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  • 单片机的TX和RX引脚输出电平是TTL电平,幅值为3.3V。单片机与MAX232或SP3232连接传输数据时,传输的数据由TTL电平转换成RS232电平,信号幅值变大...TTL信号和RS232信号方向相反,即TTL为低电平时RS232表现为高电平 ...

    单片机的TX和RX引脚输出电平是TTL电平,幅值为3V。单片机与MAX232或SP3232连接传输数据时,传输的数据由TTL电平转换成RS232电平,信号幅值约7V。由于信号幅值变高,在遇到干扰时信号不容易改变,抗干扰能力增强。

    数据长度设置为8时发送数据结构:

    以9600bps,8位数据,无奇偶检验位,1位停止位发送数据为例: 

    发送数据:0xAA     1      0    1    0   1   0   1   0 

                                    MSB                              LSB

    发送格式:起始位(低电平)+ 8位数据(先移出数据的最低有效位LSB)+停止位(高电平)

    数据低电平宽度实际测量值约104.4us

    数据高电平宽度实际测量值约104.4us

    起始位+数据第一个有效位宽度约208us

    发送一个8位数据的完整波形,长度约1.04ms

     发送数据0xA5时波形如下:

    TTL信号和RS232信号方向相反,即TTL为低电平时RS232表现为高电平,TTL为高电平时RS232表现为低电平。在实际应用中尽可能使用RS232信号进行通信。

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  • 串口波形分析(TTL,RS232,RS485)

    万次阅读 2017-04-15 16:04:47
    TTL,RS232,RS485波形分析   本文转自:http://blog.163.com/qiu_zhi2008/blog/static/60140977201092651854445/   http://www.cnblogs.com/cornflower/archive/2011/10/25/2223903.html      如

    TTL,RS232,RS485波形分析

     

    本文转自:http://blog.163.com/qiu_zhi2008/blog/static/60140977201092651854445/

                      http://www.cnblogs.com/cornflower/archive/2011/10/25/2223903.html

     

     

           如果单片机串行通讯出了问题,最有效的调试方法是用示波器观察收发数据的波形。通过观察波形可以确定以下情况:
    1、是否有数据接收或发送;
    2、数据是否正确;
    3、波特率是否正确;

    一、串行数据的格式
    异步串行数据的一般格式是:起始位+数据位+停止位,其中起始位1 位,数据位可以是5、6、7、8位,停止位可以是1、1.5、2位。

    起始位是一个值为0的位,所以对于正逻辑的TTL电平,起始位是一位时间的低电平;停止位是值为1的位,所以对于正逻辑的TTL电平,停止位是高电平。线路路空闲或者数据传输结束,对于正逻辑的TTL电平,线路总是1。对于负逻辑(如RS-232电平)则相反

           例如,对于16进制数据55aaH,当采用8位数据位、1位停止位传输时,它在信号线上的波形如图1(TTL电平)和图2(RS-232电平)所示。 (先传第一个字节55,再传第二个字节aa,每个字节都是从低位向高位逐位传输)

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                                                                            图1  TTL电平的串行数据帧格式(55aah)

     

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                                                                                       图2  RS-232电平的串行数据帧格式(55aah)

     

    再如:

                                                                                                                                               图3

    1.该图是TTL电平同相位的逻辑

    2.波特率设置时 38400

    3.串口发送的是 0x55

    4.串口设置为8N1 

     

     

    二、根据波形图计算波特率
    如图4是图1在示波器中的显示示意,其中灰色线是示波器的时间分度线,此时假设是200us/格。
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                                                                       图4 波特率计算示意图

           可以看了,第一个字节的10位(1位起始位,8位数据位和1位停止位)共占约1.05ms,这样可计算出其波特率约为:

    10bit / 1.05ms X 1000 ≈ 9600 bit/s

           如果上图中的时间轴是100us/格,同样可以计算出波特率应是19200bit/s。

           当通讯不正常,又能观察到波形时,就可根据上述方法,从波形图计算一下波特率是否正确。

    三、根据波形图判断RS-485收发数据的正确与否
           RS-485是一种半双工的串行通讯方式(RS-422为全双工),485电平芯片所以要正确接收和发送数据,必需保证控制信号和数据的同步,否则要么发送数据丢失,要么接收数据可能丢失。

           RS-485发送数据时的正确时序如图5所示。

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                                                                        图5 RS-485的正确发送数据时序

        在图5中,发送控制信号的宽度基本与数据信号的宽度一致,所以能保证发送数据的正确和发送后及时转为接收。

        图6 和图7 分别是控制信号太短和控制信号太长的情况。

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                                                                   图6 RS-485控制信号太短时的时序
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                                                           图7 RS-485控制信号太短时的时序

        在图6中,由于控制信号关闭过早,则第二个字节的后两位将发送错误;在图7中,由于控制信号关闭过迟,使485芯片在发送数据后,不能及时转到接收状态,此时总线若有数据过来,则本单元将不能正确接收。

        掌握了上述波形分析方法,任何异步串行数据的接收和发送问题,基本都可以得到解决。

     

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  • 常见的USB转串口线分为USB-RS232和USB-RS485两种,区别主要是...起始位是一个值为0的位,所以对于正逻辑的TTL电平,起始位是一位时间的低电平;停止位是值为1的位,所以对于正逻辑的TTL电平,停止位是高电平。线路路...

