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  • 数字控制器原理

    2013-12-03 22:17:37
    数字控制器原理图,串口通过实现逻辑控制。芯片是DSPiC 3013.光耦隔离
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  • 串口工作原理

    千次阅读 2015-08-17 14:30:28
    [导读] 串口工作原理 引言 串行端口一直被视作计算机最基础的外部连接设备之一,在过去的20多年时间里,它一直是大多数计算机不可或缺的组 关键词:串行端口 串口工作原理 引言 串行端口一直被视作计算机...
    [导读] 串口的工作原理 引言 串行端口一直被视作计算机最基础的外部连接设备之一,在过去的20多年时间里,它一直是大多数计算机不可或缺的组
    关键词: 串行端口

    串口的工作原理

    引言

    串行端口一直被视作计算机最基础的外部连接设备之一,在过去的20多年时间里,它一直是大多数计算机不可或缺的组成部分。虽然许多较新的系统在采用USB连接设备后,已经彻底放弃了串行端口,但大多数调制解调器都仍然在使用,一些打印机、掌上型电脑 和数码相机也是如此。不过,计算机所带的串行端口一般都不会超过两个。


    PC背面的两个串行端口­
    PC背面的两个串行端口

    从本质上说,串行端口可提供标准的连接器和协议,允许我们将调制解调器等设备连接到计算机上。

    串行端口怎样传输数据

    当今人们使用的所有计算机操作系统都支持串行端口,因为其“入驻”计算机已有数十年的历史了。而并行端口的发明要晚得多,速度也比串行端口快得多。USB端口的历史只有数年,它很可能在接下来的几年内全面取代串行端口和并行端口。

    之所以取名为“串行”端口,是因为这种端口会将数据“串行化”。更具体地说,它一次获取一个字节的数据并传输该字节的8位。这样做的优势在于,串行端口只需要一条线路就能传输8个位,而并行端口则需要8条。相应的劣势在于,其传输数据的用时是拥有八条线路时的8倍。此外,串行端口还可以降低线缆成本,使线缆更加小巧。

    在发送数据的每个字节之前,串行端口会发送一个开始位,这是一个值为0的单个位。在发送完数据的每个字节之后,它将发送一个停止位,表示该字节已传输完成。此外,它还可以发送奇偶校验位。

    串行端口也称为通信(COM)端口,是一种双向端口。在双向通信中,每个设备都可以接收数据和传输数据。串行设备使用不同的针脚来接收和传输数据——如果使用相同的针脚,通信将限制为半双工模式,这表示信息一次只能在一个方向上传播。使用不同的针脚可以实现全双工通信,在这种模式中,信息可以同时在两个方向上传播。

    这个40针的双列直插封装(DIP)芯片是美国国家半导体公司NS16550D UART芯片的一种型号。
    这个40针的双列直插封装(DIP)芯片是美国国家半导体公司NS16550D UART芯片的一种型号。

    串行端口依靠特殊的控制器芯片通用异步接收/传输器(UART)来实现自己的功能。UART芯片从计算机的系统总线获得并行输出,然后将其转换成串行形式,以便通过串行端口传输。为了提高效率,大多数UART芯片都内置有16到64千字节的缓冲区。利用这个缓冲区,芯片便可以在处理要流向串行端口的数据的同时,缓存从系统总线流入的数据。大多数标准串行端口的最大传输速率为115Kbps(千比特每秒),增强型串行端口(ESP)和超级增强型串行端口(Super ESP)等高速串行端口可以实现460Kbps的数据传输速率。

    串行连接设备

    适用于串行端口的外部连接器可以是9针脚的,也可以是25针脚的。最初,串行端口的主要用途是将调制解调器连接到计算机上。针脚的功能分配反映了这一点。下面,让我们详细了解一下在连接调制解调器时,每个针脚都有何作用。

    9针和25针串行连接器特写
    9针和25针串行连接器特写

    9针连接器:

    1. 载波检测——确定调制解调器是否连接到了可用的电话线路。
    2. 接收数据——计算机接收调制解调器发送过来的信息。
    3. 传输数据——计算机向调制解调器发送信息。
    4. 数据终端就绪——计算机通知调制解调器自己已准备好通话。
    5. 信号地线——针脚接地。
    6. 数据集就绪——调制解调器通知计算机自己已准备好通话。
    7. 请求发送——计算机询问调制解调器是否可以发送信息。
    8. 同意发送——调制解调器通知计算机可以发送信息。
    9. 振铃指示器——发起呼叫后,计算机指示检测到振铃的信号(发送自调制解调器)已收到。

