1、第六章單片機串行通信技術(shù)基礎(chǔ)6.1 串行通信總線標準及接口技術(shù)6.1.1串行通信接口三種串行通信的傳送方式一、單工二、半雙工三、全雙工 常見的標準異步串行通信接口有： lRS-232C lRS-449lRS-422、RS-423lRS-485RS-232C總線標準、芯片及接口電路 美國電氣工業(yè)協(xié)會（EIA）1969年推薦的RS-232C仍是目前最常用的串行通信總線接口之一。 RS-232C標準接口是“使用二進制進行交換的數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通信設(shè)備（DCE）之間的接口”。 （1）RS-232C接口常用引線信號定義、分類及功能 （2）RS-232C接口電氣特性（3）電平轉(zhuǎn)換芯片及接口電路

2、 MAX232芯片的通信接口電路圖 RS-449/423/422/485標準總線接口及其應(yīng)用 RS-232C雖然使用廣泛，但缺點也不少，已不能滿足現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信的許多要求，主要表現(xiàn)如下：（1）數(shù)據(jù)傳輸速率慢。RS-232C規(guī)定的最大20kbps的傳輸速率遠不能滿足用戶日益增長的傳輸速率要求。（2）傳送距離短。RS-232C接口一般規(guī)定電纜長度在15m以內(nèi)，即使有較好的線路器件，優(yōu)良的信號質(zhì)量，電纜長度也不會超過60m。（3）未規(guī)定標準的連接器，因而出現(xiàn)了互不兼容的25芯和9芯連接器。（4）接口處各信號間容易產(chǎn)生串?dāng)_。 RS-449標準接口RS-449在很多方面可代替RS-232C。兩者的主要差別

3、是信號在導(dǎo)線上的傳輸方法不同。RS-232C是利用傳輸信號線與公共地之間的電壓差，RS-449接口是利用信號導(dǎo)線之間的信號電壓差，可在1200m的雙絞線上進行數(shù)字通信，速率可達90000bps。RS-449可以不使用調(diào)制解調(diào)器，它比RS-232C傳輸速率高，通信距離長，由于RS-449系統(tǒng)用平衡信號差電路傳輸高速信號，所以噪聲低，又可以多點或者使用公用線通信，兩臺以上的設(shè)備可與RS-449通信電纜并聯(lián)。 RS-422A標準接口RS-422A是RS-449標準的子集。它具體通過傳輸線驅(qū)動器，把邏輯電平變換成電位差，完成始端的信息傳送；通過傳輸線接收器，把電位差轉(zhuǎn)變成邏輯電平，實現(xiàn)終端的信息接收。

4、RS-422A比RS-232C傳輸信號距離長，速度快，傳輸率最大為10Mbit/s，在此速率下電纜允許長度為120m。如果采用較低傳輸速率，如90000波特率時，最大距離可達1200m。 RS-422A每個通道要用二條信號線，如果其中一條是邏輯“1”狀態(tài)，另一條就為邏輯“0”。RS-422電路由發(fā)送器、平衡連接電纜、電纜終端負載、接收器幾部分組成。在電路中規(guī)定只許有一個發(fā)送器，可有多個接收器，因此通常采用點對點通信方式。該標準允許驅(qū)動器輸出為2V6V，接收器可以檢測到的輸入信號電平可低到200mV。 RS-423A標準接口RS-423A也是RS-449標準的子集。RS-423A規(guī)定為單端線，而

5、且與RS-232C兼容參考電平為地，要求正信號邏輯電平為200mV6V，負信號邏輯電平為-200mV-6V，RS-423A驅(qū)動器在90m長的電纜上傳送數(shù)據(jù)的最大速率為100kbps，若降低至1000bps，則允許電纜長度為1200m。RS-423A允許在傳送線上連接多個接收器，接收器為平衡傳輸接收器，因此允許驅(qū)動器和接收器之間有個地電位差。邏輯“1”狀態(tài)必須超過4V，但不能高過6V；邏輯“0”狀態(tài)必須低于-4V，但不能低于-6V。 RS-485標準接口RS-485（半雙工）是RS-422的變型，它是一種多發(fā)送器的電路標準，它擴展了RS-422A的性能，允許雙導(dǎo)線上一個發(fā)送器驅(qū)動32個負載設(shè)備。

6、負載設(shè)備可以是被動發(fā)送器、接收器或收發(fā)器（發(fā)送器和接收器的組合）。RS485電路允許共用電話線通信。電路結(jié)構(gòu)是在平衡連接電纜兩端有終端電阻，在平衡電纜上掛發(fā)送器、接收器、組合收發(fā)器。RS-485標準沒有規(guī)定在何時控制發(fā)送器發(fā)送或接收機接收數(shù)據(jù)的規(guī)則。電纜選擇比RS-422A更嚴格。 RS-485最簡單情況可由兩條信號電路線組成。每條連接電路必須有接大地參考點，這電纜能支持32個發(fā)送接收器對。每個設(shè)備一定要接地。這電纜應(yīng)包括連至每個設(shè)備電纜地的第三信號參考線。也可使用接到設(shè)備機殼的屏蔽電纜。MAX 481MAX 483MAX 485MAX 487引腳配置和典型工作電路 MAX489/MAX491

7、引腳圖和典型工作電路 典型RS-485（半雙工）通信網(wǎng) MAX489/491全雙工通信網(wǎng) 5、 20mA電流環(huán)路串行接口20mA電流環(huán)是目前串行通信廣泛使用的一種非標準接口電路。 20mA電流環(huán)是一種異步串行接口標準，在每次發(fā)送數(shù)據(jù)時必須以無電流的起始作為每一個字符的起始位，接收端檢測到起始位時便開始接收字符數(shù)據(jù)。 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，適用于長距離通信。 20mA電流環(huán)接口電路 6.2 MCS-51單片機串行接口通信技術(shù)1、 單片機雙機通信技術(shù) 采用RS-422標準的雙機通信接口電路 每個通道的接收端都接有三個電阻R1、R2、R3，其中