智能儀器 輸出通道及數(shù)據(jù)通信接口技術(shù)PPT學習教案

1、會計學1智能儀器智能儀器 輸出通道及數(shù)據(jù)通信接口技術(shù)輸出通道及數(shù)據(jù)通信接口技術(shù)4.1 智能儀器輸出通道信號種類智能儀器輸出通道信號種類 DC電流信號電流信號長距離傳送、負載串聯(lián)、長距離傳送、負載串聯(lián)、 010mA 或或 420mA、抗干擾強、抗干擾強DC 電壓信號電壓信號短距離、負載并聯(lián)、短距離、負載并聯(lián)、 05V 或或 15V越限報警越限報警比較被測量與所設定的高低限值，根據(jù)比較結(jié)果以開關(guān)量的形式比較被測量與所設定的高低限值，根據(jù)比較結(jié)果以開關(guān)量的形式驅(qū)動聲光報警裝置實現(xiàn)越限報警，并輸出給控制設備采取措施。驅(qū)動聲光報警裝置實現(xiàn)越限報警，并輸出給控制設備采取措施。開關(guān)量控制開關(guān)量控制某些被控對

2、象采用位執(zhí)行機構(gòu)或開關(guān)式器件進行自動控制，它們某些被控對象采用位執(zhí)行機構(gòu)或開關(guān)式器件進行自動控制，它們的動作是用于開關(guān)信號的控制的，如電磁閥、繼電器、接觸器等。的動作是用于開關(guān)信號的控制的，如電磁閥、繼電器、接觸器等。按控制的開關(guān)信號的電氣接口形式分為有源和無源兩類。按控制的開關(guān)信號的電氣接口形式分為有源和無源兩類。指示工作狀態(tài)指示工作狀態(tài)讓上位機或操作人員了解智能儀器自動或手動、正?；蚬收系鹊淖屔衔粰C或操作人員了解智能儀器自動或手動、正?；蚬收系鹊墓ぷ鳡顟B(tài)。工作狀態(tài)。數(shù)字量輸出信號數(shù)字量輸出信號數(shù)字量的輸出信號分為串行和并行兩種。其中串行用于較遠距離數(shù)字量的輸出信號分為串行和并行兩種。其中串

3、行用于較遠距離數(shù)據(jù)傳輸，并行傳輸速度快，但需要導線多一般用于近距離傳輸。數(shù)據(jù)傳輸，并行傳輸速度快，但需要導線多一般用于近距離傳輸。儀器儀器1儀器儀器3儀器儀器2儀器儀器1儀器儀器2儀器儀器3IINVIN第1頁/共36頁4.2 DAC 工作原理及主要技術(shù)指標工作原理及主要技術(shù)指標 1DAC 工作原理工作原理VREFVo-+A RfR/2nRR/21S0S1Snd0d1dnIOUTVo= - IOUT Rf = - (d+d21+ d2n)VREFRRf第2頁/共36頁2 DAC 轉(zhuǎn)換主要技術(shù)指標轉(zhuǎn)換主要技術(shù)指標 2.1 分辨率分辨率 分辨率是指輸入數(shù)字量的最小有效位（分辨率是指輸入數(shù)字量的最小有

4、效位（LSB）產(chǎn)生一次變化時，）產(chǎn)生一次變化時，DAC輸出變化的最小增量相對滿刻度的百分比。輸出變化的最小增量相對滿刻度的百分比。2.2 準確度準確度 (線性誤差線性誤差) 準確準確度是指度是指DAC的實際輸出與理論值的最大偏差，是的實際輸出與理論值的最大偏差，是DAC各種誤差之和，包括非線性誤差、零點誤差、增益誤差和溫度漂移等。各種誤差之和，包括非線性誤差、零點誤差、增益誤差和溫度漂移等。2.2.1 絕對精度絕對精度 常用常用LSB作為單位。作為單位。2.2.2 相對精度相對精度 表示為滿刻度輸出值的百分數(shù)。表示為滿刻度輸出值的百分數(shù)。2.3 建立時間建立時間 數(shù)字量從全數(shù)字量從全“0”變?yōu)?/p>

