rs232通信论文+加两个例子

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1、工业现场总线与通信工业现场总线与通信论文论文姓名：甘幼云姓名：甘幼云院系：电子工程与自动化院系：电子工程与自动化学号学号:0900320113:0900320113大纲：大纲：一、各种通信协议一、各种通信协议二、二、rs232 通信协议（物理接口、数据帧格式、功能细化）通信协议（物理接口、数据帧格式、功能细化）三、三、rs232 通信协议的例子通信协议的例子例一例一 简单的简单的例二例二 复杂清晰的复杂清晰的一一 、通讯协议即网络中（包括互联网）传递、管理信息的一些规范。如同人与人之间相互交流是需要遵 循一定的规矩一样，计算机之间的相互通信需要共同遵守一定的规则，这些规则就称为网 络协议。常见

2、的协议有：TCP/IP 协议、IPX/SPX 协议、NetBEUI 协议等。在局域网中用得 的比较多的是 IPX/SPX。用户如果访问 Internet，则必须在网络协议中添加 TCP/IP 协议。TCP/IP 是“transmission Control Protocol/Internet Protocol”的简写，中文译名为传输控制协 议/互联网络协议。TCP/IP（传输控制协议/网间协议）是一种网络通信协议，它规范了网 络上的所有通信设备，尤其是一个主机与另一个主机之间的数据往来格式以及传送方式。 TCP/IP 是 INTERNET 的基础协议，也是一种电脑数据打包和寻址的标准方法。在数

3、据传 送中，可以形象地理解为有两个信封，TCP 和 IP 就像是信封，要传递的信息被划分成若干 段，每一段塞入一个 TCP 信封，并在该信封面上记录有分段号的信息，再将 TCP 信封塞 入 IP 大信封，发送上网。在接受端，一个 TCP 软件包收集信封，抽出数据，按发送前的 顺序还原，并加以校验，若发现差错，TCP 将会要求重发。因此，TCP/IP 在 INTERNET 中几乎可以无差错地传送数据。 对普通用户来说，并不需要了解网络协议的整个结构，仅 需了解 IP 的地址格式，即可与世界各地进行网络通信。IPX/SPX 是基于施乐的 XEROXS Network System（XNS）协议，而

4、 SPX 是基于施乐的 XEROXS SPP（Sequenced Packet Protocol：顺序包协议）协议，它们都是由 novell 公司开 发出来应用于局域网的一种高速协议。它和 TCP/IP 的一个显著不同就是它不使用 ip 地址， 而是使用网卡的物理地址即（MAC）地址。在实际使用中，它基本不需要什么设置，装上 就可以使用了。由于其在网络普及初期发挥了巨大的作用，所以得到了很多厂商的支持， 包括 microsoft 等，到现在很多软件和硬件也均支持这种协议。NetBEUI 即 NetBios Enhanced User Interface，或 NetBios 增强用户接口。它是

5、NetBIOS 协议的增强版本，曾被许多操作系统采用，例如 Windows for Workgroup、Win9x 系列、 Windows NT 等。NETBEUI 协议在许多情形下很有用，是 WINDOWS98 之前的操作系统 的缺省协议。总之 NetBEUI 协议是一种短小精悍、通信效率高的广播型协议，安装后不需 要进行设置，特别适合于在“网络邻居”传送数据。所以建议除了 TCP/IP 协议之外，局域网 的计算机最好也安上 NetBEUI 协议。另外还有一点要注意，如果一台只装了 TCP/IP 协议 的 WINDOWS98 机器要想加入到 WINNT 域，也必须安装 NetBEUI 协议。

6、二，二，rs232 通信协议通信协议所谓通信协议是指通信双方的一种约定。约定包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检 纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守。因此，也叫做通信控制规程， 或称传输控制规程，它属于 ISOS OSI 七层参考模型中的数据链路层。 目前，采用的通信协议有两类：异步协议和同步协议。同步协议又有面向字符和面向比特以及面向字 节计数三种。其中，面向字节计数的同步协议主要用于 DEC 公司的网络体系结构中。一、一、物理接口标准物理接口标准1.1.串行通信接口的基本任务串行通信接口的基本任务（1）实现数据格式化实现数据格式化：因为来自 CPU

