************************/

    void uart_init(void)

    {

     

        /*UART2initialize*/

        GPA1.GPA1CON= (GPA1.GPA1CON & ~0xFF ) | (0x22); //GPA1_0:RX;GPA1_1:TX

     

        UART2.ULCON2= 0x3; //Normal mode, No parity,One stop bit,8 data bits

        UART2.UCON2 =0x5;  //Interrupt request or polling mode

     

     

        /*

         * Baud-rate 115200: src_clock:100Mhz

         * DIV_VAL = (100*10^6 / (115200*16) -1) =(54.3 - 1) = 53.3

         * UBRDIV2 = (Integer part of 53.3) = 53 = 0x35

         * UFRACVAL2 = 0.3*16 = 0x5

         * */

        UART2.UBRDIV2= 0x35;

        UART2.UFRACVAL2= 0x5;

    }

     

    void putc(const char data)

    {

        /*判断发送缓冲区是否为空*/

        while(!(UART2.UTRSTAT2& 0X2));

        UART2.UTXH2 =data;

        /*在linux中换行符为\n,在windows中换行符为\n\r,此句意思是将\n换成\n\r */

        if (data =='\n')

               putc('\r');

    }

    void puts(const char  *pstr)

    {

        while(*pstr!= '\0')

            putc(*pstr++);

    }

     

    unsigned char getchar()

    {

        unsigned charc;

        /*判断接收缓冲区是否为满*/

        while(!(UART2.UTRSTAT2& 0X1));

        c =UART2.URXH2;

        return c;

    }

     

     

     

     

     

     

     

    展开全文
  • 摘 要:根据DSP F240芯片的结构特点,介绍了一种F24x系列DSP芯片与PC机之间串行通信接口的设计方法,并详细讨论了串行通信接口的硬件实现、通信协议的设定以及通信程序的编制要点。该设计方案简单易行、通信稳定可靠...
  • 常用的几种串行通信接口都是由美国电子工业协会(EIA)公布的,有EIA-232,EIA-485,EIA-422等,其前身是以字头RS(Recommend Standard,推荐标准)开始的,由于两代接口差别不大,故现在的串行通信接口标准在大多数...
  • 通过串口接收并发送数据,bps可以修改,适用于各种bps。可直接移植使用于各种fpga芯片,简单修改后使能信号后,用于rs422/rs485通信
  • 第10章 串行通信接口
  • 一.基本知识 1.串行通信: 串行通信是指通信双方按位进行,遵守时序的一种通信方式。串行通信中,将数据按位依次传输, 每位数据占据固定的...3.串行通信和串口通信的区别: 串行通信是指一比特一比特的收发数据,包
  • 串口通信是一种广泛使用且实用的通信方式,介绍RS232串行通信的联结方式,研究利用c语言编程实现RS232串行通信的过程。结合实际应用,在约定双方串行通信协议的基础上,运用C语言开发的串行通信软件,实现了企业生产...
  • 摘要:本文针对由FPGA构成的高速数据采集系统数据处理能力弱的问题,提出FPGA与单片机实现数据串行通信的解决方案。在通信过程中完全遵守RS232协议,具有较强的通用性和推广价值。  1 前言  现场可编程逻辑器件...

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串行通信接口的作用