第2章 智能儀器的標準數(shù)據(jù)通信接口

1、文華學院機電學部 第2章 智能儀器的標準數(shù)據(jù)通信接口 引言引言2.1 2.1 RS-232RS-232標準串行接口總線標準串行接口總線 2.2 2.2 SPISPI總線標準總線標準 2.3 2.3 I I2 2C C標準總線標準總線 2.4 2.4 USBUSB總線標準總線標準2.5 2.5 CANCAN總線總線2.6 2.6 GP-IBGP-IB接口總線接口總線2.7 2.7 PTR2000PTR2000無線數(shù)據(jù)傳輸無線數(shù)據(jù)傳輸文華學院機電學部 引言文華學院機電學部 引言文華學院機電學部 甲發(fā)乙收(a)甲發(fā)乙收(b)發(fā)收甲發(fā)乙收(c)發(fā)收回顧51單片機的串行接口知識文華學院機電學部 D00/

2、1DnD1D010數(shù)據(jù)位奇偶位起始位一字符幀空閑位下一字符幀停止位起始位0文華學院機電學部 同 步字 符 1數(shù) 據(jù)字 符 1數(shù) 據(jù)字 符 2數(shù) 據(jù)字 符 3數(shù) 據(jù)字 符 nCRC1CRC2(a )同 步字 符 1數(shù) 據(jù)字 符 1數(shù) 據(jù)字 符 nCRC1CRC2同 步字 符 2數(shù) 據(jù)字 符 2(b )文華學院機電學部 智能設備Modem數(shù)字信號數(shù)字信號Modem智能設備1 000111 00011101010模擬信號文華學院機電學部 文華學院機電學部 。波特率波特率 = 2= 2SMODSMOD（T1T1溢出率）溢出率）/ 32/ 32）（波特率波特率初值初值T125612322SMODoscf

3、 波特率）波特率）初值初值 12322256T1SMODoscf文華學院機電學部 文華學院機電學部 串行口初始化編程格式：串行口初始化編程格式： MOV SCON，#控制狀態(tài)字；寫方式字且控制狀態(tài)字；寫方式字且TI=RI=0 (MOV PCON，#80H) ；波特率加倍；波特率加倍 ( MOV TMOD，#20H ) ；T1作波特率發(fā)生器作波特率發(fā)生器 ( MOV TH1，#X ) ；選定波特率；選定波特率 ( MOV TL1，#X ) ( SETB TR1) ( SETB EA) ；開串行口中斷；開串行口中斷 ( SETB ES)文華學院機電學部 文華學院機電學部 文華學院機電學部 文華學院

4、機電學部 文華學院機電學部 文華學院機電學部 DTE(計算機或終端)22RIDCE(Modem或其他遠程通信設備)20DTR8DCD7GND6DSR5DTS4321222087654321RTSRxDTxD保護地文華學院機電學部 7GND智能設備1RxDTxD7GND智能設備2RxDTxD332220DTR計算機或智能設備8DCD7GND6DSR5CTS4RTS321RxDTxD保護地20DTR計算機或智能設備8DCD7GND6DSR5CTS4RTS321RxDTxD文華學院機電學部 智能設備17有線(無線)ModemGND6DSR4RTS3RxD2TxD電臺智能設備27有線(無線)Modem

5、GND6DSR4RTS3RxD2TxD電臺(無線)(有線)文華學院機電學部 文華學院機電學部 文華學院機電學部 文華學院機電學部 圖圖6 6 (a) RS-423A(a) RS-423A電路連接；電路連接； (b) RS-422A(b) RS-422A電路連接電路連接 文華學院機電學部 文華學院機電學部 文華學院機電學部 RtEDDEEDDEEDDERt文華學院機電學部 文華學院機電學部 文華學院機電學部 文華學院機電學部 特性參數(shù)特性參數(shù)RS-232CRS-232CRS-423RS-423RS-422RS-422RS-485RS-485工作模式工作模式單端發(fā)單端發(fā) 單端收單端收單端發(fā)單端發(fā)

6、雙端收雙端收雙端發(fā)雙端發(fā) 雙端收雙端收雙端發(fā)雙端發(fā) 雙端收雙端收在傳輸線上允許的在傳輸線上允許的驅動器和接收器的驅動器和接收器的數(shù)目數(shù)目一個驅動器一個驅動器一個接收器一個接收器一個驅動器一個驅動器1010個接收器個接收器一個驅動器一個驅動器1010個接收器個接收器3232個驅動器個驅動器3232個接收器個接收器最大電纜長度最大電纜長度15m15m1200m(1kbit/s)1200m(1kbit/s)1200m(90kbit/s)1200m(90kbit/s)1200m(100kbit/s)1200m(100kbit/s)最大數(shù)據(jù)率最大數(shù)據(jù)率20kbit/s20kbit/s100kbit/s(