7、 的是普通的并行数据，所以，接口电路应具有实现不 同串行通信方式下的数据格式化的任务。在异步通信方式下，接口自动生成起止式的帧数据格式。在面向 字符的同步方式下，接口要在待传送的数据块前加上同步字符。（2）进进行串行串并并转换转换：串行传送，数据是一位一位串行传送的，而计算机处理数据是并行数据。所以当数据由计算机送至数据发送器时，首先把串行数据转换为并行数才能送入计算机处理。因此 串并转换是串行接口电路的重要任务。（3）控制控制数数据据传输传输速率速率：串行通信接口电路应具有对数据传输速率波特率进行选择和控制的能力。（4）进行错误检测进行错误检测：在发送时接口电路对传送的字符数据自动生成奇偶校

8、验位或其他校验码。 在接收时，接口电路检查字符的奇偶校验或其他校验码，确定是否发生传送错误。（5）进行进行 TTLTTL 与与 EIAEIA 电平转换电平转换：CPU 和终端均采用 TTL 电平及正逻辑，它们与 EIA 采 用的电平及负逻辑不兼容，需在接口电路中进行转换。（6）提供提供 EIA-RS-232CEIA-RS-232C 接口标准所要求的信号线接口标准所要求的信号线：远距离通信采用 MODEM 时， 需要 9 根信号线；近距离零 MODEM 方式，只需要 3 根信号线。这些信号线由接口电路提供，以便与 MODEM 或终端进行联络与控制。2 2、串行通信接口电路的组成、串行通信接口电路

9、的组成为了完成上述串行接口的任务，串行通信接口电路一般由可编程的串行接口芯片、波特率发生器、 EIA 与 TTL 电平转换器以及地址译码电路组成。其中，串行接口芯片，随着大规模继承电路技术的发展， 通用的同步(USRT)和异步（UART）接口芯片种类越来越多，如下表所示。它们的基本功能是类似的，都能 实现上面提出的串行通信接口基本任务的大部分工作，且都是可编程的。才用这些芯片作为串行通信接口 电路的核心芯片，会使电路结构比较简单。同步(USRT)传输速率 b/s芯片面向字符HDLC异步(UART)（起止式） 同步异步INS8250 56KMC6850 1MMC6852 1.5M MC6854

10、1.5M Int8251A64K19.2KInt8273 64K Z-80 SIO 800K 3.3.有关串行通信的物理标准有关串行通信的物理标准为使计算机、电话以及其他通信设备互相沟通，现在，已经对串行通信建立了几个一致的概念和标准， 这些概念和标准属于三个方面：传输率，电特性，信号名称和接口标准。1 1、传输率：、传输率：所谓传输率就是指每秒传输多少位，传输率也常叫波特率。国际上规定了一个标准波特 率系列，标准波特率也是最常用的波特率，标准波特率系列为 110、300、600、1200、4800、9600 和 19200。大多数 CRT 终端都能够按 110 到 9600 范围中的任何一种

11、波特率工作。打印机由于机械速度比较慢 而使传输波特率受到限制，所以，一般的串行打印机工作在 110 波特率，点针式打印机由于其内部有较大 的行缓冲区，所以可以按高达 2400 波特的速度接收打印信息。大多数接口的接收波特率和发送波特率可 以分别设置，而且，可以通过编程来指定。 2 2、RS-232-CRS-232-C 标准：标准：RS-232-C 标准对两个方面作了规定，即信号电平标准和控制信号线的定义。RS- 232C 采用负逻辑规定逻辑电平，信号电平与通常的 TTL 电平也不兼容，RS-232-C 将-5V-15V 规定为 “1”，+5V+15V 规定为“0”。图 1 是 TTL 标准和