5、全變?yōu)槿?”（或從全（或從全“1”變?yōu)槿優(yōu)槿?” ）時，）時，DAC輸出模擬量達到終值輸出模擬量達到終值1/2 LSB誤差范圍之內(nèi)所需要的時間。誤差范圍之內(nèi)所需要的時間。第3頁/共36頁位數(shù)位數(shù)建立時間建立時間ss非線性誤非線性誤差差工作電工作電壓壓 V V基準電壓基準電壓 V V功耗功耗 mWmW輸出輸出數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)總線總線接口接口路數(shù)路數(shù)DAC0832DAC08328 81 10.2%FSR0.2%FSR+5+5+15+15-10-10+10+102020I I并行并行1 1AD7524AD75248 80.50.50.1%FSR0.1%FSR+5+5+15+15-10-10+10+10

6、2020I I并行并行1 1MAX506MAX5068 86 61 LSB1 LSB+5+5或或5 5 0 05 5或或 5 52525V V并行并行4 4MAX518MAX5188 86 61 LSB1 LSB+5+50 05 512.512.5V V串行串行2 2MAX503MAX503101025251 LSB1 LSB+5+52.0482.048（內(nèi)）（內(nèi)） 1.251.25V V并行并行1 1MAX515MAX515101025251 LSB1 LSB+5+50 03 30.70.7V V串行串行1 1AD7520AD752010100.50.50.2%FSR0.2%FSR+5+5+

7、15+15-25-25+25+252020I I并行并行1 1DAC1210DAC121012121 10.1%FSR0.1%FSR+5+5+15+15-10-10+10+102020I I并行并行1 1MAX538MAX538121225251 LSB1 LSB+5+50 03 30.70.7V V串行串行1 1 幾種常用幾種常用DAC芯片的技術(shù)指標芯片的技術(shù)指標第4頁/共36頁4.3 DAC 轉(zhuǎn)換與接口轉(zhuǎn)換與接口 1電流轉(zhuǎn)換成電壓電流轉(zhuǎn)換成電壓 Vo-+ADAC-+ADAC- VREF單極性輸出單極性輸出雙極性輸出雙極性輸出RFRFR1VOUTIOUTIOUT第5頁/共36頁2 DAC 芯

8、片與微型計算機及接口芯片與微型計算機及接口 2.1 DAC位數(shù)等于位數(shù)等于CPU數(shù)據(jù)總線位數(shù)接口時的接口數(shù)據(jù)總線位數(shù)接口時的接口 P1.7P1.08031DB7DB0Vef（+）Vef（-）I I0RfA-+580+5VV0第6頁/共36頁2 DAC 與微型計算機接口技術(shù)與微型計算機接口技術(shù)2.2 DAC位數(shù)大于位數(shù)大于CPU數(shù)據(jù)總線位數(shù)接口時的接口數(shù)據(jù)總線位數(shù)接口時的接口 Vo-+ADAC1210Iout1Voref(+)AD 5088031P1.0P1.7DB0 DB3P2.0P2.1P2.7WRDB4 DB11BYTE1/BYTE2 CSXFERWR1WR2Iout2Rfb+5V第7頁/

9、共36頁2 DAC 與微型計算機接口技術(shù)與微型計算機接口技術(shù)2.3 多通道模擬量輸出多通道模擬量輸出 時的時的DAC接口接口8031接口接口DACDACDAC每路使用獨立的每路使用獨立的DAC第8頁/共36頁8031接口接口DAC2 DAC 與微型計算機接口技術(shù)與微型計算機接口技術(shù) 2.3 多通道模擬量輸出多通道模擬量輸出 時的時的DAC接口接口模擬開關(guān)模擬開關(guān)S/HS/HS/H多路共享一個多路共享一個DAC2.4 采用單片多路采用單片多路DA芯片實現(xiàn)芯片實現(xiàn)多通道多通道模擬量輸出：模擬量輸出： MAX506:四路、八位四路、八位DAC芯片。芯片。第9頁/共36頁2 DAC 與微型計算機接口技

