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(shè)備Modem數(shù)字信號數(shù)字信號Modem智能設(shè)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(shè)備)20DTR8DCD7GND6DSR5DTS4321222087654321RTSRxDTxD保護地文華學院機電學部 7GND智能設(shè)備1RxDTxD7GND智能設(shè)備2RxDTxD332220DTR計算機或智能設(shè)備8DCD7GND6DSR5CTS4RTS321RxDTxD保護地20DTR計算機或智能設(shè)備8DCD7GND6DSR5CTS4RTS321RxDTxD文華學院機電學部 智能設(shè)備17有線(無線)ModemGND6DSR4RTS3RxD2TxD電臺智能設(shè)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(qū)動器和接收器的驅(qū)動器和接收器的數(shù)目數(shù)目一個驅(qū)動器一個驅(qū)動器一個接收器一個接收器一個驅(qū)動器一個驅(qū)動器1010個接收器個接收器一個驅(qū)動器一個驅(qū)動器1010個接收器個接收器3232個驅(qū)動器個驅(qū)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(qū)動器輸出驅(qū)動器輸出（最大電壓值）（最大電壓值）25v25v6v6v6v6v-7v-7v+12v+12v驅(qū)動器輸出驅(qū)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(qū)動器負載阻抗驅(qū)動器負載阻抗3k7k3k7k4504

8、501001005454驅(qū)動器電源驅(qū)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)備設(shè)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(shè)備USB接口主機設(shè)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(qū)動程序（USBD）USB接口主控制器驅(qū)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(yīng)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(nèi)部數(shù)據(jù)線8個寫寄存器微處理器總線4039383736353433323130292827262524232221UCCEOINDACNRFDDAV8DIO7DIO6DIO5DIO4DIO3DIO2DIO1DIOSRQATNRENIFCR