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一:串口通讯协议的介绍
串口通信协议是指规定了数据包的内容,内容包含了起始位、主体数据、校验位及停止位,双方需要约定一致的数据包格式才能正常收发数据的有关规范。 在串口通信中,常用的协议包括RS-232、RS-422和RS-485 二:串口通信的基本原理 1)串口在嵌入式系统当中是一类重要的数据通信接口,其本质功能是作为 CPU 和串行设备间的编码转换器。当数据从 CPU 经过串行端口发送出去时,字节数据转换为串行的位;在接收数据时,串行的位被转换为字节数据。 2)应用程序要使用串口进行通信,必须在使用之前向操作系统提出资源申请要求(打开串口),通信完成后必须释放资源(关闭串口)。典型地,串口用于 ASCII 码字符的传输。 通信使用3根线完成: (1)地线, (2)发送数据线, (3)接收数据线。 3)串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。 对于两个进行通行的端口,这些参数必须匹配:波特率是一个衡量通信速度的参数,它表示每秒钟传送的 bit 的个数;数据位是衡量通信中实际数据位的参数,当计算机发送一个信息包,标准的值是 5,7 和 8 位。如何设置取决于你的需求;停止位用于表示单个包的最后一位,典型的值为 1,1.5和 2 位,停止位不仅仅是表示传输的结束,并且提供计算机校正时钟同步的机会;奇偶校验位是串口通信中一种简单的检错方式,有四种检错方式——偶、奇、高和低,也可以没有校验位 三:RS232串口标准 RS-232标准接口(又称EIA RS-232)是常用的串行通信接口标准之一,它是由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统公司、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家于1970年共同制定,其全名是“数据终端设备( DTE)和数据通信设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口 四:RS232串口特点: 1、接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片。RS232接口任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即:逻辑“1”为-3—-15V;逻辑“0”:+3—+15V,噪声容限为2V。即要求接收器能识别高于+3V的信号作为逻辑“0”,低于-3V的信号作为逻辑“1”,TTL电平为5V为逻辑正,0为逻辑负。与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。 2、传输速率较低,在异步传输时,比特率为20Kbps;因此在51CPLD开发板中,综合程序波特率只能采用19200,也是这个原因。 3、接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式,这种共地传输容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱。 4、传输距离有限,最大传输距离标准值为50英尺,实际上也只能用在15米左右。 五:RS232串口特点: RS-232标准的信号传输的最大电缆长度为30M RS-232C上传送的数字量采用负逻辑,且与地对称。 逻辑1:-3~-15V (单片机一般为-10V) 逻辑0:+3~+15V (单片机一般为+10V) 六:RS232电平与TTL电平 TTL电平信号之所以被广泛使用,原因是因为:通常我们采用二进制来表示数据。而且规定,+5V等价于逻辑“1”,0V等价于逻辑“0”。这样的数据通信及电平规定方式,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的设备内部各部分之间通信的标准威廉希尔官方网站 。 rs232是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。RS232的电平标准为+12V为逻辑负,-12为逻辑正,TTL电平为5V为逻辑正,0为逻辑负
在 TxD 和 RxD 上(负逻辑:负电平为1,正电平为0): 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 2. TTL电气特性: TTL:Transistor-Transistor Logic 三极管结构。 Vcc:5V;输出高电平Voh>=2.4V;输出低电平Vol<=0.5V; 输入高电平Vih>=2V;输入低电平Vil<=0.8V 七:USB/TTL转232模块(以CH340芯片模块为例)的工作原理 TXD:为了进行适当的通信,发件人(通常是其自己的发件人)必须从另一个装置接收RXD。 RXD:接收端,又称接收端,需要与另一个设备TXD进行正常通信。 在正常通信期间,TXD将永远接收该装置! 自接收:在正常通信期间,RXD从其他设备获得TXD,因此,如果它要用自己的名字接收它传输的数据,也就是说,它自己的TXD与RXD直接相连,而RXD是测试其正常发送和接收的最快和最容易的测试,如果有问题,检验首先要确定产品是否发生故障。 电平逻辑: TTL级别:正常数据显示一个二进制系统,提供+5V等于逻辑1和0V等于逻辑0。这个系统被称为TTL信号系统,是一个积极的逻辑系统。 RS232 物理:使用 - 12V至-3V等同逻辑 " 0 " 和+3V至+12V等同逻辑 " 1 " 是负逻辑。 八:USB转串口芯片CH340G a:什么是CH340HG? 支持 5V 电源电压和 3.3V 电源电压甚至 3V 电源电压。 CH340G芯片内置了 USB 上拉电阻,D+和 D-引脚应该直接连接到 USB 总线上,USB工作在USB2.0全速模式。 CH340G 芯片内置了电源上电复位电路。CH340B 芯片还提供了低电平有效的外部复位输入引脚。 CH340G 芯片正常工作时需要外部向 XI 引脚提供 12MHz 的时钟信号。 硬件全双工串口,内置收发缓冲区,支持通讯波特率 50bps~2Mbps。 |
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