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    電氣自動化串行通信的格式分配

    2020-07-19 20:09:47

    是串行接口(serial port)的簡稱,也稱為串行通信接口或COM接口。

    串口通信是指采用串行通信協議(serial communication)在一條信號線上將數據一個比特一個比特地逐位進行傳輸的通信模式。

    串口按電氣標準及協議來劃分,包括RS-232-C、RS-422、RS485等。

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    在串行通信中,數據在1位寬的單條線路上進行傳輸,一個字節的數據要分為8次,由低位到高位按順序一位一位的進行傳送。

    串行通信的數據是逐位傳輸的,發送方發送的每一位都具有固定的時間間隔,這就要求接收方也要按照發送方同樣的時間間隔來接收每一位。不僅如此,接收方還必須能夠確定一個信息組的開始和結束。

    常用的兩種基本串行通信方式包括同步通信和異步通信。

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    同步通信(SYNC:synchronous data communication)是指在約定的通信速率下,發送端和接收端的時鐘信號頻率和相位始終保持一致(同步),這樣就保證了通信雙方在發送和接收數據時具有完全一致的定時關系。

    同步通信把許多字符組成一個信息組(信息幀),每幀的開始用同步字符來指示,一次通信只傳送一幀信息。在傳輸數據的同時還需要傳輸時鐘信號,以便接收方可以用時針信號來確定每個信息位。

    同步通信的優點是傳送信息的位數幾乎不受限制,一次通信傳輸的數據有幾十到幾千個字節,通信效率較高。同步通信的缺點是要求在通信中始終保持的同步時鐘,即發送時鐘和接收時鐘要嚴格的同步(常用的做法是兩個設備使用同一個時鐘源)。

    在后續的串口通信與編程中將只討論異步通信方式,所以在這里就不對同步通信做過多的贅述了。

    異步通信(ASYNC:asynchronous data communication),又稱為起止式異步通信,是以字符為單位進行傳輸的,字符之間沒有固定的時間間隔要求,而每個字符中的各位則以固定的時間傳送。

    在異步通信中,收發雙方取得同步是通過在字符格式中設置起始位和停止位的方法來實現的。具體來說就是,在一個有效字符正式發送之前,發送器先發送一個起始位,然后發送有效字符位,在字符結束時再發送一個停止位,起始位至停止位構成一幀。停止位至下一個起始位之間是不定長的空閑位,并且規定起始位為低電平(邏輯值為0),停止位和空閑位都是高電平(邏輯值為1),這樣就保證了起始位開始處一定會有一個下跳沿,由此就可以標志一個字符傳輸的起始。而根據起始位和停止位也就很容易的實現了字符的界定和同步。

    顯然,采用異步通信時,發送端和接收端可以由各自的時鐘來控制數據的發送和接收,這兩個時鐘源彼此獨立,可以互不同步。

    下面蘭州自動化為您簡單的說說異步通信的數據發送和接收過程。

    在介紹異步通信的數據發送和接收過程之前,有必要先弄清楚異步通信的數據格式。

    異步通信規定傳輸的數據格式由起始位(start bit)、數據位(data bit)、奇偶校驗位(parity bit)和停止位(stop bit)組成,如圖1所示(該圖中未畫出奇偶校驗位,因為奇偶檢驗位不是必須有的,如果有奇偶檢驗位,則奇偶檢驗位應該在數據位之后,停止位之前)。

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