10、術(shù)與微型計算機接口技術(shù) 2.5 串行輸入串行輸入 DAC與與CPU接口接口 串行數(shù)字輸入串行數(shù)字輸入DAC的數(shù)字量輸入端可以使用很少幾個引腳，從而使的數(shù)字量輸入端可以使用很少幾個引腳，從而使DAC的總管腳數(shù)達到很少，接口布線大為簡化，占用印刷電路板的面積也很少，而且是用于遠距離傳輸。但串行數(shù)字輸入的總管腳數(shù)達到很少，接口布線大為簡化，占用印刷電路板的面積也很少，而且是用于遠距離傳輸。但串行數(shù)字輸入DAC的不利在于接收數(shù)據(jù)較慢。的不利在于接收數(shù)據(jù)較慢。 典型芯片：典型芯片：TLC5615是是10位串行位串行DA轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器。第10頁/共36頁2.5 串行輸入串行輸入 DAC與與CPU接口接口M

11、AX515 為低功耗、單為低功耗、單5V電源、電壓輸出的電源、電壓輸出的10位位DA轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器。2 DAC 與微型計算機接口技術(shù)與微型計算機接口技術(shù) 第11頁/共36頁1.1 階梯波和鋸齒波階梯波和鋸齒波1 數(shù)字波形合成數(shù)字波形合成4.4 數(shù)字波形合成數(shù)字波形合成 與與 V/I 轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路 DAC 輸出的模擬電壓或電流取決于輸出的模擬電壓或電流取決于DAC的輸入數(shù)字量，利的輸入數(shù)字量，利用程序的方法不斷地給用程序的方法不斷地給DAC輸入不同的數(shù)字量，可以在輸入不同的數(shù)字量，可以在DAC輸輸出端得到連續(xù)變化的波形，這就是數(shù)字波形合成的基本原理。出端得到連續(xù)變化的波形，這就是數(shù)字波形合成

12、的基本原理。MOVA,#0LOOP1:MOVP1,A;輸出數(shù)碼到輸出數(shù)碼到DACADDA,#N;數(shù)碼增加數(shù)碼增加NCALLDELAYSJMPLOOP1;循環(huán)循環(huán)END第12頁/共36頁1.1 階梯波和鋸齒波階梯波和鋸齒波DAP0:MOVR7,#00H;置輸出初值置輸出初值DAP1:MOVA,R7;數(shù)字量送數(shù)字量送AMOVP1,A;送送D/A轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換INCR7;修改數(shù)字量修改數(shù)字量CJNER7,#255,DAP1;數(shù)字量不等于數(shù)字量不等于255，轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)DAP1AJMPDAP0;重復下一個波形重復下一個波形第13頁/共36頁1.2 三角波（三角波（程序有錯程序有錯）1數(shù)字波形形成數(shù)字波形形成 4.

13、4 數(shù)字波形合成數(shù)字波形合成 與與 V/I 轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路 DAS0:MOVR7,#80H;DAS1:MOVA,R7;MOVP1,A;INCR7;CJNER7,#255,DAS1;DAS2:DECR7;MOVA,R7; MOVP1,A;CJNER7,#80H,DAS2;AJMPDAS0;第14頁/共36頁1.3 方波方波1數(shù)字波形生成數(shù)字波形生成 4.4 數(shù)字波形合成數(shù)字波形合成 與與 V/I 轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路 LOOP4:MOVP1,#HIGH;輸出高電平到數(shù)碼管輸出高電平到數(shù)碼管DACCALLDT1;延時延時T1MOVP1,#LOW;輸出低電平到數(shù)碼管輸出低電平到數(shù)碼管DACCALLDT

14、2;延時延時T2SJMPLOOP4;循環(huán)循環(huán)ENDT1T2第15頁/共36頁1.4 正弦波正弦波 1數(shù)字波形生成數(shù)字波形生成 4.4 數(shù)字波形合成數(shù)字波形合成 與與 V/I 轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路 SIN:MOVR7,#00H;置偏移量置偏移量DAS0:MOVA,R7;MOVDPTR,#TAB;設指針設指針MOVCA,A+DPTR;取數(shù)據(jù)取數(shù)據(jù)MOVP1,A;送送D/A轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換INCR7;修改偏移量修改偏移量CJNER7,#64,DAS0;AJMPSIN;TAB:DB80H,83H,86H,8DH,90HDB93H,96H,99H,9CH,9FH,0A2HDB0A5H,0A8H,0ABH,0AEHD

