關于串口通訊的通訊協議
2022-11-10
最初數據是模擬信號輸出簡單過程量,后來儀表接口出現了RS232接口,這種接口可以實現點對點的通信方式,但這種方式不能實現聯網功能,這就促生了RS485。 我們知道串口通信的數據傳輸都是0和1,在單總線、I2C、UART中都是通過一根線的高低電平來判斷邏輯1或者邏輯0,但這種信號線的GND再與其他設備形成共地模式的通信,這種共地模式傳輸容易產生干擾,并且抗干擾性能也比較弱。所以差分通信、支持多機通信、抗干擾強的RS485就被廣泛的使用了。RS485通信最大特點就是傳輸速度可以達到10Mb/s以上,傳輸距離可以達到3000米左右。大家需要注意的是雖然485最大速度和最大傳輸距離都很大,但是傳輸的速度是會隨距離的增加而變慢的,所以兩者是不可以兼得的。 串口通訊的物理層 在上面的通訊方式中,兩個通訊設備的”DB9接口”之間通過串口信號線建立起連接,串口信號線中使用”RS-232標準”傳輸數據信號。由于RS-232電平標準的信號不能直接被控制接識別,所以這些信號會經過一個”電平轉換芯片”轉換成控制器能識別的”TTL校準”的電平信號,才能實現通訊。 下圖為DB9標準串口通訊接口: DB9引腳說明: 上表中的是計算機端的DB9公頭標準接法,由于兩個通訊設備之間的收發信號(RXD與TXD)應交叉相連,所以調制調解器端的DB9母頭的收發信號接法一般與公頭的相反,兩個設備之間連接時,只要使用”直通型”的串口線連接起來即可。 串口線中的RTS、CTS、DSR、DTR及DCD信號,使用邏輯 1表示信號有效,邏輯0表示信號無效。例如,當計算機端控制DTR信號線表示為邏輯1時,它是為了告知遠端的調制調解器,本機已準備好接收數據,0則表示還沒準備就緒。 比如波特率為9600bps;代表的就是每秒中傳輸9600bit,也就是相當于每一秒中劃分成了9600等份。 因此,那么每1bit的時間就是1/9600秒=104.1666…us。約0.1ms。既然是9600等份,即每1bit緊接著下一個比特,不存在額外的間隔。兩臺設備要想實現串口通訊,這收發端設置的波特率必須相同,否則是沒辦法實現通訊的。 收發波特率一致可以實現通訊: 收發波特率不一致,導致RX端不能正常接收: 串口通訊的數據結構 起始位: 起始位必須是持續一個比特時間的邏輯0電平,標志傳輸一個字符的開始,接收方可用起始位使自己的接收時鐘與發送方的數據同步。 |