7、12m)100kbit/s(12m)10Mbit/s(12m)10Mbit/s(12m)10Mbit/s(12m)10Mbit/s(12m)驅動器輸出驅動器輸出（最大電壓值）（最大電壓值）25v25v6v6v6v6v-7v-7v+12v+12v驅動器輸出驅動器輸出（信號電平）（信號電平）5v5v（帶負載）（帶負載）15V15V（未帶負載）（未帶負載）3.6v3.6v（帶負載）（帶負載）6v6v（未帶負載）（未帶負載）2v2v（帶負載）（帶負載）6v6v（未帶負載）（未帶負載）1.5v1.5v（帶負載）（帶負載）5v5v（未帶負載）（未帶負載）驅動器負載阻抗驅動器負載阻抗3k7k3k7k4504

8、501001005454驅動器電源驅動器電源開路電流（高阻狀開路電流（高阻狀態(tài)）態(tài)）Vmax/300Vmax/300（開路）（開路）100A100A（開路）（開路）100A100A（開路）（開路）100A100A（開路）（開路）接收器輸入接收器輸入電壓范圍電壓范圍15v15v10v10v12v12v-7v-7v+12v+12v接收器輸接收器輸入靈敏度入靈敏度3v3v200mv200mv200mv200mv200mv200mv接收器輸入阻抗接收器輸入阻抗2k7k2k7k4kmin4kmin4kmin4kmin12kmin12kmin文華學院機電學部 11010210310310510410610

9、7波特率 / (b/s)距離 / m文華學院機電學部 B光電隔離DC / DC5 V5 VA光電隔離DC / DC5 V5 VDEDR文華學院機電學部 文華學院機電學部 SPI總線標準文華學院機電學部 SPI總線標準文華學院機電學部 SPI總線標準文華學院機電學部 SPI總線標準文華學院機電學部 SPI總線標準文華學院機電學部 SPI總線標準文華學院機電學部 SPI總線標準文華學院機電學部 SPI總線標準文華學院機電學部 SPI總線標準文華學院機電學部 SPI總線標準文華學院機電學部 I2C總線標準文華學院機電學部 I2C總線標準啟動和停止信號文華學院機電學部 I2C總線標準文華學院機電學部

10、I2C總線標準文華學院機電學部 I2C總線標準文華學院機電學部 I2C總線標準文華學院機電學部 I2C總線標準文華學院機電學部 I2C總線標準文華學院機電學部 I2C總線標準文華學院機電學部 I2C總線標準文華學院機電學部 I2C總線標準文華學院機電學部 I2C總線標準文華學院機電學部 USB總線標準文華學院機電學部 即插即用，可熱插拔；具級聯(lián)方式，并可智能識別鏈上外圍設備的插拔；提供電源；節(jié)省硬件資源；易于連接，主板上提供26個USB接口，通過集線器最多可支持127個外設能進行錯誤校驗和控制，且由硬件實現(xiàn)主板已集成USB接口；設備端的USB接口控制芯片很便宜不工作時能夠自動進入休眠狀態(tài)，并能

11、自動恢復USB總線標準文華學院機電學部 UBUSDDGNDUBUSDDGNDUSB總線標準文華學院機電學部 主機主機根集線器根集線器Hub端口端口USB設備設備HubUSB總線標準文華學院機電學部 Hub上行端口端口#1端口#2端口#3端口#4端口#7端口#6端口#5USB總線標準文華學院機電學部 USB總線標準客戶USB主機USB接口功能模塊USB設備USB接口主機設備消息數(shù)據(jù)包位流文華學院機電學部 USB總線標準客戶軟件USB驅動程序（USBD）USB接口主控制器驅動程序（HCD）USB主機軟件USB主機主機文華學院機電學部 PIDUSB地址(7位) 端點號CRCPID數(shù)據(jù)(1-1023字

12、節(jié))CRC標識包數(shù)據(jù)包PID: 包的類型編號PID應答D2H：ACK5AH：NAKC3H：偶數(shù)包4BH：奇數(shù)包USB總線標準文華學院機電學部 USB總線標準文華學院機電學部 USB總線標準文華學院機電學部 GP-IB接口總線文華學院機電學部 文華學院機電學部 123456789101112131415161718192021222324DIO1DIO2DIO3DIO4DIO5DIO6DIO7DIO8EOIDAVNRFDNDACIFCSRQATN屏蔽RENGNDGNDGNDGNDGNDGND信號地文華學院機電學部 文華學院機電學部 文華學院機電學部 文華學院機電學部 文華學院機電學部 文華學院機

13、電學部 文華學院機電學部 文華學院機電學部 8291A8個讀寄存器1234567891011121314151617181920USSD7D6D5D4D3D2D1D0INTCLOCKRESETTRIGDREQ1R/T2R/TDACKCSRDWR總線收發(fā)器GP-IB總線管理與掛鉤(8)接口功能SHAHTELESRRLPPDCDL控制R/T(2)信息譯碼數(shù)據(jù)總線(8)8291A內部數(shù)據(jù)線8個寫寄存器微處理器總線4039383736353433323130292827262524232221UCCEOINDACNRFDDAV8DIO7DIO6DIO5DIO4DIO3DIO2DIO1DIOSRQATNRENIFCR