    25针连接器:

    1. 未使用
    2. 传输数据——计算机向调制解调器发送信息。
    3. 接收数据——计算机接收调制解调器发送过来的信息。
    4. 请求发送——计算机询问调制解调器是否可以发送信息。
    5. 同意发送——调制解调器通知计算机可以发送信息。
    6. 数据集就绪——调制解调器通知计算机自己已准备好通话。
    7. 信号地线——针脚接地。
    8. 已接收线路信号检测器——确定调制解调器是否连接到了可用的电话线路。
    9. 未使用:传输当前回路返回值(+)
    10. 未使用
    11. 未使用:传输当前回路数据(-)
    12. 未使用
    13. 未使用
    14. 未使用
    15. 未使用
    16. 未使用
    17. 未使用
    18. 未使用:接收当前回路数据(+)
    19. 未使用
    20. 数据终端就绪——计算机通知调制解调器自己已准备好通话。
    21. 未使用
    22. 振铃指示器——发起呼叫后,计算机指示检测到振铃的信号(发送自调制解调器)已收到。
    23. 未使用
    24. 未使用
    25. 未使用:接收当前回路返回值(-)

    通过针脚发送的电压可以是以下两种状态之一:开或关。开(二进制值“1”)表示该针脚正在传输-3到 -25伏之间的信号,而关(二进制值“0”)表示该针脚正在传输+3到+25伏之间的信号。

    流控制

    串行通信一个很重要的方面就是流控制的概念。利用流控制,一个设备便能够通知另一个设备暂时停止发送数据。启用流控制需要用到命令“请求发送”(RTS)、“同意发送”(CTS)、“数据端就绪”(DTR) 和“数据集就绪”(DSR)。

    双串行端口插卡
    双串行端口插卡

    让我们通过示例看看流控制的工作方式:您有一个以56Kbps的速度进行通信的调制解调器。计算机和调制解调器之间的串行连接以115Kbps的速度传输数据,这是前一个速度的两倍多。这表示,调制解调器从计算机获得的数据多于它能够通过电话线路传输的数据。即使调制解调器有128K的缓冲区来存储数据,它仍将很快耗尽缓冲区空间,以至于无法妥善处理流入的所有数据。

    借助流来进行控制,调制解调器可以在来自计算机的数据流耗尽自己的缓冲区之前,让该数据流停止。计算机将持续在“请求发送”针脚上发送信号,同时检查“同意发送”针脚上的信号。如果没有“同意发送”响应,则计算机停止发送数据,直至收到“同意发送”信号才恢复发送。这将使得调制解调器能够保持数据流的平稳流动。

    展开全文
  • 串口工作原理

    千次阅读 2013-12-02 11:29:24
    串口工作原理 引言 串行端口一直被视作计算机最基础的外部连接设备之一,在过去的20多年时间里,它一直是大多数计算机不可或缺的组成部分。虽然许多较新的系统在采用USB连接设备后,已经彻底放弃了串行端口...


    串口的工作原理

    引言

    串行端口一直被视作计算机最基础的外部连接设备之一,在过去的20多年时间里,它一直是大多数计算机不可或缺的组成部分。虽然许多较新的系统在采用USB连接设备后,已经彻底放弃了串行端口,但大多数调制解调器都仍然在使用,一些打印机、掌上型电脑 和数码相机也是如此。不过,计算机所带的串行端口一般都不会超过两个。


    PC背面的两个串行端口­
    PC背面的两个串行端口

    从本质上说,串行端口可提供标准的连接器和协议,允许我们将调制解调器等设备连接到计算机上。

    串行端口怎样传输数据

    当今人们使用的所有计算机操作系统都支持串行端口,因为其“入驻”计算机已有数十年的历史了。而并行端口的发明要晚得多,速度也比串行端口快得多。USB端口的历史只有数年,它很可能在接下来的几年内全面取代串行端口和并行端口。

