【文章內(nèi)容簡介】 RS232C采用串行格式，如圖 712所示。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：信息的開始為起始位，信息的結(jié)束為停止位；信息本身可以是 8位再加一位奇偶校驗位。如果兩個信息之間無信息，則寫“ 1”，表示空。 圖 712 RS232C信息格式 2. RS232C電平轉(zhuǎn)換器 RS232C規(guī)定了自己的電氣標(biāo)準(zhǔn)，由于它是在 TTL電路之前研制的，所以它的電平不是 +5V和地，而是采用負(fù)邏輯，即：邏輯“ 0”： +5V～ +15V。邏輯“ 1”： 5V～ 15V。因此，RS232C不能和 TTL電平直接相連，使用時必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，否則將使 TTL電路燒壞，這一點在實際應(yīng)用時必須注意！常用的電平轉(zhuǎn)換集成電路是傳輸線驅(qū)動器 MC1488和傳輸線接收器 MC1489。 MC1488內(nèi)部有 3個與非門和 1個反相器，供電電壓為 177。 12V，輸入為 TTL電平，輸出為 RS232C電平。 MC1489內(nèi)部有 4個反相器，供電電壓為 177。 5V，輸入為 RS232C電平，輸出為 TTL電平。另一種常用的電平轉(zhuǎn)換電路是 MAX232，圖 713所示為 MAX232的引腳排列。 圖 713 MAX232引腳排列 3. RS232C總線規(guī)定 RS232C標(biāo)準(zhǔn)總線為 25根，采用標(biāo)準(zhǔn)的 D型 25芯插頭座。各引腳的排列如圖 714所示。 圖 714 RS232C引腳排列 DTE— 數(shù)據(jù)終端設(shè)備 (如個人計算機(jī) )； DCE— 數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備 (如調(diào)制解調(diào)器 ) RS44 RS422A、 RS423A標(biāo)準(zhǔn)接口 1. RS449標(biāo)準(zhǔn)接口 RS449是 1977年公布的標(biāo)準(zhǔn)接口，在很多方面可以代替 RS232C使用，兩者的主要差別在于信號在導(dǎo)線上的傳輸方法不同。 RS232C是利用傳輸信號與公共地的電壓差， RS449是利用信號線之間的信號電壓差，可在 24AWG雙絞線上進(jìn)行數(shù)字通信。 RS449規(guī)定了兩種接口標(biāo)準(zhǔn)連接器，一種為 37腳，另一種為 9腳。 RS449可以不使用調(diào)制解調(diào)器，它比 RS232C的傳輸速率快，通信距離長，且由于 RS449系統(tǒng)用平衡信號差傳輸高速信號，所以噪聲低，又可以多點或者使用公共線通信，故 RS449通信電纜可與多個設(shè)備并聯(lián)。 2. RS422A、 RS423A標(biāo)準(zhǔn)接口 RS422A文本給出了 RS449中對于通信電纜、驅(qū)動器和接收器的要求，規(guī)定雙端電氣接口形式，其標(biāo)準(zhǔn)是雙端線傳送信號。它具體通過傳輸線驅(qū)動器，將邏輯電平變換成電位差，完成發(fā)送端的信息傳遞；通過傳輸線接收器，把電位差變換成邏輯電平，完成接收端的信息接收。 RS422A比 RS232C傳輸距離長、速度快，傳輸速率最大可達(dá) 10Mbit/s，在此速率下電纜的允許長度為 12m，如果采用低速率傳輸，最大距離可達(dá) 1200m。 RS422A和 TTL進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換最常用的芯片是傳輸線驅(qū)動器 SN75174和傳輸線接收器 SN75175，這兩種芯片的設(shè)計都符合 EIA標(biāo)準(zhǔn) RS422A，采用+5V電源供電。 RS422A的接口電路如圖 715所示，發(fā)送器 75174將 TTL電平轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的 RS422A電平；接收器 75175將 RS422A接口信號轉(zhuǎn)換為 TTL電平。 圖 69 廣告燈的左移右移電路圖 圖 715 RS422A接口電平轉(zhuǎn)換電路 RS423A和 RS422A文本一樣，也給出了 RS449中對于通信電纜、驅(qū)動器和接收器的要求。 RS423A給出了不平衡信號差的規(guī)定，而 RS422A給出的是平衡信號差的規(guī)定。 RS423A也需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，常用的驅(qū)動器和接收器為 3691和 26L32。其接口電路如圖 716所示。 圖 716 RS423A接口電平轉(zhuǎn)換電路 20mA電流環(huán)路串行接口 20mA電流環(huán)是目前串行通信中廣泛使用的一種接口電路，電流環(huán)串行通信接口的最大優(yōu)點是低阻傳輸線對電氣噪聲不敏感，而且易實現(xiàn)光電隔離，因此在長距離通信時要比 RS232C優(yōu)越得多。圖 717所示是一個實用的 20mA電流環(huán)接口電路。它是一個加上光電隔離的電流環(huán)傳送和接收電路。