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通信知识

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常见的数据通信方式原理是什么

发布日期:2020-01-18 11:01 来源:未知 点击:

  并行通信:是指利用多条数据传输线将一个资料的各位同时传送。它的特点是传输速度快,适用于短距离通信,但要求通讯速率较高的应用场合。

  串行通信:是指利用一条传输线将资料一位位地顺序传送。特点是通信线简单,利用简单的线缆就可实现通信,降低成本,适用于远距离通信,但传输速度慢的应用场合。

  异步通信以一个字符为传输单位,通信中两个字符间的时间间隔是不固定的,然而在同一个字符中的两个相邻位代码间的时间间隔是固定的。

  通信协议(通信规程):是指通信双方约定的一些规则。在使用异步串口传送一个字符的信息时,对资料格式有如下约定:有空闲位、起始位、资料位、奇偶校验位、停止位。

  资料位:紧接着起始位之后。资料位的个数可以是4、5、6、7、8等,构成一个字符。通常采用ASCII码。从最低位开始传送,靠时钟定位。

  奇偶校验位:资料位加上这一位后,使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验),以此来校验资料传送的正确性。

  波特率:是衡量资料传送速率的指针。表示每秒钟传送的二进制位数。例如资料传送速率为120字符/秒,而每一个字符为10位,则其传送的波特率为10×120=1200字符/秒=1200波特。

  注:异步通信是按字符传输的,接收设备在收到起始信号之后只要在一个字符的传输时间内能和发送设备保持同步就能正确接收。下一个字符起始位的到来又使同步重新校准(依靠检测起始位来实现发送与接收方的时钟自同步的)。

  资料能从A设备传送到B设备,也能从B设备传送到A设备。在任何时候资料都不能同时在两个方向上传送,即每次只能有一个设备发送,另一个设备接收。但是通讯双方依照一定的通讯协议来轮流地进行发送和接收。

  允许通信双方同时进行发送和接收。这时,A设备在发送的同时也可以接收,B设备亦同。全双工方式相当于把两个方向相反的单工方式组合在一起,因此它需要两条数据传输线。在计算机串行通讯中主要使用半双工和全双工方式。

  在传输线上直接传输不加调制的二进制信号,如图所示。它要求传送线的频带较宽,传输的数字信号是矩形波。

  在长距离通信时,发送方要用调制器把数字信号转换成模拟信号,接收方则用解调器将接收到的模拟信号再转换成数字信号,这就是信号的调制解调。

  实现调制和解调任务的装置称为调制解调器(MODEM)。采用频带传输时,通信双方各接一个调制解调器,将数字信号寄载在模拟信号(载波)上加以传输。因此,这种传输方式也称为载波传输方式。这时的通信线可以是电话交换网,也可以是专用线。

  串行接口标准:指的是计算机或终端(资料终端设备DTE)的串行接口电与调制解调器MODEM等(数据通信设备DCE)之间的连接标准。

  微型计算机之间的串行通信就是按照RS-232C标准设计的接口电实现的。如果使用一根电话线进行通信,那幺计算机和MODEM之间的联机就是根据RS-232C标准连接的。其连接及通信原理所示

  5. (第6脚):资料装置就绪(即MODEM准备好),输入。表示调制解调器可以使用,该信号有时直接接到电源上,这样当设备连通时即有效。

  6. CD(第8脚):载波检测(接收线信号测定器),输入。表示MODEM已与电话线. 如果通信线是交换电话的一部分,则至少还需如下两个信号:

  8. RI(第22脚):振铃,输入。MODEM若接到交换台送来的振铃呼叫信号,就发出该信号来通知计算机或终端。

  9. (第20脚):资料终端就绪,输出。计算机收到RI信号以后,就发出 信号到MODEM作为回答,以控制它的转换设备,建立通信链。

  由于EIA电平与TTL电平完全不同,必须进行相应的电平转换,MCl488完成TTL电平到EIA电平的转换,MCl489完成EIA电平到ITL电平的转换。还有MAX232可以同时完成TTL-》EIA和EIA-》TTL的电平转换。

  为了克服RS-232C的缺点,提高传送速率,增加通信距离,又考虑到与RS-232C的兼容性,美国电子工业协会在1987年提出了RS-423A标准。该标准的主要优点是在接收端采用了差分输入。而差分输入对共模干扰信号有较高的作用,这样就提高了通信的可靠性。RS-423A用-6v表示逻辑“1”,用+6v表示逻辑“0”,可以直接与RS-232C相接。采用RS-423A标准以获得比RS-232C更佳的通信效果。

  RS-485适用于收发双方共享一对线进行通信,也适用于多个点之间共享一对线进行总线方式联网,但通信只能是半双工的,线/483/485/487/488/489/490/491,SN75175/176/184等等,它们均只需单一+5v电源供电即可工作(芯片内部采用电荷泵方式升压)。具体使用方法可查阅有关技术手册。

  IFO(先入先出寄存器),支持的最特率可达到230.4KbpsUART的操作UART的操作分为以下几个部分,分别是:资料发送、资料接收、产生中断、产生波特率、Loopback模式、红外

  发送的资料帧格式是可以编程设置的。它包含了起始位、5~8个资料位、可选的奇偶校验位以及1~2位停止位。这些都是通过UART的控制寄存器 ULCONn 来设置的。

  在自动流控(AFC)模式下nRTS取决于接收端的状态,而nCTS控制了发送断的操作。具体地说:只有当nCTS有效时(表明接收方的FIFO已经准备就绪来接收资料了),UART才会将FIFO中的资料发送出去。在UART接收资料之前,只要当接收FIFO有至少2-byte空余的时候,nRTS就会被置为有效。图5-12是UART 自动流控模式的连接方式

  模式,也就是这里所说的LoopBack模式。在设计系统的具体应用时,为了判断通讯故障是由于外部的数据链上的问题,还是CPU内驱动程序或CPU本身的问题,这就需要采用LoopBack模式来进行测试。在LoopBack模式中,资料发送端TXD在UART内部就从逻辑上与接收端RXD连在一起,并可以来验证资料的收发是否正常。

  下面将针对UART的各个控制寄存器逐一进行,以期对UART的操作和设置能有更进一步的了解。

  选择0:Pulse(脉冲式/边沿式中断。非FIFO模式时,一旦接收缓冲区中有资料,即产生一个中断;为FIFO模式时,一旦当FIFO中的资料达到一定的触发水平后,即产生一个中断)

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