串行接口與并行接口

第九章MCS-51串行接口

9.1串行數(shù)據(jù)通信概述一、并行通信和串行通信并行并行數(shù)據(jù)是一位一位傳送的串行1位優(yōu)點：傳輸線少，連線簡單缺點：速度慢適用于遠距離或數(shù)據(jù)量少的通信串行串行串行串行通信打印機計算機網(wǎng)絡(luò)鼠標掃描儀硬盤并行、串行接口的應(yīng)用？I2CSPIRS232USB常見的串行通信接口:選通數(shù)據(jù)8位計算機并行外設(shè)1001111110011111HL有二個問題需要解決1、如何區(qū)分一位？2、如何將一串0和1還原成數(shù)據(jù)？10011111→

1001111110011111→

1111100110011111如何實現(xiàn)串行通信？二、串行傳輸方式同步傳輸和異步傳輸同步傳輸1位

數(shù)據(jù)計算機外設(shè)123456781001111110011111同步時鐘1位

數(shù)據(jù)計算機異步傳輸外設(shè)靠發(fā)送和接收速率相同來保證比特率：位/秒(bps)波特率：碼元/秒(Baud)高位先送發(fā)送速率接收速率1、同步通信方式

如何區(qū)分數(shù)據(jù)的起始？如何將一串0和1還原成數(shù)據(jù)？2、異步通信方式

異步通信協(xié)議：（1）沒有數(shù)據(jù)發(fā)送時，數(shù)據(jù)線保持“1”狀態(tài)（2）發(fā)送數(shù)據(jù)時，先發(fā)起始位“0”，其后是數(shù)據(jù)（3）數(shù)據(jù)后再發(fā)一位停止位“1“因此對于8位數(shù)據(jù)至少要發(fā)送10位例：若比特率為9600bps，則每傳輸960幀，即960字符/秒而每位傳輸時間：T=1/9600≈0.104(ms)解決了傳輸一個字節(jié)的同步問題,如何組成一組數(shù)據(jù)的傳輸?計算機異步傳輸外設(shè)同步頭數(shù)據(jù)7E7D5E7D7D5DPPP協(xié)議中3、單工、雙工、半雙工方式單工：廣播雙工：電話半雙工：對講機4、串行通信接口（1）UART(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter通用異步接收器/發(fā)送器（2）USRT

(UniversalSynchronousReceiver/Transmitter）通用同步接收器/發(fā)送器8串－并8并－串發(fā)送接收1時鐘時鐘6、調(diào)制解調(diào)器－15V：邏輯1＋15V：邏輯05、RS－232C標準美國電子工業(yè)協(xié)會EIA公布的串行總線標準DB-25DB-9最少3根線公用電話網(wǎng)ModemModem計算機計算機RS232CRS232CRxD（3）TxD（2）地（5）9.2MCS-51串行接口

51單片機內(nèi)部有一個全雙工的串行接口，具有4種工作方式。與串行口有關(guān)的特殊功能寄存器(SBUF、SCON)一、串行口數(shù)據(jù)綬沖器SBUF（99H）接收、發(fā)送對應(yīng)于同一地址（99H），但實際上是兩個綬沖器。TxD發(fā)送SBUF(99H)內(nèi)部DBTIRxD輸入移位寄存器接收SBUF(99H)RI二、串行口控制寄存器SCON（98H）1、SM0、SM1控制串行口方式

2、SM2允許方式2、3的多機通訊特征位

在方式2、3中若SM2=1→表示接收的第九位數(shù)據(jù)（RB8）為0時不激活RI。在方式1中若SM2=1→只有收到有效的停止位時才會激活RI。在方式0中SM2必須為0。

