《串行口通信技术》课件

《串行口通信技术》PPT课件•串行口通信概述contents•串行口通信协议•串行口硬件接口目录•串行口软件编程•串行口通信调试与故障排除01串行口通信概述串行口通信的基本概念串行口通信是一种数据传输方它通常使用一条信号线来传输串行口通信具有低成本、低功式，通过串行方式逐位传输数数据，也可以使用多条信号线耗、高可靠性等优点，因此在据来传输更多数据许多领域得到广泛应用串行口通信的分类01根据传输速率，串行口通信可以分为低速、中速、高速三种类型02根据传输方式，串行口通信可以分为同步串行和异步串行两种类型03根据传输协议，串行口通信可以分为RS-

232、RS-

485、SPI、I2C等类型串行口通信的应用场景串行口通信在计算机与外部设备之间的通信中得到广泛应用，如打印机、扫描仪等在工业控制领域，串行口通信用于实现传感器、执行器等设备之间的数据传输和控制在智能家居领域，串行口通信用于实现家庭内部各种智能设备之间的互联互通02串行口通信协议RS-232协议定义传输方式RS-232是一种串行通信协议，定义全双工模式，允许数据同时在两个方了数据在单个线上的传输方式向上传输传输速率距离限制最高传输速率为20kbps由于电压和电流的限制，传输距离通常不超过15米RS-485协议定义RS-485是一种改进的串行通信协议，克服了RS-232的限制传输方式半双工模式，数据只能在一个方向上传输，但在任何时候都可以切换方向传输速率最高传输速率为10Mbps距离限制由于采用了差分信号传输方式，传输距离大大增加，最远可达1200米SPI协议定义传输方式SPI是一种同步串行通信协议，常用于微控全双工模式，数据在时钟信号的驱动下同步制器和外设之间的通信传输传输速率特点最高传输速率为50Mbps使用四根线，分别是时钟线、主从设备选择线、数据输入线和数据输出线I2C协议定义传输方式I2C是一种同步串行通信协议，常用于连接半双工模式，数据在时钟信号的驱动下同微控制器和各种外设步传输传输速率特点最高传输速率为400kbps使用两根线，一根是数据线SDA，另一根是时钟线SCL多个设备可以连接到同一条总线上，通过地址唯一标识每个设备CAN协议定义传输方式CAN是一种用于汽车和工业自动化领域的串行通信协议多主模式，多个节点可以在同一总线上通信传输速率特点最高传输速率为1Mbps使用两根线，分别是CAN_H和CAN_L，通过差分信号传输数据具有高可靠性、实时性和灵活性，广泛应用于汽车和工业自动化领域03串行口硬件接口串行口硬件接口的种类RS-232接口采用25针或9针连接器，常用于计算机和外设之间的通信RS-485接口采用4线制，具有多点通信能力，常用于长距离通信和多点通信USB接口通用串行总线接口，采用4线制，支持热插拔和即插即用串行口硬件接口的连接方式010203直连方式转换器连接方式集线器连接方式将两个设备直接通过信号通过转换器将一种接口转通过集线器将多个设备连线连接起来，适用于近距换为另一种接口，实现不接到一起，实现多设备同离通信同设备之间的通信时通信串行口硬件接口的信号线定义数据线用于传输数据信号，通常有TXD（发送）和RXD1（接收）两根数据线控制线用于传输控制信号，包括RTS（请求发送）、2CTS（清除发送）、DSR（数据设置就绪）和DCD（数据载波检测）等地线用于屏蔽干扰和接地，是所有信号线的参考点304串行口软件编程串行口软件编程的基本流程初始化串口读写数据设置串口的通信参数，如波特通过调用读写函数，实现数据率、数据位、停止位、校验位的发送和接收等打开串口关闭串口通过调用系统函数打开串口设在程序结束时，需要关闭串口，备文件，建立程序与串口的通释放资源信连接串行口软件编程的常用函数fopen fread打开串口设备文件/fwrite读写数据fclose tcgetattr关闭串口设备文件/tcsetattr获取和设置串口参数串行口软件编程的注意事项在接收数据时，需要检查接确保在读写数据时，数据格收缓冲区是否有数据可读，式与串口设置的数据格式一避免读取空数据致在发送数据时，需要检查发在程序结束时，需要确保关送缓冲区是否已满，避免数闭了所有打开的串口连接，据丢失释放资源05串行口通信调试与故障排除串行口通信调试的方法硬件连接检查数据位、停止位和奇偶校验设置根据通信协议，合理配置数据位、停止位和奇偶确保串行口硬件连接正确，无短路或断路现象校验位A BC D波特率设置通信测试根据通信协议，设置合适的波特率，确保数据传通过发送和接收数据，测试串行口通信是否正常输速率匹配串行口通信常见故障及排除方法通信中断数据接收错误检查连接线是否松动或损坏，以及设备端口检查波特率等参数设置是否匹配，以及数据配置是否正确格式是否符合协议要求噪声干扰设备不兼容采取措施减少噪声干扰，如使用屏蔽线、调检查设备是否支持所需的通信协议和参数设整波特率等置串行口通信性能优化技巧0102使用高速传输模式优化数据格式根据设备和通信需求，选择合适的合理设置数据位、停止位和奇偶校数据传输速率验位，减少数据传输错误避免长距离传输使用缓冲区尽量缩短通信距离，减少信号衰减在发送和接收数据时，合理使用缓和干扰冲区可以提高数据传输效率0304THANKS感谢观看。