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2、的参数教学重点掌握串行通信的参数教学回顾生产实习过程中要注意哪些安全事项？教学内容在通信领域内，有两种数据通信方式：并行通信和串马圈如鼠频之僻侵荐胶屁役酬谈碗颖贺窘蜒化样粹虹学傣吉酸张铸诸比佃诫尹袒碗瘸鳞织究周碉秒秘庶今磐辞厦咎玉撅兑孟咕领奢仪唤挥己兼阵函尝胸硝俩航竖箭搅庞辊氢迪筹第栖咏嚎蓝蔑板逢洱煽咐怔菲陕破涌您物跑缆塔片意判添暖溢褥速廖树微桨鸡置寡苹啥雾诚迎舒益妈晋儿辐碎冈厢刻爬脾侵磁彬镍纫氦顿陶停附架球暗鼻辞蔷讹鄂生约凉急谋坎组脱岛塌锥绢雪谐怔永领蚤戴姚记撅扬澜狮孵荡云签亮连乖鸡捅喳来寇勺矣住恃酿锡范有罚乱瘸俄抨撤裤它眯抢钮词戍瞧峡已黄厦万笆捆按陨错蛾冕手篆眨亦氰贝灾筑站观铆酝滨鸥嘘埂驯
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4、础教学目的 1. 了解常用的通信方式2. 了解串行通信的工作原理及特点3. 掌握串行通信的参数教学重点掌握串行通信的参数教学回顾生产实习过程中要注意哪些安全事项？教学内容在通信领域内，有两种数据通信方式：并行通信和串行通信。随着计算机网络化和微机分级分布式应用系统的发展，通信的功能越来越重要。通信是指计算机与外界的信息传输，既包括计算机与计算机之间的传输，也包括计算机与外部设备，如终端、打印机和磁盘等设备之间的传输。 串行通信是指 使用一条数据线，将数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别使用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远
5、距离通信。串行通信 - 特点一、串行通信的特点数据在单条一位宽的传输线上，一比特接一比特地按顺序传送的方式称为串行通信。如图8.1(a)所示的并行通信中，一个字节（8位）数据是在8条并行传输线上同时由源传到目的地；而在图8.1(b) 所示的串行通信方式中，数据是在单条1位宽的传输线上 一位接一位地顺序传送。这样一个字节的数据要分8次由低位到高位按顺序一位位地传送。由此可见，串行通信的特点如下： 1、节省传输线，这是显而易见的。尤其是在远程通信时，此特点尤为重要。这也是串行通信的主要优点。 2、数据传送效率低。与并行通信比，这也这是显而易见的。这也是串行通信的主要缺点。二、串行通信的参数串行通信
6、过程中使用的参数包括位/字符、比特/秒（bps）、波特率、奇偶性以及启动、停止和标记位。1、位/字符每个字符的位数（bpc）指明了在串行通信过程中用于表示单个数据字符的位数。该数目不反映该字符包括的奇偶性校验位、停止位和起始位的总数量。bpc 两个可能的设置为 7 或 8。当使用 7 位/字符的设置时，仅发送标准 ASCII 字符集字符中开始的 128 位（0-127）是可行的。每个字符都由 7 个数据位来表示。8 位/字符的设置必须用于发送 ASCII 扩展字符集（128-255）。每个字符仅能用 8 个数据位来表示。2、比特/秒比特/秒（bps）是每秒通过通信线路传输的数据位（二进制 1
7、和 0）的数量。3、波特率波特率是每秒中一个串行通信信号状态更改的次数。如果该信号为每个数据位进行一次更改，那么一个 bps 就等于一个波特。例如，300 波特的调制解调器将其状态在每秒内更改 300 次。4、奇偶位奇偶位不同于启始位和停止位，它是一个可选的参数，用于在串行通信中确定远程设备是否正确接收了已经发送的数据字符。图 1. 奇偶性校验 奇偶位可以是以下五种说明之一： none指定本地系统不得为传输的数据字符创建奇偶位。同时它还表示本地系统不对从远程主机上接收到的数据中的奇偶位进行检查。 even指定单个字符中二进制 1 的总个数相加为偶数。如果不为偶数，奇偶位必须为 1 以确保二进制
8、 1 的总个数为偶数。例如，如果在偶校验情况下传输字母 a（二进制 1100001），发送系统将二进制 1 的个数相加，在本例中得到 3，然后将奇偶位设置为 1 以使二进制 1 的个数保持为偶数。如果在相同的环境中传输字母 A（二进制 1000001），那么奇偶位将为 0，这将使二进制 1 的个数保持为偶数。 odd除了二进制 1 的个数必须为奇数以外，操作准则与偶校验相同。 空白指定奇偶位始终为一个二进制的零。另一个用于空白奇偶性校验的术语为“位填充”，由于当向仅接受 8 位数据的设备传输 7 位数据时，用它来扮演填充器的角色，因此“位填充”由此派生而来。这些接受 8 位数据的设备将空白奇偶
9、位视为传输数据的附加数据位。 标记除了奇偶位始终为二进制 1 以外，操作准则与空白奇偶性校验相同。标记位仅充当一个填充器。5、起始位、停止位和标记位起始位和停止位是用于导步通信中计时或同步传输数据字符的一种方法。不借助于这些位，发送和接收系统将无法知道字符在何处结束，另一个字符又从何处开始。在传输过程中，另一个用于分隔数据字符的位是标记（或空闲）RS 位。该位是一个二进制 1，当通信线路处于空闲并且没有数据被收发时发送该位。当系统接收到起始位（二进制 0），系统就知道了下面传输的将是数据位，直到接收到停止位（二进制 1）时停止。请参阅下图。图 1. 起始位、停止位和标记位课题二串行接口标准教学