    之所以取名为“串行”端口,是因为这种端口会将数据“串行化”。更具体地说,它一次获取一个字节的数据并传输该字节的8位。这样做的优势在于,串行端口只需要一条线路就能传输8个位,而并行端口则需要8条。相应的劣势在于,其传输数据的用时是拥有八条线路时的8倍。此外,串行端口还可以降低线缆成本,使线缆更加小巧。

    在发送数据的每个字节之前,串行端口会发送一个开始位,这是一个值为0的单个位。在发送完数据的每个字节之后,它将发送一个停止位,表示该字节已传输完成。此外,它还可以发送奇偶校验位。

    串行端口也称为通信(COM)端口,是一种双向端口。在双向通信中,每个设备都可以接收数据和传输数据。串行设备使用不同的针脚来接收和传输数据——如果使用相同的针脚,通信将限制为半双工模式,这表示信息一次只能在一个方向上传播。使用不同的针脚可以实现全双工通信,在这种模式中,信息可以同时在两个方向上传播。

    这个40针的双列直插封装(DIP)芯片是美国国家半导体公司NS16550D UART芯片的一种型号。
    这个40针的双列直插封装(DIP)芯片是美国国家半导体公司NS16550D UART芯片的一种型号。

    串行端口依靠特殊的控制器芯片通用异步接收/传输器(UART)来实现自己的功能。UART芯片从计算机的系统总线获得并行输出,然后将其转换成串行形式,以便通过串行端口传输。为了提高效率,大多数UART芯片都内置有16到64千字节的缓冲区。利用这个缓冲区,芯片便可以在处理要流向串行端口的数据的同时,缓存从系统总线流入的数据。大多数标准串行端口的最大传输速率为115Kbps(千比特每秒),增强型串行端口(ESP)和超级增强型串行端口(Super ESP)等高速串行端口可以实现460Kbps的数据传输速率。

    串行连接设备

    适用于串行端口的外部连接器可以是9针脚的,也可以是25针脚的。最初,串行端口的主要用途是将调制解调器连接到计算机上。针脚的功能分配反映了这一点。下面,让我们详细了解一下在连接调制解调器时,每个针脚都有何作用。

    9针和25针串行连接器特写
    9针和25针串行连接器特写

    9针连接器:

    1. 载波检测——确定调制解调器是否连接到了可用的电话线路。
    2. 接收数据——计算机接收调制解调器发送过来的信息。
    3. 传输数据——计算机向调制解调器发送信息。
    4. 数据终端就绪——计算机通知调制解调器自己已准备好通话。
    5. 信号地线——针脚接地。
    6. 数据集就绪——调制解调器通知计算机自己已准备好通话。
    7. 请求发送——计算机询问调制解调器是否可以发送信息。
    8. 同意发送——调制解调器通知计算机可以发送信息。
    9. 振铃指示器——发起呼叫后,计算机指示检测到振铃的信号(发送自调制解调器)已收到。

    25针连接器:

    1. 未使用
    2. 传输数据——计算机向调制解调器发送信息。
    3. 接收数据——计算机接收调制解调器发送过来的信息。
    4. 请求发送——计算机询问调制解调器是否可以发送信息。
    5. 同意发送——调制解调器通知计算机可以发送信息。
    6. 数据集就绪——调制解调器通知计算机自己已准备好通话。
    7. 信号地线——针脚接地。
    8. 已接收线路信号检测器——确定调制解调器是否连接到了可用的电话线路。
    9. 未使用:传输当前回路返回值(+)
    10. 未使用
    11. 未使用:传输当前回路数据(-)
    12. 未使用
    13. 未使用
    14. 未使用
    15. 未使用
    16. 未使用
    17. 未使用
    18. 未使用:接收当前回路数据(+)
    19. 未使用
    20. 数据终端就绪——计算机通知调制解调器自己已准备好通话。
    21. 未使用
    22. 振铃指示器——发起呼叫后,计算机指示检测到振铃的信号(发送自调制解调器)已收到。
    23. 未使用
    24. 未使用
    25. 未使用:接收当前回路返回值(-)

    通过针脚发送的电压可以是以下两种状态之一:开或关。开(二进制值“1”)表示该针脚正在传输-3到 -25伏之间的信号,而关(二进制值“0”)表示该针脚正在传输+3到+25伏之间的信号。

