文档介绍：第2章总线接口与过程通道
总线及其标准
I/O接口
串行通信与RS-232C接口标准
过程通道
信息传输介质
串行通信与RS-232接口标准
目前计算机的串行通信应用十分广泛,串行接口已成为计算机的必需部件和接口之一。串行通信就是计算机在接收数据时,由串行接口一位一位地收发数据,当一帧数据传送完成后,由串行接口一次把数据送给处理器;当计算机发送数据时,由处理器把数据传送给串行接口,再由串行接口通过一条线路,一位一位地把数据传送出去。
常见的串行接口有符合IEEE国际电气化标准的RS-422、RS-485、RS-232 C等,在IBM PC系列的计算机中使用的是符合RS-232C串行传输协议的RS-232C串行接口。
串行通信的基本概念

1)单工形式
2)半双工形式
3)全双工形式

1)异步传输
异步传输方式中,字符是数据传输单位。在通信的数据流中,字符间异步,字符内部各位间同步。异步通信方式的“异步”主要体现在字符与字符之间通信没有严格的定时要求。异步传送中,字符可以是连续地、一个个地发送,也可以是不连续地,随机地进行单独发送。在一个字符格式的停止位之后,立即发送下一个字符的起始位,开始一个新的字符的传输,这叫做连续的串行数据发送,即帧与帧之间是连续的。断续的串行数据传送是指在一帧结束之后维持数据线的“空闲”状态,新的起始位可在任何时刻开始。一旦传送开始,组成这个字符的各个数据位将被连续发送,并且每个数据位持续的时间是相等的。接收端根据这个特点与数据发送端保持同步,从而正确地恢复数据。收/发双方则以预先约定的传输速率,在时钟的作用下,传送这个字符中的每一位。
2)同步传输
在同步传输方式中,比特块以稳定的比特流的形式传输,数据被封装成更大的传输单位,称为帧。每个帧中含有多个字符代码,而且字符代码与字符代码之间没有间隙以及起始位和停止位。和异步传输相比,数据传输单位的加长容易引起时钟漂移。为了保证接收端能够正确地区分数据流中的每个数据位,收发双方必须通过某种方法建立起同步的时钟。可以在发送器和接收器之间提供一条独立的时钟线路,由线路的一端(发送器或者接收器)定期地在每个比特时间中向线路发送一个短脉冲信号,另一端则将这些有规律的脉冲作为时钟。这种技术在短距离传输时表现良好,但在长距离传输中,定时脉冲可能会和信息信号一样受到破坏,从而出现定时误差。另一种方法是通过采用嵌有时钟信息的数据编码位向接收端提供同步信息。

1)数据的传输速度
串行通信的传输受到通信双方配备性能及通信线路的特性所左右,收、发双方必须按照同样的速率进行串行通信,即收、发双方采用同样的波特率。我们通常将传输速度称为波特率,指的是串行通信中每一秒所传送的数据位数,单位是bps。我们经常可以看到仪器或Modem的规格书上都写着19200bps、38400bps……,所指的就是传输速度。
2)数据的传送单位
一般串行通信端口所传送的数据是字符型,若用来传输文件,则会使用二进制的数据型。当使用字符型时,工业界使用到的有ASCII字符码及JIS字符码;ASCII码使用了8位形成一个字符,而JIS码则以7位形成一个字符。我们可以发现,欧美的设备多使用8位的字节,而日本的设备多使用7位为一个字节。以实际的RS-232传输上看来,由于工业界常使用的PLC大多只是传送文字码,因此只要7位就可以将ASCII码的0~127码表达出来(2 7=128,共有128种组合方式),所有的可见字符也落在此范围内,所以只要7个数据位就够了。不同的情形下(看所使用的协议),会使用到不同的传送单位。使用多少位合成一个字节必须先行确定。