SM0

SM1工作方式功能簡述波特率

00方式08位同步移位寄存器fosc/12

01方式110位UART可變

10方式211位UARTfosc/32或/64

11方式311位UART可變3、REN允許串行接收位，由軟件置/復(fù)位1：允許接收0：不允許接收（允許發(fā)送）

4、TB8在方式2、3中要發(fā)送的第九位數(shù)據(jù)，由軟件置/復(fù)位

5、RB8在方式2、3中是接收的第九位數(shù)據(jù)在方式1中若SM2=0，RB8是接收的停止位。

在方式0中不用RB8。6、RI接收中斷標志（必須由軟件清除）

在方式0中串行接收到第8位結(jié)束時自動置位。在方式1、2、3中串行接收到停止位的中間時置位。

1111111SBUF11111111RxD1RI=17、TI發(fā)送中斷標志（必須由軟件清除）

在方式0中串行發(fā)送第8位結(jié)束時自動置位。

在方式1、2、3中串行發(fā)送停止位的開始時置位9.3MCS-51串行接口應(yīng)用舉例

一、方式0的應(yīng)用1、擴展并口（P232）74LS164DCP89C51RxDTxDROLED: MOVSCON,#00H CLRES MOVA,#80HLED: MOVSBUF,A JNBTI,$ CLRTI ACALLDELAY RRA AJMPLED RET2、串行顯示和鍵盤接口（補充材料）7654321015141312111098P3.4P3.5805174LS1641-6檢查有否鍵按下7-9判是否抖動10-13置哪個鍵按下初值R7＝08H一排是8鍵，循環(huán)8次R6＝FEH是先判右邊鍵R3＝00H鍵值初值，鍵值即為鍵號二、方式1的應(yīng)用（甲、乙通信（P233））一位起始位（0），8位數(shù)據(jù)，一位停止位（1），共10位發(fā)送：寫數(shù)據(jù)到SBUF后，立即開始發(fā)送，發(fā)完后置“1”TI接收：接收完，將8位數(shù)據(jù)送入SBUF，同時后置“1”RI接收或發(fā)送速率由波特率確定X＝256－fosc?2smod/384?波特率并行并行通信選通狀態(tài)數(shù)據(jù)8位計算機打印機一次傳送多位數(shù)據(jù)，如8位優(yōu)點：速度快缺點：傳輸線多適用于近距離大數(shù)據(jù)通信第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理第二節(jié)活塞式空壓機的結(jié)構(gòu)和自動控制第三節(jié)活塞式空壓機的管理復(fù)習(xí)思考題單擊此處輸入你的副標題，文字是您思想的提煉，為了最終演示發(fā)布的良好效果，請盡量言簡意賅的闡述觀點。第六章活塞式空氣壓縮機

piston-aircompressor壓縮空氣在船舶上的應(yīng)用：

1.主機的啟動、換向；

2.輔機的啟動；

3.為氣動裝置提供氣源；

4.為氣動工具提供氣源；

5.吹洗零部件和濾器。

排氣量:單位時間內(nèi)所排送的相當(dāng)?shù)谝患壩鼩鉅顟B(tài)的空氣體積。單位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空氣壓縮機

piston-aircompressor空壓機分類：按排氣壓力分：低壓0.2～1.0MPa；中壓1～10MPa；高壓10～100MPa。按排氣量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空氣壓縮機

piston-aircompressor第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理容積式壓縮機按結(jié)構(gòu)分為兩大類：往復(fù)式與旋轉(zhuǎn)式兩級活塞式壓縮機單級活塞壓縮機活塞式壓縮機膜片式壓縮機旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機最長的使用壽命-

----低轉(zhuǎn)速（1460RPM），動件少（軸承與滑片），潤滑油在機件間形成保護膜，防止磨損及泄漏，使空壓機能夠安靜有效運作；平時有按規(guī)定做例行保養(yǎng)的JAGUAR滑片式空壓機，至今使用十萬小時以上，依然完好如初，按十萬小時相當(dāng)于每日以十小時運作計算，可長達33年之久。因此，將滑片式空壓機比喻為一部終身機器實不為過?；?葉)片式空壓機可以365天連續(xù)運轉(zhuǎn)并保證60000小時以上安全運轉(zhuǎn)的空氣壓縮機1.進氣2.開始壓縮3.壓縮中4.排氣1.轉(zhuǎn)子及機殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動時，空氣由機體進氣端進入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時停止進氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動，氣密范圍變小，空氣被壓縮。4.被壓縮的空氣壓力升高達到額定的壓力后由排氣端排出進入油氣分離器內(nèi)。4.被壓縮的空氣壓力升高達到額定的壓力后由排氣端排出進入油氣分離器內(nèi)。1.進氣2.開始壓縮3.壓縮中4.排氣1.凸凹轉(zhuǎn)子及機殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動時，空氣由機體進氣端進入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時停止進氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動，氣密范圍變小，空氣被壓縮。螺桿式氣體壓縮機是世界上最先進、緊湊型、堅實、運行平穩(wěn)，噪音低，是值得信賴的氣體壓縮機。螺桿式壓縮機氣路系統(tǒng)：

A

進氣過濾器

B

空氣進氣閥

C

壓縮機主機

D

單向閥

E

空氣/油分離器

F

最小壓力閥

G

后冷卻器

H

帶自動疏水器的水分離器油路系統(tǒng)：

J

油箱

K

恒溫旁通閥

L

油冷卻器

M

油過濾器

N

回油閥

O

斷油閥冷凍系統(tǒng)：

P

冷凍壓縮機

Q

冷凝器

R

熱交換器

S

旁通系統(tǒng)

