什么是串口通訊?
在串行通信中,數(shù)據(jù)是以二進(jìn)制脈沖的形式發(fā)送的。換句話說,我們可以說二進(jìn)制1表示邏輯高電平或5伏特,0表示邏輯低電平或0伏特。串行通信可以采用多種形式,具體取決于傳輸模式和數(shù)據(jù)傳輸?shù)念愋汀T搨鬏斈J奖粴w類為單工,半雙工和全雙工。每種傳輸模式都有一個發(fā)送器和接收器。
傳輸模式 - 串行通信
單工是指單向通信技術(shù)。只有一個客戶端(發(fā)送方或接收方同時處于活動狀態(tài))。如果發(fā)送者發(fā)送,接收者只能接受。電視通信就是單工模式,電視臺發(fā)送,電視接收。
在半雙工模式下,發(fā)送方和接收方都處于活動狀態(tài),但不是同時處于活動狀態(tài),即如果發(fā)送方發(fā)送,接收方可以接受但不能發(fā)送,反之亦然?;ヂ?lián)網(wǎng)就是一個很好的例子。如果筆記本電腦發(fā)送對web頁面的請求,web服務(wù)器將處理應(yīng)用程序并發(fā)回信息。
全雙工模式在世界上被廣泛使用的通信。這里發(fā)送方和接收方都可以同時發(fā)送和接收。一個例子是你的智能手機(jī)。
數(shù)據(jù)傳輸可以通過兩種方式進(jìn)行。它們是串行通信和并行通信。串行通信是一種用于使用雙線即發(fā)送器(發(fā)送器)和接收器逐位發(fā)送數(shù)據(jù)的技術(shù)。
串行和并行通信之間的區(qū)別
串行通信一次只發(fā)送一位。因此,這些需要更少的I / O(輸入 - 輸出)線。因此,占用更少的空間并且更能抵抗串?dāng)_。串行通信的主要優(yōu)點是,整個嵌入式系統(tǒng)的成本變得便宜并且可以長距離傳輸信息。串行傳輸用于DCE(數(shù)據(jù)通信設(shè)備)設(shè)備,如調(diào)制解調(diào)器。
在并行通信中,一次發(fā)送一塊數(shù)據(jù)(8,16或32位)。因此,每個數(shù)據(jù)位都需要一個單獨的物理I / O線。并行通信的優(yōu)點是速度快但缺點是它使用了更多的I / O(輸入 - 輸出)線。并行傳輸用于PC(個人計算機(jī)),用于互連CPU(中央處理單元),RAM(隨機(jī)存取存儲器),調(diào)制解調(diào)器,音頻,視頻和網(wǎng)絡(luò)硬件。
注意:如果您的集成電路或處理器支持較少量的輸入/輸出引腳,則最好選擇串行通信。
串口通訊如何工作?
微控制器和微處理器等高級CPU 利用串行通信與外部世界以及芯片外圍設(shè)備進(jìn)行通信。為了熟悉,讓我們舉一個簡單的例子。假設(shè)您想將筆記本電腦中的文件發(fā)送到智能手機(jī)。你會怎么發(fā)送?可能使用藍(lán)牙或WiFi協(xié)議,對。
因此,以下是建立串行通信的步驟
添加連接
在第一步中,您的筆記本電腦將搜索100米附近的設(shè)備,并列出找到的設(shè)備。此過程通常稱為漫游。
選擇要通信的設(shè)備
要連接到您的手機(jī),必須完成配對。軟件中已存在默認(rèn)配置。因此無需手動配置波特率。除此之外,還有四個未知的規(guī)則。它們是波特率,數(shù)據(jù)位選擇(成幀),起止位和奇偶校驗。
串口常見協(xié)議
RS232協(xié)議
RS232是第一個用于連接電話調(diào)制解調(diào)器的串行協(xié)議。RS代表推薦標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)在它已改為EIA(電子工業(yè)聯(lián)盟)/ TIA(電信工業(yè)協(xié)會)。
它還用于調(diào)制解調(diào)器,鼠標(biāo)和CNC(計算數(shù)字計算)機(jī)器。您只能將單個發(fā)射器連接到單個接收器。
它支持全雙工通信,允許波特率高達(dá)1Mbps。
電纜長度限制在50英尺。
如您所知,存儲在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)采用字節(jié)形式。您可能會懷疑字節(jié)數(shù)據(jù)如何轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制位?答案是串口。
串口有一個叫做UART的內(nèi)部芯片。UART是通用異步接收器發(fā)送器的首字母縮寫,它將并行數(shù)據(jù)(字節(jié))轉(zhuǎn)換為按位串行形式。
RS232串口有九個腳,分公母頭。RS 232C串行通信接口是RS232的后續(xù)版本。
RS232中的所有功能都存在于RS232C型號中,但它有25個引腳。在25或9個引腳中,我們僅使用三個引腳來連接終端設(shè)備。
RS422接口
我們可以使用RS232僅傳輸高達(dá)1Mpbs的數(shù)據(jù)。為了克服這個問題,就出現(xiàn)了RS422。RS422是一款多點串行接口。我們可以使用單總線一次將10個發(fā)射器連接到10個接收器。它使用兩根雙絞線電纜(差分配置)發(fā)送數(shù)據(jù)。電纜長度為4000英尺,波特率為10Mbps。
RS485接口
RS485是業(yè)界首選的協(xié)議。與RS422不同,您可以在差分配置中連接32個線路驅(qū)動器和32個接收器。發(fā)射器也稱為線路驅(qū)動器。但是,一次只有一個發(fā)送器處于活動狀態(tài)。
結(jié)論
串口通信是電子設(shè)備和嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的重要組成部分。如果兩個設(shè)備想要在同一總線上交換信息,則數(shù)據(jù)傳輸速率至關(guān)重要。因此,有必要為任何應(yīng)用選擇有效的串行協(xié)議。