15、B6FH,72H,76H,79H,7CH,80H(64個數(shù)據(jù))第16頁/共36頁2 V/I 轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路（b）?。┤?，則當，則當 時，時， 。201ifRIVRR1100Rk220Rk100fR0 5iVV00 10ImA002011212()fLLLIRRViI RRI RRRRRR0fifffVVIIRR2()fRR第17頁/共36頁4.5 開關(guān)量輸出開關(guān)量輸出開關(guān)量輸出通道的一般結(jié)構(gòu)開關(guān)量輸出通道的一般結(jié)構(gòu)1. 隔斷微機與執(zhí)行機構(gòu)之間的電氣聯(lián)系防止電位差、外界電磁等干擾。隔斷微機與執(zhí)行機構(gòu)之間的電氣聯(lián)系防止電位差、外界電磁等干擾。 2. 防止執(zhí)行錯誤。防止執(zhí)行錯誤。3. 防止儀器自

16、身損壞。防止儀器自身損壞。注意：所有進出智能儀器的信號線全部加隔離！注意：所有進出智能儀器的信號線全部加隔離！第18頁/共36頁1.1 光電耦合器件光電耦合器件1. 1. 輸出信號與輸入信號電氣完全隔離，抗干擾能力強，隔離電壓可達幾千伏以上。輸出信號與輸入信號電氣完全隔離，抗干擾能力強，隔離電壓可達幾千伏以上。2. 2. 無觸點，壽命長，可靠性好。無觸點，壽命長，可靠性好。3. 3. 響應速度快，易與響應速度快，易與TTLTTL電路配合使用。電路配合使用。4. 4. 驅(qū)動能力差。驅(qū)動能力差。1開關(guān)量的隔離開關(guān)量的隔離 光電耦合電路光電耦合電路第19頁/共36頁1數(shù)字輸出隔離數(shù)字輸出隔離 1.2

17、 繼電器隔離電路繼電器隔離電路繼電器驅(qū)動電路繼電器驅(qū)動電路繼電器觸點分類繼電器觸點分類 電磁式繼電器是一種電流通斷控制大電流通斷的常用開關(guān)控制器件。電磁式繼電器是一種電流通斷控制大電流通斷的常用開關(guān)控制器件。第20頁/共36頁2 數(shù)字輸出驅(qū)動數(shù)字輸出驅(qū)動1.TTL三態(tài)門緩沖器：三態(tài)門緩沖器：74LS240、244、245，IOH=-15mA，IOL =24mA。注意：它們沒有鎖存。注意：它們沒有鎖存。2.集電極開路（集電極開路（OC）門：）門：7406、07、38， IOL =40mA，VOH=30V?？蓪崿F(xiàn)高壓輸出。可實現(xiàn)高壓輸出。3.門電路外加晶體管驅(qū)動：門電路外加晶體管驅(qū)動：可實現(xiàn)高壓大

18、電流可實現(xiàn)高壓大電流輸出。輸出。OC門輸出驅(qū)動電路門輸出驅(qū)動電路晶體管輸出驅(qū)動電路晶體管輸出驅(qū)動電路第21頁/共36頁2 數(shù)字輸出驅(qū)動數(shù)字輸出驅(qū)動2.4 達林頓晶體管陣列驅(qū)動達林頓晶體管陣列驅(qū)動 MC1416內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)MC1416驅(qū)動七個繼電器電路驅(qū)動七個繼電器電路達林頓晶體管陣列驅(qū)動器芯片適用于多路開關(guān)量中功率驅(qū)動電路。達林頓晶體管陣列驅(qū)動器芯片適用于多路開關(guān)量中功率驅(qū)動電路。1. 每路輸出電流可達每路輸出電流可達500mA，但是每一塊雙列直插芯片總的輸出電流不得超過，但是每一塊雙列直插芯片總的輸出電流不得超過2.5A。2.輸出端截止時耐壓可達輸出端截止時耐壓可達100V。3.輸出端可