    常见的USB转串口线分为USB-RS232和USB-RS485两种,区别主要是逻辑电平是相反的

    一、串行数据的格式
    异步串行数据的一般格式是:起始位+数据位+停止位,其中起始位1 位,数据位可以是5、6、7、8位,停止位可以是1、1.5、2位。

    起始位是一个值为0的位,所以对于正逻辑的TTL电平,起始位是一位时间的低电平;停止位是值为1的位,所以对于正逻辑的TTL电平,停止位是高电平。线路路空闲或者数据传输结束,对于正逻辑的TTL电平,线路总是1。对于负逻辑(如RS-232电平)则相反。

           例如,对于16进制数据55aaH,当采用8位数据位、1位停止位传输时,它在信号线上的波形如图1(TTL电平)和图2(RS-232电平)所示。 (先传第一个字节55,再传第二个字节aa,每个字节都是从低位向高位逐位传输)

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                                                                            图1  TTL电平的串行数据帧格式(55aah)

     

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                                                                                       图2  RS-232电平的串行数据帧格式(55aah)

     

    再如:

                                                                                                                                               图3

    1.该图是TTL电平同相位的逻辑

    2.波特率设置时 38400

    3.串口发送的是 0x55

    4.串口设置为8N1 

     

     

    二、根据波形图计算波特率
    如图4是图1在示波器中的显示示意,其中灰色线是示波器的时间分度线,此时假设是200us/格。
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                                                                       图4 波特率计算示意图

           可以看了,第一个字节的10位(1位起始位,8位数据位和1位停止位)共占约1.05ms,这样可计算出其波特率约为:

    10bit / 1.05ms X 1000 ≈ 9600 bit/s

           如果上图中的时间轴是100us/格,同样可以计算出波特率应是19200bit/s。

           当通讯不正常,又能观察到波形时,就可根据上述方法,从波形图计算一下波特率是否正确。

    三、根据波形图判断RS-485收发数据的正确与否
           RS-485是一种半双工的串行通讯方式(RS-422为全双工),485电平芯片所以要正确接收和发送数据,必需保证控制信号和数据的同步,否则要么发送数据丢失,要么接收数据可能丢失。

           RS-485发送数据时的正确时序如图5所示。

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                                                                        图5 RS-485的正确发送数据时序

        在图5中,发送控制信号的宽度基本与数据信号的宽度一致,所以能保证发送数据的正确和发送后及时转为接收。

        图6 和图7 分别是控制信号太短和控制信号太长的情况。

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                                                                   图6 RS-485控制信号太短时的时序
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                                                           图7 RS-485控制信号太短时的时序

        在图6中,由于控制信号关闭过早,则第二个字节的后两位将发送错误;在图7中,由于控制信号关闭过迟,使485芯片在发送数据后,不能及时转到接收状态,此时总线若有数据过来,则本单元将不能正确接收。

        掌握了上述波形分析方法,任何异步串行数据的接收和发送问题,基本都可以得到解决。

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    TTL/RS232/RS422/RS485通信接口区别与波形

    串行通信接口区别

    TTL/RS232/RS422/RS485指的是电平接口标准,都属于串行通信接口,即串口(UART)。
    各通信接口可以通过电平接口芯片相互转换。

    接口传输技术通信方向通信距离通信线逻辑1逻辑0
    TTL单端全双工短距离(几米)3根平行线>2.0V<1.2V
    RS232单端全双工中距离(十几米)3根平行线-3~-15V+3~+15V
    RS422差分全双工远距离(几百米)2对双绞线B>AA>B
    RS485差分半双工远距离(几百米)1对双绞线B>AA>B

    串口数据帧格式

    在这里插入图片描述
    其中各位的含义如下:

    • 起始位:发送1位逻辑0(低电平),开始传输数据。
    • 数据位:可以是5~8位的数据,先发低位,再发高位,低位在前,一般为8位(1个字节)
    • 校验位:奇偶校验,可以没有。数据位+校验位,1的个数为偶数(偶校验),1的个数为奇数(奇校验)。
    • 停止位:停止位是数据传输结束的标志,可以是1、1.5、2位的逻辑1(高电平)。
    • 空闲位:空闲时数据线为高电平状态,代表无数据传输。

    接线图

    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述

    波形图

    8N1:8个数据位、无校验位、1个停止位

    TTL 9600 8N1 0X55
    在这里插入图片描述
    RS232 9600 8N1 0X55
    在这里插入图片描述
    RS485 9600 8N1 0X55 GND-B 1-A
    在这里插入图片描述
    RS485 9600 8N1 0X55 1-A 2-B
    在这里插入图片描述

    版权声明:注明作者,随意转载。 by lijinshang@126.com

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空空如也

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