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ARM嵌入式学习--第九天(串口通信)

--串行与并行通信介绍

    通信方式是指双方之间的工作方式或信号传输方式,终端与其他设备(例如其他终端,计算机和外部设备)通过数据传输进行通信,根据数据的传输方式,有串行通信和并行通信

-并行通信

    利用多条传输线将一个数据的各位同时传送,其特点是传输速度,适用于短距离通信

-串行通信

    利用一条传输线将数据一位一位地顺序传送,特点是通信线路简单成本适用于远距离通信

 

 

 --串口介绍

    串口全称叫做串行接口,通常也叫做COM接口,串行接口指的是数据一个一个的顺序传输,通信线路简单,使用俩条线即可实现双向通信,一条用于发送一条用于接收

--串口通信电平标准

    所谓的电平标准,指的是在通信的过程中如何表示0和1的问题。即在通信过程中用什么样的电压表示1,用什么样的电压表示0。由于行业需求不同,在发展过程中出现了很多串口通信电平标准

-TTL标准

    TTLTransistor-Transistor Logic,即晶体管-晶体管逻辑的简称,全双工工作模式,它是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术,TTL电平信号应用广泛,+5伏等价于逻辑1,0伏等价于逻辑0(数字电路中,由TTL电子元器件组成电路的电平是个电压范围,规定:

        输出高电平>=2.4V,输出低电平<=0.4V;

        输入高电平>=2.0V,输入低电平<=0.8V;

-RS232标准

    定义:它采用负逻辑-15V~-13V代表逻辑“1+3V~+15V代表逻辑“0全双工工作模式

 

-RS485标准

    RS485是一种串口接口标准,为了长距离传输采用差分方式传输,传输的是差分信号,即通过AB俩根线的电压差作为电平信号,差分信号能有效的抵御外界因素的干扰,因为干扰对俩根线的影响是一样的,俩根线的电压差不变,信号传递也就不会受干扰

    定义逻辑1AB俩根线电压差+2V~+6V逻辑0AB俩根线电压差:-6V~-2V半双工工作模式

RS485与TTL,RS232只能一对一链接不同,RS485可以一对多,在总线上是允许连接多达128个收发器

 -RS422标准

    RS422和RS485电路原理基本相同,都是差分方式发送和接收,不需要数字地线差分模式使得同速率条件传输距离更远,这正是二者与RS232的根本区别

    RS422通过俩对双绞线可以全双工工作收发互不影响,RS485采用一对双绞线故只能半双工工作,收发不能同时进行,RS422不允许出现多个发送端而只能有多个接收端,因为有俩对双绞线实现全双工,故有四条信号线T/R+,T/R-.以及一条GND线

 

 -电平标准对比

 

--串口通信协议

    起始位:串口通讯的一个数据包从起始信号开始,直到停止信号结束,数据包的起始信号由一个逻辑0的数据位表示,而数据包的停止信号可由0.5,1,1.5或2个逻辑1的数据位表示,只要双方约定一致即可,当检测到起始位到“0”即下降沿时,认为数据开始传输

    有效数据位在数据包的起始位之后紧接着的就是传输的主体数据内容,也称为有效数据,有效数据的长度被约定为5,6,7或8位长

    奇偶校验位:在有效数据之后,有一个可选的数据校验位,由于数据通信相对更容易受到外部干扰导致传输数据出现偏差,可以在传输过程加上校验位来解决这个问题。校验方法有奇校验,偶校验,0校验,无校验

        1.奇校验要求有效数据和校验位中的“1”的个数为奇数,比如一个8位长的有效数据为,01101001,此时总共有4个“1”,为了达到奇校验效果,校验位为"1",最后传输的数据将是8位的有效数据加上1位的校验位总共为9位。

        2.偶校验与奇校验要求刚好相反,要求帧数据和校验位中“1”的个数为偶数,比如数据帧:

            11001010,此时数据帧“1”的个数为4个,所以偶校验位为“0”

    停止位:数据传输结束,传输线恢复“1”状态

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