19、與多種輸出端可與多種TTL及及CMOS電路兼容。電路兼容。4.當當總輸出電流較大時，必須加散熱片。總輸出電流較大時，必須加散熱片。第22頁/共36頁3 固態(tài)繼電器固態(tài)繼電器 (SSR)隨機型和過零型固態(tài)繼電器波形圖隨機型和過零型固態(tài)繼電器波形圖固態(tài)繼電器結(jié)構(gòu)簡圖固態(tài)繼電器結(jié)構(gòu)簡圖固態(tài)繼電器既有放大驅(qū)動作用，又有隔離作用，很適合于驅(qū)動大功率開關(guān)式執(zhí)行器件。固態(tài)繼電器是一種四端有源器件，其中的兩端為輸入控制端，功耗很小，易與固態(tài)繼電器既有放大驅(qū)動作用，又有隔離作用，很適合于驅(qū)動大功率開關(guān)式執(zhí)行器件。固態(tài)繼電器是一種四端有源器件，其中的兩端為輸入控制端，功耗很小，易與TTL、CMOS兼容；另外兩端是

20、輸出端，內(nèi)部設有輸出保護電路。輸入電路與輸出電路之間采用光電隔離，絕緣電壓可達兼容；另外兩端是輸出端，內(nèi)部設有輸出保護電路。輸入電路與輸出電路之間采用光電隔離，絕緣電壓可達2500V。單向直流單向直流固態(tài)繼電器的輸出端與直流負載適配，固態(tài)繼電器的輸出端與直流負載適配，雙向交流雙向交流固態(tài)繼電器的輸出端與交流負載適配。固態(tài)繼電器的輸出端與交流負載適配。交流固態(tài)繼電器分為交流固態(tài)繼電器分為過零觸發(fā)型（零通、零斷）過零觸發(fā)型（零通、零斷）和和隨機開啟型（隨機通、零斷）隨機開啟型（隨機通、零斷）。當輸入端施加有效控制信號時，隨機固態(tài)繼電器輸出端立即導通，而過零固態(tài)繼電器則要等到負載電壓過零區(qū)域時才導通

21、，關(guān)斷時間是一樣的，都是小于維持電流時關(guān)斷。當輸入端施加有效控制信號時，隨機固態(tài)繼電器輸出端立即導通，而過零固態(tài)繼電器則要等到負載電壓過零區(qū)域時才導通，關(guān)斷時間是一樣的，都是小于維持電流時關(guān)斷。隨機開啟繼電器容易造成電網(wǎng)污染，除非要求快速響應、調(diào)壓、變壓器等感性負載控制，一般不用。隨機開啟繼電器容易造成電網(wǎng)污染，除非要求快速響應、調(diào)壓、變壓器等感性負載控制，一般不用。第23頁/共36頁3 固態(tài)繼電器固態(tài)繼電器 (SSR)直流電源驅(qū)動直流電感負載直流電源驅(qū)動直流電感負載交流電源驅(qū)動直流電感負載交流電源驅(qū)動直流電感負載交流電源驅(qū)動交流電感負載交流電源驅(qū)動交流電感負載（1）小電流負載）小電流負載 S

22、SR內(nèi)部除去輸入電路之外的所有其它電路都是由輸出端供電的。因此，即使在輸出關(guān)斷狀態(tài)下，內(nèi)部除去輸入電路之外的所有其它電路都是由輸出端供電的。因此，即使在輸出關(guān)斷狀態(tài)下，SSR仍存在關(guān)斷電流。為使負載可靠地關(guān)斷，流過負載的開啟電流至少應該是仍存在關(guān)斷電流。為使負載可靠地關(guān)斷，流過負載的開啟電流至少應該是SSR關(guān)斷電流的關(guān)斷電流的10倍。如果負載電流低于這個值，負載上需要并聯(lián)一個電阻，提高開啟電流數(shù)值。倍。如果負載電流低于這個值，負載上需要并聯(lián)一個電阻，提高開啟電流數(shù)值。（2）電感式負載）電感式負載 直流感應式負載，必須使用直流感應式負載，必須使用DC SSR，負載上并聯(lián)續(xù)流二極管保護，負載上并聯(lián)

