《单元一串行通信》课件.pptx

单元一串行通信ppt课件BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA媛发擗媾灯骅鄣咚纹凛目录CONTENTS串行通信概述串行通信协议串行通信硬件接口串行通信软件编程串行通信调试与测试BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA01串行通信概述0102串行通信的定义它通常用于长距离通信，因为其线路成本较低，且对线缆质量要求不高。串行通信是一种数据传输方式，其中数据在一条线路上按顺序一位一位地传输。由于只需要一条传输线，因此线路成本较低。成本低抗干扰能力强长距离传输由于一位一位地传输数据，因此对噪声和干扰的抵抗能力较强。适合长距离传输，因为线缆的信号衰减对传输距离的影响较小。030201串行通信的优点在工业控制系统中，串行通信被广泛用于设备之间的通信，例如PLC和HMI之间的通信。工业控制在数据采集系统中，串行通信被用于将多个传感器数据汇总到主控制器。数据采集在智能家居系统中，串行通信被用于家庭网关与各种智能设备之间的通信。智能家居串行通信的应用场景BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA02串行通信协议RS-232是一种标准的串行通信协议，由美国电子工业协会（EIA）制定。定义使用单端信号传输方式，数据传输速率较慢，但传输距离较远。特点常用于计算机和终端设备之间的通信，如打印机、调制解调器等。应用场景RS-232协议 RS-485协议定义RS-485是RS-422的扩展，采用差分信号传输方式，具有更强的抗干扰能力。特点可以实现多点通信，即多个设备可以通过一条总线进行通信。应用场景广泛应用于工业自动化、门禁系统等领域。特点数据传输速率较快，但需要严格的同步时钟信号。定义SPI是一种同步串行通信协议，由摩托罗拉公司开发。应用场景常用于微控制器和外围设备之间的通信，如EEPROM、传感器等。SPI协议特点可以实现多个设备在同一条总线上通信，且数据传输速率较高。应用场景广泛应用于各种嵌入式系统中的芯片间通信，如传感器、EEPROM等。定义I2C是一种两线制的串行通信协议，由荷兰Philips公司开发。I2C协议BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA03串行通信硬件接口采用25针或9针连接器，常用于短距离通信，如计算机与调制解调器之间的连接。RS-232接口采用4线连接，支持多点通信，比RS-232更可靠，传输距离也更远。RS-422接口与RS-422类似，但支持更多节点，且具有更好的抗干扰能力。RS-485接口串行通信接口类型串行通信接口标准EIA/TIA-232：定义了RS-232接口的电气特性。EIA/TIA-422和EIA/TIA-485：定义了RS-422和RS-485接口的电气特性。03隔离电路用于隔离不同的电气环境，提高通信可靠性。01电平转换电路将逻辑电平转换为适合传输的电平。02驱动器和接收器用于发送和接收数据信号。串行通信接口电路BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA04串行通信软件编程C语言是一种通用编程语言，广泛应用于串行通信编程。它提供了丰富的数据类型和库函数，方便程序员进行串行通信的编程。Python是一种解释型、面向对象的编程语言，具有简单易学、语法简洁的特点。Python有许多串行通信库，如pySerial，方便进行串行通信的编程。串口编程语言PythonC语言pySerialpySerial是一个Python的串行通信库，支持多种串行通信协议，提供了简单易用的API接口，方便程序员进行串行通信的编程。Win32.SerialPortWin32.SerialPort是Windows系统下的串行通信库，提供了对串行端口的配置和控制功能，支持异步读写操作。串口编程库读取串口数据01通过使用串口编程库提供的API接口，可以方便地读取串口数据。例如，在pySerial中，可以使用read()方法读取串口数据。配置串口参数02在串口编程中，需要对串口参数进行配置，如波特率、数据位、停止位等。在pySerial中，可以使用Serial()方法配置串口参数。发送数据03通过使用串口编程库提供的API接口，可以方便地向串口发送数据。例如，在pySerial中，可以使用write()方法发送数据。串口编程实例BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA05串行通信调试与测试串口调试助手用于发送和接收串行数据，支持多种串行端口参数设置，如波特率、数据位、停止位和校验位等。串口监视器集成在操作系统中的串口监视工具，可以实时查看串行端口的数据传输情况。逻辑分析仪用于分析串行通信协议和数据帧格式，帮助开发者理解数据传输过程和调试通信问题。串行通信调试工具通过将发送和接收线缆连接在一起，验证设备是否能够正常发送和接收数据。环回测试使用外部设备作为测试目标，验证发送的数据是否能够被正确接收和处理。外部设备测试通过模拟各种信号条件，如噪声、干扰和信号衰减等，测试设备的抗干扰能力和稳定性。模拟信号测试串行通信测试方法串行通信故障排除确保发送和接收设备之间的连接线缆完好，没有损坏或接触不良。检查串行端口的配置参数，如波特率、数据位、停止位和校验位等是否正确设置。检查设备或软件的错误日志，了解可能出现的通信问题及解决方案。利用串行通信调试工具进行数据捕获和分析，帮助定位问题所在。检查硬件连接检查端口配置查看错误日志使用调试工具