12、RS-232-C 标准之间的电平转换。图 12.2.串行通信串行通信协议协议串行通信协议分同步协议和异步协议。（1）异步通信协议的实例起止式异步协议图 3特点与格式：特点与格式：起止式异步协议的特点是一个字符一个字符传输，并且传送一个字符总是以起始位开始，以停止位结 束，字符之间没有固定的时间间隔要求。其格式如图 3 所示。每一个字符的前面都有一位起始位（低电平， 逻辑值 0），字符本身有 57 位数据位组成，接着字符后面是一位校验位（也可以没有校验位），最后 是一位，或意味半，或二位停止位，停止位后面是不定长度的空闲位。停止位和空闲位都规定为高电平 （逻辑值），这样就保证起始位开始处一定有一

13、个下跳沿。 从图中可以看出，这种格式是靠起始位和停止位来实现字符的界定或同步的，故称为起始式协议。传 送时，数据的低位在前，高位在后，图 4 表示了传送一个字符 E 的 ASCAII 码的波形 1010001。当把它的 最低有效位写到右边时，就是 E 的 ASCII 码 1000101=45H。 图 4起止位的作用：起止位的作用：起始位实际上是作为联络信号附加进来的，当它变为低电平时，告诉收方传送开始。 它的到来，表示下面接着是数据位来了，要准备接收。而停止位标志一个字符的结束，它的出现，表示一 个字符传送完毕。这样就为通信双方提供了何时开始收发，何时结束的标志。传送开始前，发收双方把所 采用

14、的起止式格式（包括字符的数据位长度，停止位位数，有无校验位以及是奇校验还是偶校验等）和数 据传输速率作统一规定。传送开始后，接收设备不断地检测传输线，看是否有起始位到来。当收到一系列 的“1”（停止位或空闲位）之后，检测到一个下跳沿，说明起始位出现，起始位经确认后，就开始接收 所规定的数据位和奇偶校验位以及停止位。经过处理将停止位去掉，把数据位拼装成一个并行字节，并且 经校验后，无奇偶错才算正确的接收一个字符。一个字符接收完毕，接收设备有继续测试传输线，监视 “0”电平的到来和下一个字符的开始，直到全部数据传送完毕。 由上述工作过程可看到，异步通信是按字符传输的，每传输一个字符，就用起始位来通

15、知收方，以此 来重新核对收发双方同步。若接收设备和发送设备两者的时钟频率略有偏差，这也不会因偏差的累积而导 致错位，加之字符之间的空闲位也为这种偏差提供一种缓冲，所以异步串行通信的可靠性高。但由于要在 每个字符的前后加上起始位和停止位这样一些附加位，使得传输效率变低了，只有约 80%。因此，起止协 议一般用在数据速率较慢的场合（小于 19.2kbit/s）。在高速传送时，一般要采用同步协议。（2）面向字符的同步协议特点与格式：特点与格式：这种协议的典型代表是 IBM 公司的二进制同步通信协议(BSC）。它的特点是一次传送由 若干个字符组成的数据块，而不是只传送一个字符，并规定了 10 个字符作

16、为这个数据块的开头与结束标 志以及整个传输过程的控制信息，它们也叫做通信控制字。由于被传送的数据块是由字符组成，故被称作 面向字符的协议。 特定字符（控制字符）的定义：特定字符（控制字符）的定义：由上面的格式可以看出，数据块的前后都加了几个特定字符。SYN 是 同步字符(synchronous Character），每一帧开始处都有 SYN，加一个 SYN 的称单同步，加两个 SYN 的称 双同步设置同步字符是起联络作用,传送数据时,接收端不断检测,一旦出现同步字符,就知道是一帧开始了。 接着的 SOH 是序始字符（Start Of Header），它表示标题的开始。标题中包括院地址、目的地址和路由 指示等信息。STX 是文始字符(Start Of Text），它标志着传送的正文（数据块）开始。数据块就是被传 送的正文内容，由多个字符组成。数据块后面是组终字符 ETB（End Of Transmission Block）或文终字 符 ETX(End Of Text)，其中 ETB 用在正文很长、需要分成若干个