《串行通讯的概念》课件

《串行通讯的概念》ppt课件目录串行通讯的定义串行通讯的原理串行通讯的协议串行通讯的编程实现串行通讯的优缺点串行通讯的定义01串行通讯是一种数据传输方式，它通过一条数据线将数据一位一位地依次传输。在串行通讯中，数据在时钟信号的控制下逐位传输，每一位数据都占据一个固定的时间单位。与并行通讯不同，串行通讯不需要多条数据线来同时传输多位数据，因此硬件成本较低。什么是串行通讯由于只需要一条数据线，所以需要的物理连接线较少。传输线少由于硬件成本较低，所以适合用于长距离的数据传输。成本低由于一位一位地传输数据，所以传输速率较慢。传输速率慢由于数据是逐位传输的，所以传输过程中不容易出现数据丢失或乱码等问题。可靠性高串行通讯的特点例如，计算机与打印机、扫描仪、摄像头等之间的通信。计算机与外设之间的通信例如，智能仪表与PLC、DCS等控制系统之间的通信。智能仪表与控制系统的通信例如，机器人、数控机床等设备之间的通信。工业自动化领域由于串行通讯适合长距离传输，所以也常用于光纤通信、卫星通信等领域。长距离数据传输串行通讯的应用场景串行通讯的原理0201单向传输数据只能沿一个方向传送，可以是发送端到接收端，也可以是接收端到发送端。02双向传输数据可以在两个方向上传输，通常使用一对线进行发送和接收。03环形传输数据在一个闭环路径上传输，通常用于多点连接，其中一个设备作为主站，其他设备作为从站。串行通讯的信号传输方式010203以二进制形式表示数据，通常用于计算机内部数据处理。二进制数据数据以字符为单位传输，每个字符包括起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。异步数据数据以帧为单位传输，每个帧包括同步头、数据和校验码。同步数据串行通讯的数据格式RS-232是最常用的串行通讯接口标准，定义了数据终端设备（DTE）和数据通信设备（DCE）之间的接口。RS-422是RS-232的改进版，支持更高的传输速率和更长的传输距离。RS-485是RS-422的改进版，支持多点连接和更长的传输距离。USB是一种通用串行总线接口标准，不仅可以用于通讯，还可以用于数据传输和供电。串行通讯的接口标准串行通讯的协议03RS-232是一种标准的串行通讯协议，由美国电子工业协会（EIA）制定。定义特点应用使用单端信号传输方式，信号电平较高，适用于短距离通信。常用于计算机和终端设备之间的串行数据传输。030201RS-232协议RS-485是一种改进的串行通讯协议，具有更强的抗干扰能力和更远的传输距离。定义采用差分信号传输方式，信号电平较低，适用于长距离通信。特点广泛应用于工业自动化、智能家居等领域。应用RS-485协议

SPI协议定义SPI是一种同步串行通讯协议，由摩托罗拉公司开发。特点支持多个设备同时通信，传输速度快，配置简单。应用常用于微控制器、传感器和存储器之间的通信。串行通讯的编程实现0401C语言02PythonC语言是一种通用编程语言，具有高效、灵活和可移植性，广泛应用于串行通讯的编程。Python是一种解释型、高级编程语言，简单易学，适合初学者入门，也常用于串行通讯的编程。串行通讯的编程语言关闭串口完成数据传输后，关闭串口设备文件，释放资源。数据读写使用编程语言提供的读写函数，实现数据的发送和接收。配置串口参数设置串口的波特率、数据位、停止位、校验位等参数，确保与目标设备匹配。确定串行通讯协议根据实际需求和设备接口，选择合适的串行通讯协议，如RS-232、RS-485等。打开串口使用编程语言提供的串口库函数，打开指定的串口设备文件。串行通讯的编程步骤C语言实现串行通讯：可以使用C语言的串口库函数，如termios.h头文件中的函数，实现串行通讯的编程。以下是一个简单的C语言串行通讯示例代码串行通讯的编程实例01```c02intmain(){03intfd;//串口文件描述符串行通讯的编程实例structtermiosoptions;//串口配置结构体charbuffer[256];//数据缓冲区intn;//读取数据的字节数串行通讯的编程实例//打开串口设备文件fd=open("/dev/ttyS0",O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);0102串行通讯的编程实例0102if(fd==-1){perror("open");串行通讯的编程实例exit(1);串行通讯的编程实例}//配置串口参数tcgetattr(fd,&options);串行通讯的编程实例cfsetispeed(&options,B9600);//设置输入波特率cfsetospeed(&options,B9600);//设置输出波特率options.c_cflag|=(CLOCAL|CREAD);//开启本地连接和接收使能串行通讯的编程实例

串行通讯的编程实例options.c_cflag&=~PARENB;//无奇偶校验位options.c_cflag&=~CSTOPB;//一个停止位options.c_cflag&=~CSIZE;//清空数据位掩码0102串行通讯的编程实例tcsetattr(fd,TCSANOW,&options);//应用配置options.c_cflag|=CS8;//设置数据位为8位//发送数据strcpy(buffer,"Hello,world!n");write(fd,buffer,strlen(buffer));串行通讯的编程实例//接收数据并输出到控制台memset(buffer,0,sizeof(buffer));n=read(fd,buffer,sizeof(buffer));串行通讯的编程实例printf("Received:%s",buffer);//关闭串口设备文件close(fd);串行通讯的编程实例return0;串行通讯的编程实例}```串行通讯的编程实例串行通讯的优缺点05串行通讯通过一条传输线进行数据传输，减少了数据丢失的风险。可靠性高通过适当的信号处理，串行通讯可以在较长距离上保持信号质量。长距离传输由于只需要一条传输线，所以硬件成本较低。低成本可以同时传输多个信号，如数据、控制和状态信息等。灵活性强串行通讯的优点01020304相对于并行通讯，串行通讯的数据传输速度较慢。速度慢由于是单线传输，所以容易受到外界电磁干扰的影响。易受干扰发送端和接收端需要保持同步，以避免数据混淆。需要同步相对于并行通讯，串行通讯的错误检测能力有限。错误检测有限串行通讯的缺点串行通讯的发展趋势随着