23、續(xù)流二極管保護SSR。 直流感應式負載使用交流負載電源時，應外接全橋整流其變?yōu)橹绷?。直流感應式負載使用交流負載電源時，應外接全橋整流其變?yōu)橹绷鳌?交流電感式負載，必須使用交流電感式負載，必須使用AC SSR，SSR輸出端并聯(lián)壓敏電阻以保護輸出端并聯(lián)壓敏電阻以保護SSR。第24頁/共36頁4.6 串行數(shù)據(jù)通信接口串行數(shù)據(jù)通信接口1概念概念 1.1 波特率波特率：每秒串行發(fā)送和接收的二進制位（：每秒串行發(fā)送和接收的二進制位（bit）數(shù)，單位為）數(shù)，單位為bps（每秒比特數(shù)）。它是衡量數(shù)據(jù)快慢的指標，也是衡量傳送通道頻寬的指標。（每秒比特數(shù)）。它是衡量數(shù)據(jù)快慢的指標，也是衡量傳送通道頻寬的指標。1.

24、2 串口工作方式串口工作方式 1） 單工方式單工方式：只允許數(shù)據(jù)單方向傳播。：只允許數(shù)據(jù)單方向傳播。2） 半雙工方式半雙工方式： 發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)分時地使用同一條傳送線，即在某一時刻只能有一個方向的數(shù)據(jù)在進行傳送。發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)分時地使用同一條傳送線，即在某一時刻只能有一個方向的數(shù)據(jù)在進行傳送。3） 全雙工方式全雙工方式：用兩根傳送線來連接兩個設備，數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收可同時進行。：用兩根傳送線來連接兩個設備，數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收可同時進行。單工方式：單工方式：半雙工方式：半雙工方式：全雙工方式：全雙工方式：第25頁/共36頁1.3 串口通信方式及規(guī)程串口通信方式及規(guī)程1.3.1 同步通信方式同步通

25、信方式：發(fā)送和接收方使用同一個時鐘。同步通信數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移率比異步方法快，但硬件電路更為復雜。發(fā)送和接收方使用同一個時鐘。同步通信數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移率比異步方法快，但硬件電路更為復雜。pc機的串口是異步設備機的串口是異步設備,因此只支持異步串行通信。因此只支持異步串行通信。不易于長線傳輸。不易于長線傳輸。 1.3.2 異步通信方式異步通信方式：發(fā)送和接收方使用自己的時鐘，如果不給每個字符設置起始和停止標志，兩個時鐘的差異可能導致接收方辨認傳送信號是比特錯位。：發(fā)送和接收方使用自己的時鐘，如果不給每個字符設置起始和停止標志，兩個時鐘的差異可能導致接收方辨認傳送信號是比特錯位。0 D1 D2 D3 D4 Dn 0

26、/1 1 0異步傳送格式異步傳送的每個字符必須異步傳送的每個字符必須由由起始位：起始位：（一位（一位“0”）開始；）開始； 數(shù)據(jù)位：數(shù)據(jù)位：7位或位或8位，低位在先、高位在后；位，低位在先、高位在后； 停止位：停止位：（一位、一位半或兩位（一位、一位半或兩位“1”）表示字符結(jié)束。一位奇偶校驗位為可選位。）表示字符結(jié)束。一位奇偶校驗位為可選位。從起始位開始到停止位結(jié)束組成從起始位開始到停止位結(jié)束組成一幀一幀信息，停止位后面也可能不立刻緊接下一字符的起始位，這是停止位后面一直維持信息，停止位后面也可能不立刻緊接下一字符的起始位，這是停止位后面一直維持“1”狀態(tài)，這些稱為狀態(tài)，這些稱為空閑位空閑位。

27、第26頁/共36頁2 RS-232C 標準串行接口總線標準串行接口總線2.1 RS-232C總線描述總線描述數(shù)據(jù)線、控制線、地共數(shù)據(jù)線、控制線、地共9根線。根線。數(shù)據(jù)線采用負邏輯，控制線采用正邏輯。數(shù)據(jù)線采用負邏輯，控制線采用正邏輯。數(shù)據(jù)發(fā)送端：數(shù)據(jù)發(fā)送端： 邏輯邏輯“0”：+5V+15V。 邏輯邏輯“1”：-5V-15V。數(shù)據(jù)接收端：數(shù)據(jù)接收端： 邏輯邏輯“0”：+3V。 邏輯邏輯“1”：-3V。噪聲容限為噪聲容限為2V。 RS-232是美國電子工業(yè)協(xié)會是美國電子工業(yè)協(xié)會EIA公布的串行通信標準，目前廣泛應用于計算機與外圍設備的串行異步通信接口中。公布的串行通信標準，目前廣泛應用于計算機與外