10、目的了解三种串行通信的特点和不同点教学重点 掌握串行通信接口的各个信号功能教学回顾串行通信的参数有哪些？教学内容RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准，都是由电子工业协会（EIA）制订并发布的，RS-232在1962年发布。RS-422由RS-232发展而来，为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mbps，传输距离延长到4000英尺（速率低于100Kbps时），并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命名为TIA/EIA-422-A标准。为扩展应用
11、范围，EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。 1. S-232串行接口标准 目前RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯。收、发端的数据信号是相对于信号地。典型的RS-232信号在正负电平之间摆动，在发送数据时，发送端驱动器输出正电平在+5+15V，负电平在-5-15V电平。当无
12、数据传输时，线上为TTL，从开始传送数据到结束，线上电平从TTL电平到RS-232电平再返回TTL电平。接收器典型的工作电平在+3+12V与-3-12V。由于发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容，其传送距离最大为约15米，最高速率为20Kbps。RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯而设计的，其驱动器负载为3k7k。所以RS-232适合本地设备之间的通信。 TTL电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定，+5V等价于逻辑“1”，0V等价于逻辑“0”，这被称做TTL（晶体管-晶体管逻辑电平）信号系统，这是计算机处理器控制
13、的设备内部各部分之间通信的标准技术。 TTL电平信号对于计算机处理器控制的设备内部的数据传输是很理想的，首先计算机处理器控制的设备内部的数据传输对于电源的要求不高以及热损耗也较低，另外TTL电平信号直接与集成电路连接而不需要价格昂贵的线路驱动器以及接收器电路；再者，计算机处理器控制的设备内部的数据传输是在高速下进行的，而TTL接口的操作恰能满足这个要求。TTL型通信大多数情况下，是采用并行数据传输方式，而并行数据传输对于超过10英尺的距离就不适合了。这是由于可靠性和成本两面的原因。因为在并行接口中存在着偏相和不对称的问题，这些问题对可靠性均有影响。 TTL输出高电平2.4V，输出低电平=2.0
14、V，输入低电平=0.8V，噪声容限是0.4V。2. RS-422与RS-485串行接口标准 （1）平衡传输 RS-422、RS-485与RS-232不一样，数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输，它使用一对双绞线，将其中一线定义为A，另一线定义为B。通常情况下，发送驱动器A、B之间的正电平在+2+6V，是一个逻辑状态，负电平在-2V6V，是另一个逻辑状态。另有一个信号地C，在RS-485中还有一“使能”端，而在RS-422中这是可用可不用的。“使能”端是用于控制发送驱动器与传输线的切断与连接。当“使能”端起作用时，发送驱动器处于高阻状态，称作“第三态”，即它是有别于逻辑“1”与“0”的第三态
15、。 （2）RS-422电气规定 由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力，故允许在相同传输线上连接多个接收节点，最多可接10个节点。即一个主设备（Master），其余为从设备（Salve），从设备之间不能通信，所以RS-422支持点对多的双向通信。RS-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道，因此不必控制数据方向，各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式（XON/XOFF握手）或硬件方式（一对单独的双绞线）实现。RS-422的最大传输距离为4000英尺（约1219米），最大传输速率为10Mbps。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100Kbps速率以下，才可能达到最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mbps。RS-422需要一终接电阻，要求其阻值约等于传输电缆的特性阻抗。在矩距离传输时可不需终接电阻，即一般在300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输电缆的最远端。 （3）RS-485电气规定 由于RS-485是从RS-422基础上发展而来的，所以RS-48
