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1、0 通信概述,通信是指计算机与外界的信息传输 在计算机和终端之间的数据传输通常是靠电缆或信道上的电流或电压变化实现的。(电话线、同轴电缆以及无线传输除外） 两种数据通信方式：并行通信和串行通信,0.1 并行通信 B 是数据传输的波特率； n 称为波特率因子。 设发送或接收时钟的周期为Tc，频率为F的位传输时间为Td，则： Tc = 1/F , Td = 1/B 得到： Tc = Td /n 在实际串行通信中，波特率因子可以设定。 在异步传送时，n = 1，16，64，实际常采用n = 16，即发送或接收时钟的频率要比数据传送的波特率高n倍。 在同步通信时，波特率因子n必须等于1。,串行同步和串
2、行异步通信特点,同步通信 以同步字符作为传送的开始，从而使收发同步； 每位占用时间相同； 字符数据间不允许有间隙，当线路空闲或没有字符可发送时，发送同步字符。 异步通信 通信中两个字节间的时间间隔是不固定的,而在同一个字节中的两个相邻位的时间间隔是固定的 。 发送端和接收端可以由各自的时钟来控制数据的发送和接收，这两个时钟源彼此独立，互不同步。 在异步通信中，每一个字符要用到起始位和停止位作为字符开始和结束的标志，以至于占用了时间。所以在数据块传送时，为了提高通信速度，常去掉这些标志，而采用同步传送。同步通信不像异步通信那样，靠起始位在每个字符数据开始时使发送和接收同步，而是通过同步字符在每个
3、数据块传送开始时使收发双方同步。,串行通信的传输方向,1、单工 单工是指数据传输仅能沿一个方向，不能实现反向传输。 2、半双工 半双工是指数据传输可以沿两个方向，但需要分时进行。 3、全双工 全双工是指数据可以同时进行双向传输。,单工 半双工 全双工,串行通信：信号的调制与解调,利用调制器（Modulator）把数字信号转换成模拟信号，然后送到通信线路上去，再由解调器（Demodulator）把从通信线路上收到的模拟信号转换成数字信号。由于通信是双向的，调制器和解调器合并在一个装置中，这就是调制解调器MODEM。,连接数据终端设备DTE (Data Terminal Equipment) 数据
4、通信设备DCE（Data Communication Equipment),1 RS（推荐标准）串口通信,个人计算机上的通讯接口之一，由电子工业协会(Electronic Industries Association，EIA) 所制定的异步传输标准接口。通常 RS-232 接口以9个引脚 (DB-9) 或是25个引脚 (DB-25) 的型态出现，一般个人计算机上会有两组 RS-232 接口，分别称为 COM1 和 COM2。,1.1 RS-232-C,RS-232-C是美国电子工业协会EIA（Electronic Industry Association）制定的一种串行物理接口标准。RS是英文
5、“推荐标准”的缩写，232为标识号，C表示修改次数。RS-232-C总线标准设有25条信号线，包括一个主通道和一个辅助通道。 在多数情况下主要使用主通道，对于一般双工通信，仅需几条信号线就可实现，如一条发送线、一条接收线及一条地线。 RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。 RS-232-C标准规定，驱动器允许有2500pF的电容负载，通信距离将受此电容限制。例如，采用150pF/m的通信电缆时，最大通信距离为15m；若每米电缆的电容量减小，通信距离可以增加。 传输距离短的另一原因是RS-2
6、32属单端信号传送，存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题，因此一般用于20m以内的通信。,1.1 RS-232-C,远程通信连接数据终端 RS-232-C标准最初是远程通信连接数据终端设备DTE(Data Terminal Equipment)与数据通信设备DCE（Data Communication Equipment)而制定的。 “发送”和“接收” RS-232C标准中所提到的“发送”和“接收”，都是站在DTE立场上，而不是站在DCE的立场来定义的。由于在计算机系统中，往往是CPU和I/O设备之间传送信息，两者都是DTE，因此双方都能发送和接收。 常用物理标准还有有EIARS-422A、E
7、IA RS-423A、EIARS-485。,1.1.1连接器的机械特性,1.1.2 电气特性,在TxD和RxD上：（TTL电平、CMOS电平、RS232电平） 逻辑1(MARK)=-3V-15V 逻辑0(SPACE)=+3+15V 在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上： 信号有效（接通，ON状态，正电压）+3V+15V 信号无效（断开，OFF状态，负电压)=-3V-15V EIA RS-232C 与TTL转换： EIA RS-232C 是用正负电压来表示逻辑状态，与TTL以高低电平表示逻辑状态的规定不同。因此，为了能够同计算机接口或终端的TTL器件连接，必须在EIA RS-232
8、C 与TTL电路之间进行电平和逻辑关系的变换。目前较为广泛地使用集成电路转换器件，如MC1488、SN75150芯片可完成TTL电平到EIA电平的转换，而MC1489、SN75154可实现EIA电平到TTL电平的转换。MAX232芯片可完成TTLEIA双向电平转换。,最简连线,当通信距离较近时，通信双方可以直接连接，这种情况下，只需使用少数几根信号线。最简单的情况，在通信中根本不需要 RS -232C的控制联络信号，只需三根线（发送线、接收线、信号地线）便可实现全双工异步串行通信，即零 Modem 最简连线。,采用RS-232C接口存在的问题,1、传输距离短，传输速率低 RS-232C总线标准
