《單元一串行通信》課件

《單元一串行通信》ppt課件BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA目錄CONTENTS串行通信概述串行通信協(xié)議串行通信硬件接口串行通信軟件編程串行通信調(diào)試與測(cè)試BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA01串行通信概述0102串行通信的定義它通常用于長距離通信，因?yàn)槠渚€路成本較低，且對(duì)線纜質(zhì)量要求不高。串行通信是一種數(shù)據(jù)傳輸方式，其中數(shù)據(jù)在一條線路上按順序一位一位地傳輸。由于只需要一條傳輸線，因此線路成本較低。成本低抗干擾能力強(qiáng)長距離傳輸由于一位一位地傳輸數(shù)據(jù)，因此對(duì)噪聲和干擾的抵抗能力較強(qiáng)。適合長距離傳輸，因?yàn)榫€纜的信號(hào)衰減對(duì)傳輸距離的影響較小。030201串行通信的優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)控制系統(tǒng)中，串行通信被廣泛用于設(shè)備之間的通信，例如PLC和HMI之間的通信。工業(yè)控制在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，串行通信被用于將多個(gè)傳感器數(shù)據(jù)匯總到主控制器。數(shù)據(jù)采集在智能家居系統(tǒng)中，串行通信被用于家庭網(wǎng)關(guān)與各種智能設(shè)備之間的通信。智能家居串行通信的應(yīng)用場(chǎng)景BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA02串行通信協(xié)議RS-232是一種標(biāo)準(zhǔn)的串行通信協(xié)議，由美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）制定。定義使用單端信號(hào)傳輸方式，數(shù)據(jù)傳輸速率較慢，但傳輸距離較遠(yuǎn)。特點(diǎn)常用于計(jì)算機(jī)和終端設(shè)備之間的通信，如打印機(jī)、調(diào)制解調(diào)器等。應(yīng)用場(chǎng)景RS-232協(xié)議

RS-485協(xié)議定義RS-485是RS-422的擴(kuò)展，采用差分信號(hào)傳輸方式，具有更強(qiáng)的抗干擾能力。特點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)通信，即多個(gè)設(shè)備可以通過一條總線進(jìn)行通信。應(yīng)用場(chǎng)景廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、門禁系統(tǒng)等領(lǐng)域。特點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸速率較快，但需要嚴(yán)格的同步時(shí)鐘信號(hào)。定義SPI是一種同步串行通信協(xié)議，由摩托羅拉公司開發(fā)。應(yīng)用場(chǎng)景常用于微控制器和外圍設(shè)備之間的通信，如EEPROM、傳感器等。SPI協(xié)議特點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)設(shè)備在同一條總線上通信，且數(shù)據(jù)傳輸速率較高。應(yīng)用場(chǎng)景廣泛應(yīng)用于各種嵌入式系統(tǒng)中的芯片間通信，如傳感器、EEPROM等。定義I2C是一種兩線制的串行通信協(xié)議，由荷蘭Philips公司開發(fā)。I2C協(xié)議BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA03串行通信硬件接口采用25針或9針連接器，常用于短距離通信，如計(jì)算機(jī)與調(diào)制解調(diào)器之間的連接。RS-232接口采用4線連接，支持多點(diǎn)通信，比RS-232更可靠，傳輸距離也更遠(yuǎn)。RS-422接口與RS-422類似，但支持更多節(jié)點(diǎn)，且具有更好的抗干擾能力。RS-485接口串行通信接口類型串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)EIA/TIA-232：定義了RS-232接口的電氣特性。EIA/TIA-422和EIA/TIA-485：定義了RS-422和RS-485接口的電氣特性。03隔離電路用于隔離不同的電氣環(huán)境，提高通信可靠性。01電平轉(zhuǎn)換電路將邏輯電平轉(zhuǎn)換為適合傳輸?shù)碾娖健?2驅(qū)動(dòng)器和接收器用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)信號(hào)。串行通信接口電路BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA04串行通信軟件編程C語言是一種通用編程語言，廣泛應(yīng)用于串行通信編程。它提供了豐富的數(shù)據(jù)類型和庫函數(shù)，方便程序員進(jìn)行串行通信的編程。Python是一種解釋型、面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，具有簡單易學(xué)、語法簡潔的特點(diǎn)。Python有許多串行通信庫，如pySerial，方便進(jìn)行串行通信的編程。串口編程語言PythonC語言pySerialpySerial是一個(gè)Python的串行通信庫，支持多種串行通信協(xié)議，提供了簡單易用的API接口，方便程序員進(jìn)行串行通信的編程。Win32.SerialPortWin32.SerialPort是Windows系統(tǒng)下的串行通信庫，提供了對(duì)串行端口的配置和控制功能，支持異步讀寫操作。串口編程庫讀取串口數(shù)據(jù)01通過使用串口編程庫提供的API接口，可以方便地讀取串口數(shù)據(jù)。例如，在pySerial中，可以使用`read()`方法讀取串口數(shù)據(jù)。配置串口參數(shù)02在串口編程中，需要對(duì)串口參數(shù)進(jìn)行配置，如波特率、數(shù)據(jù)位、停止位等。在pySerial中，可以使用`Serial()`方法配置串口參數(shù)。發(fā)送數(shù)據(jù)03通過使用串口編程庫提供的API接口，可以方便地向串口發(fā)送數(shù)據(jù)。例如，在pySerial中，可以使用`write()`方法發(fā)送數(shù)據(jù)。串口編程實(shí)例BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA05串行通信調(diào)試與測(cè)試串口調(diào)試助手用于發(fā)送和接收串行數(shù)據(jù)，支持多種串行端口參數(shù)設(shè)置，如波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和校驗(yàn)位等。串口監(jiān)視器集成在操作系統(tǒng)中的串口監(jiān)視工具，可以實(shí)時(shí)查看串行端口的數(shù)據(jù)傳輸情況。邏輯分析儀用于分析串行通信協(xié)議和數(shù)據(jù)幀格式，幫助開發(fā)者理解數(shù)據(jù)傳輸過程和調(diào)試通信問題。串行通信調(diào)試工具通過將發(fā)送和接收線纜連接在一起，驗(yàn)證設(shè)備是否能夠正常發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。環(huán)回測(cè)試使用外部設(shè)備作為測(cè)試目標(biāo)，驗(yàn)證發(fā)送的數(shù)據(jù)是否能夠被正確接收和處理。外部設(shè)備測(cè)試通過模擬各種信號(hào)條件，如噪聲、干擾和信號(hào)衰減等，測(cè)試設(shè)備的抗干擾能力和穩(wěn)定性。模擬信號(hào)測(cè)試串行通信測(cè)試方法串行通信故障排除確保發(fā)送和接收設(shè)備之間的連接線纜完好，沒有損壞或接觸不良。檢查串行端