在發(fā)送端，將 TTL電平轉(zhuǎn)換為環(huán)路電流信號，在接收端又轉(zhuǎn)換成 TTL電平。 圖 717 20mA電流環(huán)接口電路 上面介紹了 3類接口，在計算機(jī)進(jìn)行串行通信時，選擇接口標(biāo)準(zhǔn)，必須注意以下兩點： 1．通信速度和通信距離 通常的標(biāo)準(zhǔn)串行接口，都有滿足可靠傳輸時的最大通信速度和傳送距離指標(biāo)，但這兩個指標(biāo)具有相關(guān)性，適當(dāng)降低傳輸速度，可以提高通信距離，反之亦然。例如，采用 RS232C標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行單向數(shù)據(jù)傳輸時，最大傳輸速率為 20kbit/s，最大傳輸距離為 15m。而采用 RS422標(biāo)準(zhǔn)時，最大傳輸速率可達(dá) 10Mbit/s，適當(dāng)降低傳輸速率，傳輸距離可達(dá) 1200m。 2．抗干擾能力 通常選擇的標(biāo)準(zhǔn)接口，在保證不超過其使用范圍時都有一定的抗干擾能力，以保證可靠的信號傳輸。但在一些工業(yè)測控系統(tǒng)中，通信環(huán)境十分惡劣，因此在通信介質(zhì)選擇、接口標(biāo)準(zhǔn)選擇時，要充分考慮抗干擾能力，并采取必要的抗干擾措施。例如，在長距離傳輸時，使用 RS422標(biāo)準(zhǔn)，能有效地抑制共模信號干擾；使用 20mA電流環(huán)技術(shù)，能大大降低對噪聲的敏感程度。在高噪聲污染的環(huán)境中，通過使用光纖介質(zhì)可減少噪聲的干擾，通過光電隔離可以提高通信系統(tǒng)的安全性。 MCS51單片機(jī)之間的通信 MCS51單片機(jī)雙機(jī)通信技術(shù) 如果兩個 51單片機(jī)系統(tǒng)距離較近，就可以將它們的串行口直接相連，實現(xiàn)雙機(jī)通信，如圖 718所示。 圖 718 雙機(jī)異步通信接口電路 為了增加通信距離，減少通道和電源干擾，可以在通信線路上采用光電隔離的方法， 利用 RS422標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行雙機(jī)通信，實用的接口電路如圖 719所示。 圖 719 RS422雙機(jī)異步通信接口電路 1．利用查詢方式進(jìn)行雙機(jī)通信 1) 甲機(jī)發(fā)送 編程將甲機(jī)片外 2022H～ 201FH單元的數(shù)據(jù)塊從串行口輸出。定義方式 2發(fā)送，TB8為奇偶校驗位。發(fā)送波特率為 375kb/s，晶振為 12MHz，所以 SMOD=1。 發(fā)送子程序參考如下 ： MOV SCON,80H 。設(shè)置串行口為方式 2 MOV PCON,80H 。SMOD=1 MOV DPTR,2022H 。設(shè)數(shù)據(jù)塊指針 MOV R7,20H 。設(shè)數(shù)據(jù)塊長度 START： MOVX A,@DPTR 。取數(shù)據(jù)給 A MOV C,P MOV TB8,C 。奇偶位 P給 TB8 MOV SBUF,A 。數(shù)據(jù)送 SBUF，啟動發(fā)送 WAIT： JBC TI,CONT 。判斷一幀是否發(fā)送完。若發(fā)送完，清 TI取下一個數(shù)據(jù) AJMP WAIT 。未完等待 CONT： INC DPTR 。更新數(shù)據(jù)單元 DJNZ R7,START 。循環(huán)發(fā)送至結(jié)束 RET 2)乙機(jī)接收 編程使乙機(jī)接收甲機(jī)發(fā)送過來的數(shù)據(jù)塊，并存入片內(nèi) 50H～ 6FH單元。接收過程要求判斷 RB8，若出錯置 F0標(biāo)志位為 1，正確則置 F0標(biāo)志位為 0，然后返回。在進(jìn)行雙機(jī)通信時，兩機(jī)應(yīng)采用相同的工作方式和波特率。接收子程序參考如下： MOV SCON,80H。設(shè)置串行口為方式 2 MOV PCON,80H。SMOD=1 MOV R1,50H 。設(shè)置數(shù)據(jù)塊指針 MOV R7,20H 。設(shè)置數(shù)據(jù)塊長度 SETB REN 。啟動接收 WAIT： JBC RI,READ 。判斷是否接收完一幀。若完，清 RI，讀入數(shù)據(jù) AJMP WAIT 。未完等待 READ： MOV A,SBUF 。讀入一幀數(shù)據(jù) JNB ,PZ 。奇偶校驗位為 0則轉(zhuǎn) JNB RB8, ERR 。P=1， RB8=0，則出錯 SJMP RIGHT 。二者全為 1，則正確 PZ: JB RB8, ERR 。P=0， RB8=1，則出錯 RIGHT： MOV @R1, A 。正確，存放數(shù)據(jù) INC R1 。更新地址指針 DJNZ R7, WAIT 。判斷數(shù)據(jù)塊是否接收完 CLR 。接收正確，且接收完清 F0標(biāo)志位 RET 。返回 ERR： SETB 。出錯， 。置 F0標(biāo)志位為 1 RET 。返回 2．利用中斷方式進(jìn)行雙機(jī)通信 在很多應(yīng)用中，雙機(jī)通信的接收方都采用中斷的方