9、受电容允许值的约束，使用时传输距离一般不要超过15米（线路条件好时也不超过几十米）。最高传送速率为20Kbps。 2、有电平偏移 RS-232C总线标准要求收发双方共地。通信距离较大时，收发双方的地电位差别较大，在信号地上将有比较大的地电流并产生压降。 3、抗干扰能力差 RS-232C在电平转换时采用单端输入输出，在传输过程中当干扰和噪声混在正常的信号中。为了提高信噪比，RS-232C总线标准不得不采用比较大的电压摆幅。,1.2 RS-422A接口,RS-422A输出驱动器为双端平衡驱动器。如果其中一条线为逻辑“1”状态，另一条线就为逻辑“0”，比采用单端不平衡驱动对电压的放大倍数大一倍。差分
10、电路能从地线干扰中拾取有效信号，差分接收器可以分辨200mV以上电位差。若传输过程中混入了干扰和噪声，由于差分放大器的作用，可使干扰和噪声相互抵消。因此可以避免或大大减弱地线干扰和电磁干扰的影响。RS-422A传输速率（90Kbps）时，传输距离可达1200米。,1.2 RS-485接口,RS-485是RS-422A的变型：RS-422A用于全双工，而RS-485则用于半双工。RS-485是一种多发送器标准，在通信线路上最多可以使用32 对差分驱动器/接收器。 RS-485的信号传输采用两线间的电压来表示逻辑1和逻辑0。由于发送方需要两根传输线，接收方也需要两根传输线。传输线采用差动信道，所以
11、它的干扰抑制性极好，又因为它的阻抗低，无接地问题，所以传输距离可达1200米，传输速率可达1Mbps。,RS-485 应用,RS-485是一点对多点的通信接口，一般采用双绞线的结构。普通的PC机一般不带RS485接口，因此要使用RS-232C/RS-485转换器。 对于单片机可以通过芯片MAX485来完成TTL/RS-485的电平转换。在计算机和单片机组成的RS-485通信系统中，下位机由单片机系统组成，上位机为普通的PC机，负责监视下位机的运行状态，并对其状态信息进行集中处理，以图文方式显示下位机的工作状态以及工业现场被控设备的工作状况。 系统中各节点（包括上位机）的识别是通过设置不同的站地
12、址来实现的。,2 UART,UART: Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步接收/发送装置，UART是一个并行输入成为串行输出的芯片，通常集成在主板上，多数是16550AFN芯片。 因为计算机内部采用并行数据，不能直接把数据发到Modem，必须经过UART整理才能进行异步传输，其过程为：CPU先把准备写入串行设备的数据放到UART的寄存器（临时内存块）中，再通过FIFO（First Input First Output，先入先出队列）传送到串行设备，若是没有FIFO，信息将变得杂乱无章，不可能传送到Modem。,2 UART,提供了R
13、S-232C数据终端设备接口，这样计算机就可以和调制解调器或其它使用RS-232C接口的串行设备通信了。 将由计算机内部传送过来的并行数据转换为输出的串行数据流。将计算机外部来的串行数据转换为字节，供计算机内部并行数据的器件使用。 在输出的串行数据流中加入奇偶校验位，并对从外部接收的数据流进行奇偶校验。在输出数据流中加入启停标记，并从接收数据流中删除启停标记。 处理由键盘或鼠标发出的中断信号（键盘和鼠标也是串行设备）。 可以处理计算机与外部串行设备的同步管理问题。,2 UART,UART提供输入输出数据的缓冲区，现在比较新的UART是16550，它可以在计算机需要处理数据前在其缓冲区内存储16
14、字节数据 UART是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。在嵌入式设计中，UART用来与PC进行通信，包括与监控调试器和其它器件，如EEPROM通信。 UART是计算机中串行通信端口的关键部分。在计算机中，UART相连于产生兼容RS232规范信号的电路。所以，当一个微控制器中的UART相连于PC时，它需要一个RS232驱动器来转换电平。,End!,TTL电平、CMOS电平、RS232电平,（一）、TTL电平标准 输出 L： 2.4V。 输入 L： 2.0V TTL器件输出低电平要小于0.8V，高电平要大于2.4V。输入，低于1.2V就认为是0，高于2.0
15、就认为是1。于是TTL电平的输入低电平的噪声容限就只有(0.8-0)/2=0.4V，高电平的噪声容限为(5-2.4)/2=1.3V。 （二）、CMOS电平标准 输出 L： 0.9*Vcc。 输入 L： 0.7*Vcc. 由于CMOS电源采用12V，则输入低于3.6V为低电平，噪声容限为1.8V，高于3.5V为高电平，噪声容限高为1.8V。比TTL有更高的噪声容限。 （三）、RS232标准逻辑1的电平为-3-15V，逻辑0的电平为+3+15V，注意电平的定义反相了一次。,RS-232C电平与TTL电平转换驱动电路,CVI RS_232 常用函数简介,CVI编写串口收发数据 CVI对于传输协议的应
16、用,openComConfig 函数,setComTime函数SetXMode 函数,setCTsMode 函数,Comwrt 函数,xModemconng 函数,XModemsend 函数GetoutQLen 函数,ComRdTerm 函数,xModelnReceive 函数GetlnQLen 函数FileExists 函数, fopen 函数Fcfose 函数,ComRd 函数FlushlnQ 函数GetProjeetDir 函数,Opencom 函数ComRdByte 函数ComToFile 函数,ComwrtByte 函数ComFrolnFile 函数FlushoutQ 函数ComBreak 函数,comsetEscape 函数GetComstat 函数Getcomconnectionstate 函数,
