微機(jī)接口串口編程第1章.ppt

1、Visual C+ 串口通信技術(shù),趙靜 2010-2011第一學(xué)期,第一篇 基礎(chǔ)理論和基本方法,第1章 串口通信理論基礎(chǔ) 第2章 Visual C+集成開發(fā)環(huán)境簡介 第3章 MSComm控件串口編程 第4章 Windows API串口編程 第5章 TAPI串口編程,第1章 串口通信理論基礎(chǔ),1.1 接口技術(shù) 1.2 RS-232C標(biāo)準(zhǔn) 1.3 RS-422RS-485標(biāo)準(zhǔn) 1.4 SPI總線標(biāo)準(zhǔn) 1.5 USB總線標(biāo)準(zhǔn) 1.6 使用串口通信的典型外設(shè) 1.7 實(shí)踐拓展,1.1 接口技術(shù),接口的定義 從廣義上講接口技術(shù)，是研究CPU如何與外界進(jìn)行最佳結(jié)合與匹配，將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的各種功能部件連接起

2、來構(gòu)成一個(gè)完整的、實(shí)用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并能實(shí)現(xiàn)與外界高效、可靠地交接信息的一門硬、軟件相結(jié)合的技術(shù)。 從狹義上講，接口技術(shù)通常僅指I/O接口技術(shù)。 接口的基本功能,1）數(shù)據(jù)緩沖功能 2）信號(hào)轉(zhuǎn)換功能 3）設(shè)備選擇功能 4）接收、解釋并執(zhí)行微處理器的命令,5）中斷管理功能 6）數(shù)據(jù)寬度變換的功能 7）可編程功能,接口的基本控制方式 程序查詢方式 中斷處理方式 DMA控制方式 并口和串口 并行接口技術(shù),TXD 源,目的,RXD,0 1 0 1 0 1 1 0,特點(diǎn)：數(shù)據(jù)傳輸慢，但費(fèi)用少。適用于長距離，中慢速數(shù)據(jù)傳輸。,串行接口技術(shù),TXD 源,目的,RXD,1,0,1,0,1,1,0,0,傳輸：數(shù)據(jù)

3、按位依次（一位一位地）進(jìn)行傳輸。 特點(diǎn)：數(shù)據(jù)傳輸慢，但是費(fèi)用少。 適用于：長距離，中慢速數(shù)據(jù)傳輸。,常見的串口：一般電腦應(yīng)用的RS-232（使用25針或9針連接），工業(yè)電腦應(yīng)用的半雙工RS-485與全雙工RS-422。,1.2 RS-232C標(biāo)準(zhǔn),目前PC機(jī)上配置的COM1和COM2串口，都采用RS-232C標(biāo)準(zhǔn)。 在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，用于接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備稱為數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE(Data Terminal Equipment)。DTE既可以是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，也可以是一臺(tái)只接受數(shù)據(jù)的打印機(jī)。用來連接與數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備稱為數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE(Data Communication Equipment

4、) ，DCE可以是一個(gè)調(diào)制解調(diào)器（modem）也可以是一個(gè)簡單的線路驅(qū)動(dòng)器。 RS-232C標(biāo)準(zhǔn)中所提到的“發(fā)送和“接收都是站在DTE立場上，而不是DCE的立場來定義的。由于在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，往往是CPU和I/O設(shè)備之間傳送信息，兩者都是DTE，因此雙方都能發(fā)送和接收。,RS-232C標(biāo)準(zhǔn),電平標(biāo)準(zhǔn)： RS-232C采用負(fù)邏輯，規(guī)定-3V-15V為邏輯1，+3V+15V為邏輯0。 對(duì)于所有的控制信號(hào)線，信號(hào)有效為邏輯0，也稱之ON狀態(tài)；信號(hào)無效為邏輯1，也稱為OFF狀態(tài)。 機(jī)械特性 由于RS-232C并未定義連接器的物理特性，因此，出現(xiàn)了DB-25、DB-15和DB-9各種類型的連接器，其引腳的

5、定義也各不相同。,串行接口形狀不是固定的,RS-232C的接口信號(hào),數(shù)據(jù)裝置準(zhǔn)備好（Data Set Ready，DSR）其狀態(tài)ON為有效 ，表明Modem處于可以使用的狀態(tài)。 數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好（Data Terminal Ready，DTR ）其狀態(tài)ON為有效 ，表明數(shù)據(jù)終端可以使用。 請求發(fā)送(Request To Send，RTS) 當(dāng)終端要求發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，使該信號(hào)有效(0N狀態(tài))，向Modem請求發(fā)送。 允許發(fā)送(Clear To Send，CTS) 表示Modem己準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)，通知終端發(fā)送數(shù)據(jù)。,1.3 RS-422RS-485標(biāo)準(zhǔn),RS-422標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)全稱是“平衡電壓數(shù)字接口電路

6、的電氣特性”。采用差分方式傳送數(shù)據(jù)，這種傳送方式也稱作“平衡傳輸方式”。 RS-485標(biāo)準(zhǔn) RS-485是從RS-422基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，因此許多電氣規(guī)定與RS-422相仿。如都采用平衡傳輸方式、都需在傳輸線上接終接電阻等。RS-485可以采用二線與四線方式，二線制可實(shí)現(xiàn)真正的多點(diǎn)雙向通信。,其它標(biāo)準(zhǔn),SPI總線標(biāo)準(zhǔn) 串行外圍設(shè)備接口。全雙工、同步的通信總線。 USB總線標(biāo)準(zhǔn) 通用串行總線，支持即插即用。,1.6 使用串口通信的典型外設(shè),Modem 目前使用最廣泛的數(shù)據(jù)傳輸通道就是模擬電話線路。計(jì)算機(jī)能處理的數(shù)字信號(hào)不能直接進(jìn)入此模擬通道，Modem即用來實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換的設(shè)備。 傳真機(jī) 傳真即靜止圖像傳輸。傳真機(jī)是應(yīng)用掃描和光電變換技術(shù)，把靜止圖像轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，傳送到接收端，以記錄形式進(jìn)行復(fù)印的通信設(shè)備。 GPS接收機(jī) 捕獲衛(wèi)星信號(hào)，跟蹤衛(wèi)星的運(yùn)行，對(duì)接收的GPS信號(hào) 進(jìn)行變換和處理，解釋GPS衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航電文，實(shí)時(shí)計(jì)算出測站的三維位置、高度、速度等。,PC機(jī)上的串口,在 PC 機(jī)的主板上，有一種類型的接口是RS