28、圍設備的串行異步通信接口中。第27頁/共36頁2.1 RS-232C總線描述總線描述2.1.1 25 針接口針接口2.1.2 9 針接口針接口功能功能信號信號引腳引腳功能功能數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)TxD3 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)-ORxD2接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)-I握手握手RTS7 請求發(fā)送請求發(fā)送-OCTS8允許發(fā)送允許發(fā)送-IDSR6DCE就緒就緒DCD1 載波檢測載波檢測-IDTR4 DTE就緒就緒-O公共端公共端Com5-其它其它RI9 振鈴指示振鈴指示-IDCE就緒就緒-IRS-232C總線總線 25 針接口針接口RS-232C總線總線 9 針接口針接口功能功能信號信號引腳引腳功能功能數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)TxD2 發(fā)送數(shù)

29、據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)-ORxD3接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)-I握手握手RTS4 請求發(fā)送請求發(fā)送-OCTS5允許發(fā)送允許發(fā)送-IDSR6DCE就緒就緒DCD8載波檢測載波檢測-IDTR20DTE就緒就緒-O公共端公共端Com7-其它其它RI22振鈴指示振鈴指示-I DCE就緒就緒-I第28頁/共36頁2.2 RS-232C接口的常用系統(tǒng)連接接口的常用系統(tǒng)連接 （半雙工）（半雙工）2 RS-232C 標準串行接口總線標準串行接口總線1. A設備發(fā)送設備發(fā)送RTS信號給信號給A設備設備MODEM，請求發(fā)送數(shù)據(jù)。，請求發(fā)送數(shù)據(jù)。2. A設備設備MODEM發(fā)發(fā)CTS信號給信號給A設備，允許其發(fā)送數(shù)據(jù)。設備，允許其發(fā)送數(shù)據(jù)

30、。3. A設備發(fā)送數(shù)據(jù)給設備發(fā)送數(shù)據(jù)給A設備設備MODEM。4. A設備設備MODEM發(fā)送載波振鈴（發(fā)送載波振鈴（RI）信號給）信號給B設備設備MODEM。5. B設備設備MODEM收到載波信號，給收到載波信號，給B設備發(fā)送設備發(fā)送DCD信號，表示線路上有載波信號，表示線路上有載波振鈴振鈴信號。信號。6. B設備發(fā)送設備發(fā)送DTR信號給信號給B設備設備MODEM，表示，表示B設備準備好接收數(shù)據(jù)。設備準備好接收數(shù)據(jù)。7. B設備設備MODEM發(fā)送發(fā)送DSR信號，應答信號，應答B(yǎng)設備的設備的DTR信號，信號，接收接收線路上的載波數(shù)據(jù)信號。線路上的載波數(shù)據(jù)信號。8. B設備設備MODEM將數(shù)據(jù)發(fā)送給

31、將數(shù)據(jù)發(fā)送給B設備設備。早期帶有通信設備的早期帶有通信設備的RS-232信號信號功能功能TxD 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)-ORxD接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)-IRTS 請求發(fā)送請求發(fā)送-OCTS允許發(fā)送允許發(fā)送-IDSRDCD載波檢測載波檢測-IDTRDTE就緒就緒-O DCE就緒就緒-I第29頁/共36頁2.2 RS-232C接口的常用系統(tǒng)連接（全雙工）接口的常用系統(tǒng)連接（全雙工）2 RS-232C 標準串行接口總線標準串行接口總線全雙工標準系統(tǒng)連接全雙工標準系統(tǒng)連接全雙工最簡系統(tǒng)連接全雙工最簡系統(tǒng)連接全雙工標準系統(tǒng)略去兩個全雙工標準系統(tǒng)略去兩個MODEM（DCE設備），用導線直接相連接，導線即為設備），用導