T

空氣出口過濾器螺桿式壓縮機渦旋式壓縮機

渦旋式壓縮機是20世紀90年代末期開發(fā)并問世的高科技壓縮機，由于結(jié)構(gòu)簡單、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪聲、長壽命等諸方面大大優(yōu)于其它型式的壓縮機，已經(jīng)得到壓縮機行業(yè)的關(guān)注和公認。被譽為“環(huán)保型壓縮機”。由于渦旋式壓縮機的獨特設(shè)計，使其成為當(dāng)今世界最節(jié)能壓縮機。渦旋式壓縮機主要運動件渦卷付，只有磨合沒有磨損，因而壽命更長，被譽為免維修壓縮機。

由于渦旋式壓縮機運行平穩(wěn)、振動小、工作環(huán)境安靜，又被譽為“超靜壓縮機”。

渦旋式壓縮機零部件少，只有四個運動部件,壓縮機工作腔由相運動渦卷付形成多個相互封閉的鐮形工作腔，當(dāng)動渦卷作平動運動時，使鐮形工作腔由大變小而達到壓縮和排出壓縮空氣的目的?；钊娇諝鈮嚎s機的外形第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級壓縮）工作循環(huán)：4—1—2—34—1吸氣過程

1—2壓縮過程

2—3排氣過程第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級壓縮）

壓縮分類：絕熱壓縮：1—2耗功最大等溫壓縮：1—2''耗功最小多變壓縮：1—2'耗功居中功＝P×V（PV圖上的面積）加強對氣缸的冷卻，省功、對氣缸潤滑有益。二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）1.不存在假設(shè)條件2.與理論循環(huán)不同的原因：1）余隙容積Vc的影響Vc不利的影響—殘存的氣體在活塞回行時，發(fā)生膨脹，使實際吸氣行程（容積）減小。Vc有利的好處—

（1）形成氣墊，利于活塞回行；（2）避免“液擊”（空氣結(jié)露）；（3）避免活塞、連桿熱膨脹，松動發(fā)生相撞。第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理表征Vc的參數(shù)—相對容積C、容積系數(shù)λv合適的C：低壓0.07-0.12

中壓0.09-0.14

高壓0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容積Vc的影響C越大或壓力比越高，則λv越小。保證Vc正常的措施：余隙高度見表6-1壓鉛法—保證要求的氣缸墊厚度2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理2）進排氣閥及流道阻力的影響吸氣過程壓力損失使排氣量減少程度，用壓力系數(shù)λp表示：保證措施：合適的氣閥升程及彈簧彈力、管路圓滑暢通、濾器干凈。λp

（0.90-0.98）2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理3）吸氣預(yù)熱的影響由于壓縮過程中機件吸熱，所以在吸氣過程中，機件放熱使吸入的氣體溫度升高，使吸氣的比容減小，造成吸氣量下降。預(yù)熱損失用溫度系數(shù)λt來衡量（0.90-0.95）。保證措施：加強對氣缸、氣缸蓋的冷卻，防止水垢和油污的形成。2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理4）漏泄的影響內(nèi)漏：排氣閥（回漏）；外漏：吸氣閥、活塞環(huán)、氣缸墊。漏泄損失用氣密系數(shù)λl來衡量（0.90-0.98）。保證措施：氣閥的嚴密閉合，氣缸與活塞、氣缸與缸蓋等部件的嚴密配合。5）氣體流動慣性的影響當(dāng)吸氣管中的氣流慣性方向與活塞吸氣行程相反時，造成氣缸壓力較低，氣體比容增大，吸氣量下降。保證措施：合理的設(shè)計進氣管長度，不得隨意增減進氣管的長度，保證濾器的清潔。2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理上述五條原因使實際與理論循環(huán)不同。4）漏泄的影響5）氣體流動慣性的影響1）余隙容積Vc的影響2）進排氣閥及流道阻力的影響3）吸氣預(yù)熱的影響2.與理論循環(huán)不同的原因：二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理3.排氣量和輸氣系數(shù)理論排氣量Vt----單位時間內(nèi)活塞所掃過的氣缸容積。實際排氣量Q：Q=Vt

λ輸氣系數(shù)λ

：λ＝λtλv

λ

pλl漏泄的影響余隙容積Vc的影響進排氣閥及流道阻力的影響吸氣預(yù)熱的影響二、實際工作循環(huán)（單級壓縮）第一節(jié)活塞式空壓機的工作原理指示功率pi

：按示功圖計算的功率理論功率Ps、PT：按理論循環(huán)計算的功率

Ps(PT)<pi軸功率P：壓縮機軸的輸入功率絕熱指示效率等溫指示效率機械效率總效率（絕熱、等溫）二、實