单片机与上位机串行通信系统设计

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引言
( Y' A# p$ K; F$ S% f) z3 b随着计算机技术的高速发展 , 计算机系统得 到广泛应用 , 网络间通信也显得越来越重要。在 各种单片机系统应用过程当中, 常常要遇到与外 界进行数据交换的情况 ,尤其是与上位机 (PC)进 行通信, 把数据上传至 P C ,以便分析和处理,或从 PC接收控制信息 。单片机提供了一个通信端口 UART(Un i v e r s a lAs y n c hr o n o u sRe c e i v e rTr a n s mi t t e r ) , 该接口采用异步串行传输模式。上位机主板一般 具有 COM异步串行通信端口 ,采用 RS-232标准 设计,因此单片机系统与上位机的通信可以借助 这两个端口来实现, 使用三线制 ( 收、发、地 ) 进行 数据传递 。本设计给出了通信接口电路和设计过 程中需要注意的一些问题,以及如何利用 VB提供 的 MS Co mm串行通信控件来编写 PC机通信程序。 为了实现数据正确传输 ,需要解决两个接口间电 平转换问题。

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; _% u/ _' X$ f& A1 r" E1　RS-232接口电气特性 目前 RS-232是 P C机与通信工业中应用最广泛 的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串 行通信中增加通信距离的单端标准。 RS-232采用不 平衡传输方式,即所谓单端通信,该接口具有使用方 便、连线少等优点。RS-232接口主要电气特性如下: 1)RS-232串口通信最远距离为 15m。 2)不带负载时的驱动器输出电平为 -25V～ + 25V。 3)接收器输入电压的允许范围为 -25V～ + 25V。 4)RS232上传送的数字量采用负逻辑,且与地 对称。逻辑 1:-3V～ 15V; 逻辑 0:+ 3V～ +15V。 5)最大负载电容 2500p F 。 6)信号有效( 接通, ON状态,正电压) 为 +3V～ +15V ,信号无效( 断开, OFF状态,负电压) 为 -3V～ -15V。
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: Q# b( T! T: i& l0 s1 `由 RS-232标准对逻辑电平的定义可知,在发送 引脚(Tx D) 和接收引脚(Rx D) 上,对于数据信息: 逻辑 “1”的电平要低于 -3V ,逻辑“0”的电平要高于 +3V; 对于控制信号,接通状态(ON) 即信号有效的电平高于 +3V ,断开状态(OFF) 即信号无效的电平低于 -3V , 也就是当传输电平的绝对值大于 3V时,电路可以有 效地检查出来,介于 -3 ～ +3V之间的电压无意义,低 于 -15V或高于 +15V的电压也认为无意义,因此,实 际工作时,应保证电平在 ±( 3 ～ 15)V之间。

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单片机与上位机串行通信系统设计