32、線直接相連接，導線即為DCE設備設備。1. DTR與與DSR為固定有效電平，在傳輸過程中不變。為固定有效電平，在傳輸過程中不變。2. CTS、RTS和和DCD相連，可隨時發(fā)送數(shù)據(jù)不用等待相連，可隨時發(fā)送數(shù)據(jù)不用等待DCE設備的應答。設備的應答。MOV SBUF, AJNB TI, $ CLR TIJNB RI, $CLR RIMOV A, SBUF第30頁/共36頁4 RS-485標準串行接口總線標準串行接口總線 RS-485 標準串行總線在要求通信距離為幾十米到上千米時被廣泛采用。標準串行總線在要求通信距離為幾十米到上千米時被廣泛采用。RS-485采用平衡發(fā)送和差分接收，具有抑制共模干擾的能

33、力?？偩€收發(fā)器具有高靈敏度，能檢測低至采用平衡發(fā)送和差分接收，具有抑制共模干擾的能力?？偩€收發(fā)器具有高靈敏度，能檢測低至200mV的電壓，故傳輸信號能在千米以外得到恢復。的電壓，故傳輸信號能在千米以外得到恢復。 通常通常RS-485采用半雙工工作方式，任何時候只能有一點處于發(fā)送狀態(tài)，采用半雙工工作方式，任何時候只能有一點處于發(fā)送狀態(tài)，因此，發(fā)送電路須由使能信號加以控制。因此，發(fā)送電路須由使能信號加以控制。RS-485用于多點互連時非常方便，可以省掉許多信號線。應用用于多點互連時非常方便，可以省掉許多信號線。應用RS-485可以聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng)，可并聯(lián)可以聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng)，可并聯(lián)32臺驅(qū)動器

34、和臺驅(qū)動器和32臺接收器，甚至更多。臺接收器，甚至更多。操作操作方式方式最大傳最大傳輸距離輸距離最大傳最大傳輸速率輸速率可連接的可連接的臺數(shù)臺數(shù)驅(qū)動器輸驅(qū)動器輸出電壓出電壓(無負載無負載)驅(qū)動器輸出驅(qū)動器輸出電壓電壓(有負載有負載)接收器輸接收器輸入入靈敏度靈敏度接收器輸入接收器輸入阻抗阻抗RS-232單端單端15m20k bps1臺驅(qū)動臺驅(qū)動1 1臺接收臺接收15V515V3V37kRS-485差分差分 1200m10M bps32臺驅(qū)動臺驅(qū)動32臺接收臺接收5V1.5V0.2V12k實踐證明，在構(gòu)成實踐證明，在構(gòu)成RS-485總線網(wǎng)時，要系統(tǒng)有較高的可靠性，通常需要考慮以下幾點：總線網(wǎng)時，

35、要系統(tǒng)有較高的可靠性，通常需要考慮以下幾點： 1. 傳輸線選擇和阻抗匹配。傳輸線選擇和阻抗匹配。 2. 隔離。隔離。 3. 抗靜電放電沖擊?？轨o電放電沖擊。第31頁/共36頁4 RS-485標準串行接口總線標準串行接口總線4.1 傳輸線選擇和阻抗匹配傳輸線選擇和阻抗匹配RS-485總線多站互連原理圖總線多站互連原理圖 在差分平衡系統(tǒng)中，一般選擇在差分平衡系統(tǒng)中，一般選擇雙絞線雙絞線作為信號傳輸線。作為信號傳輸線。 信號在線上傳送時，當遇到阻抗不連續(xù)的情況，會出現(xiàn)反射現(xiàn)象，并且信號在線上傳送時，當遇到阻抗不連續(xù)的情況，會出現(xiàn)反射現(xiàn)象，并且信號在電纜上是雙向傳輸?shù)男盘栐陔娎|上是雙向傳輸?shù)?，因此通常在傳輸線始端和末端各接一個，因此通常在傳輸線始端和末端各接一個120終端電阻終端電阻進行阻抗匹配。進行阻抗匹配。 注：一般情況下不需要增加終端電阻，只有在注：一般情況下不需要增加終端電阻，只有在485通信距離超過通信距離超過300米，尤其是米，尤其是485總線上設備數(shù)量較少的情況下，要在總線上設備數(shù)量較少的情況下，要在485通訊的開始端和結(jié)束端增加終端電阻，通訊的開始端和結(jié)束端增加終端電阻，其阻值要求與傳輸電纜的特性阻抗相匹配其阻值要求與傳輸電纜的特性阻抗相匹配。當設備