    流控制

    串行通信一个很重要的方面就是流控制的概念。利用流控制,一个设备便能够通知另一个设备暂时停止发送数据。启用流控制需要用到命令“请求发送”(RTS)、“同意发送”(CTS)、“数据端就绪”(DTR) 和“数据集就绪”(DSR)。

    双串行端口插卡
    双串行端口插卡

    让我们通过示例看看流控制的工作方式:您有一个以56Kbps的速度进行通信的调制解调器。计算机和调制解调器之间的串行连接以115Kbps的速度传输数据,这是前一个速度的两倍多。这表示,调制解调器从计算机获得的数据多于它能够通过电话线路传输的数据。即使调制解调器有128K的缓冲区来存储数据,它仍将很快耗尽缓冲区空间,以至于无法妥善处理流入的所有数据。

    借助流来进行控制,调制解调器可以在来自计算机的数据流耗尽自己的缓冲区之前,让该数据流停止。计算机将持续在“请求发送”针脚上发送信号,同时检查“同意发送”针脚上的信号。如果没有“同意发送”响应,则计算机停止发送数据,直至收到“同意发送”信号才恢复发送。这将使得调制解调器能够保持数据流的平稳流动。

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  • 串口服务器的主要目的是允许在网络中使用诸如打印机,扫描仪或气候控制系统的串行设备,而不依赖于计算机的串行端口来进行连接。这允许任何串行设备连接到网络并从任何地方访问,包括从Internet访问。  串口服务器...

    串口服务器是什么——>
    串口服务器是传输数据的网络设备以太网局域网与计算机或设备的串行端口(COM端口)之间的连接。串口服务器的主要目的是允许在网络中使用诸如打印机,扫描仪或气候控制系统的串行设备,而不依赖于计算机的串行端口来进行连接。这允许任何串行设备连接到网络并从任何地方访问,包括从Internet访问。
      串口服务器基本上是将任何串行设备转换为可在网络中使用的支持以太网的设备的服务器。例如,传统上仅在连接到计算机的COM端口时才能工作的旧的非网络打印机可以转换为联网打印机,并通过将其连接到串口服务器从任何地方进行控制,而串口服务器又连接到网络通过以太网线。这是通过串口服务器通过创建虚拟串行端口(具有实际的串行端口连接器硬件,只有接口是虚拟的)来实现的,模拟PC的端口,诱使设备认为它连接到一个端口。

    串口服务器的工作原理是什么——>

    串口服务器可以是一个非常简单的设备,不提供任何身份验证和安全性,只是将串行设备连接到网络,或者它可以是一个提供许多功能的复杂设备类似于以太网交换机和路由器。没有安全性或身份验证的设备用于数据和对串行设备的访问不是安全问题的情况,例如涉及打印机的本地办公场景。相比之下,具有完全加密和多重认证的更复杂的串口服务器用于安全性很重要的敏感情况,例如远程控制关键系统,如环境控制系统,工厂控制机制和其他安全性至关重要的工业应用。
      根据型号,串口服务器可以与简单的打印机连接、大型屏幕、机器人装配机、医疗设备、传感器和其他工业设备,最初只能通过串口连接。

                                ——完——
    
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  • ADC模数转换器工作原理及分类

    万次阅读 多人点赞 2016-06-02 13:45:41
    现在的软件、无线电、数字图像采集都需要有高速的A/D采样保证有效性和精度,一般的测控系统也希望在精度上有所突破,人类数字化的浪潮推动了A/D转换不断变革,而A/D转换是人类实现数字化的...ADC的工作原理 模数转

    现在的软件、无线电、数字图像采集都需要有高速的A/D采样保证有效性和精度,一般的测控系统也希望在精度上有所突破,人类数字化的浪潮推动了A/D转换器不断变革,而A/D转换器是人类实现数字化的先锋。A/D转换器发展了30多年,经历了多次的技术革新,从并行逐次逼近型积分型ADC,到近年来新发展起来的 ∑-Δ型流水线型ADC,它们各有其优缺点,能满足不同的应用场合的使用。

    ADC的工作原理

    模数转换器即A/D转换器,或简称ADC,通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。通常的模数转换器是把经过与标准量比较处理后的模拟量转换成以二进制数值表示的离散信号的转换器。故任何一个模数转换器都需要一个参考模拟量作为转换的标准,比较常见的参考标准为最大的可转换信号大小。而输出的数字量则表示输入信号相对于参考信号的大小。

    ADC的分类

    模数转换器的种类很多,按工作原理的不同,可分成间接ADC直接ADC。间接ADC是先将输入模拟电压转换成时间或频率,然后再把这些中间量转换成数字量,常用的有双积分型ADC。直接ADC则直接转换成数字量,常用的有并联比较型ADC和逐次逼近型ADC。

    • 并联比较型ADC:采用各量级同时并行比较,各位输出码也是同时并行产生,所以转换速度快。并联比较型ADC的缺点是成本高、功耗大。
    • 逐次逼近型ADC:它产生一系列比较电压VR,但它是逐个产生比较电压,逐次与输入电压分别比较,以逐渐逼近的方式进行模数转换的。它比并联比较型ADC的转换速度慢,比双分积型ADC要快得多,属于中速ADC器件。
    • 双积分型ADC:它先对输入采样电压和基准电压进行两次积分,获得与采样电压平均值成正比的时间间隔,同时用计数器对标准时钟脉冲计数。它的优点是抗干扰能力强,稳定性好;主要缺点是转换速度低。

    ADC的选型(技术指标)

    • 采样精度 —— 即分辨率,一般有8位、10位、12位、16位等;
    • 转换时间 —— 即每次采样所需的时间,表征 ADC 的转换速度,与 ADC 的时钟频率、采样周期、转换周期有关;
    • 数据输出方式 —— 如并口输出、串口输出;
    • ADC类型 —— 如上面所提到的,ADC 有多种类型,不同类型的 ADC 有不同的性能极限;
    • 工作电压 —— 需要注意 ADC 的工作电压范围、能否直接测量负电压等;
    • 芯片封装 —— 芯片封装是否符合产品设计要求;
    • 性价比 —— 控制成本。
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  • 编码工作原理

    万次阅读 2019-11-12 09:03:37
    首先简述一下编码工作原理 编码可按以下方式来分类。 1、按码盘的刻孔方式不同分类 (1)增量型:就是每转过单位的角度就发出一个脉冲信号(也有发正余弦信号, 编码(图1) 然后对其进行细分,斩波出...
  • MCDC 2805型运动控制器是专为Faulhaber集团生产的直流微电机量身定作的。它由功能强大的16位微处理器和性能卓越的数字滤波器组成。文中介绍MCDC 2805的硬件结构、外型封装、RS-232 串口的功能及RS-232 串口的ASCII ...
  • STM32系列ARM Cortex-M3微控制器原理与实践.PDF 书虽然copy的东西很多,并不咋样,但有些内容还是有参考价值的. 目录 第1章ARM及Cortex-M3处理器概述 1.1ARM处理器系列 1.1.1命名规则 1.1.2ARM处理器系列 1.2ARM...
  • STM32-串口通讯工作原理

    千次阅读 2018-07-18 16:53:22
    STM32 USART 简介 STM32芯片具有多个USART外设用于串口通讯,USART(通用同步异步收发)能够灵活地与外部设备...USART除了有串口功能,它满足外部设备对工业标准NRZ 异步串行数据格式的要求,并且使用了小数波特...
  • 什么是:串口服务器就是一种通过网络...串口服务器的工作原理及方式:串口服务器的工作方式是通过连接两端的串口设备打包,然后将串行数据打包到以太网数据包中。数据是在两个网络连接的串行接口之间创建链接。在...
  • 摘要:HA7279A是一种智能键盘和LED专用控制芯片,它带有串行接口,可同时驱动8位共阴式数码管或64只独立LED。...HD7279A和微处理之间采用串行接口,其接口和外围电路比较简单,且占用口线少,加
  • ATA(Advanced Technology Attachment, 高级技术附加装置)起源于 IBM,是一个单纯的磁盘驱动器接口,不支持其他的接口设备,适配的是 IDE(Integrated Drive Electronics,电子集成驱动)磁盘驱动。IDE 接口,...
  • 要了解串口服务器的作用以及工作原理,首先我们就要知道什么是串口服务器,简单来说串口服务器就是一种网络通讯接口转换设备,它可以将我们一些常见的RS232、RS485、RS422串口转换成TCP/IP网络接口,实现RS232、...
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串口控制器的工作原理