单片机与上位机之间的通信,采用了RS-232C串行通信方式,因为如果是短距离的串行数据传输,则标准的TTL或CMOS足以应付;若要进行远距离的串行数据传输,使用标准的TTL或COMS电平驱动能力不足,且噪声边限太小,通信质量很差。
美国电气工业协会1969年推荐的RS-232C,全称是“使用二进制进行交换的数据转换设备和数据通信设备之间的接口”。目前PC上的COM1和COM2接口,就是RS-232C接口。
RS-232C接口是用于点对点通信方式的,主要特点如下:
1)数据传输速率不超过20kbit/s;
2)传输距离最好少于15m;
3)每个信号只有一根导线,两个传输方向共用一个信号地线;
4)接口使用不平衡的发送器和接收器;
5)只适用于点对点通信,无法用最少的信号线完成多点对多点的通信任务;
6)电气上,RS-232C的逻辑电平与TTL电平不同,因此与TTL电路接口时必须经过电平转换电路。
为了保证二进制数据能够正确传输,控制过程能够准确完成,必须对通信总线所使用的信号电平进行规定统一。RS-232C总线标准规定了数据和控制信号的电压范围。
在数据线TXD和RXD上:
逻辑1:-15~-3V;(www.xing528.com)
逻辑0:+3~+15V。
在控制线和状态线RTS、CTS、DSR、DTR和DCD上:
信号有效:+3~+15V;
信号无效:-15~-3V。
以上规定说明了RS-232C标准对逻辑电平的定义。RS-232C总线是在TTL集成电路之前研制的,采用了负逻辑。对于数据码:逻辑“1”的电平低于-3V,逻辑“0”的电平高于+3V;对于控制信号:信号有效的电平高于+3V,信号无效的电平低于-3V。
由于单片机采用TTL电平,RS-232C总线上传输的是差分信号,两者电平信号不兼容,需要采用电平转换器件进行电平转换。
随着电子技术的发展,出现了大量单电源供电的电平转换芯片,其体积更小、连接简便,而且抗静电能力强。MAX232芯片是MAXIM公司生产的包含两路接收器和驱动器的RS-232电平转换芯片,适于各种RS-232通信接口。
MAX232芯片的引脚配置和典型应用如图8-1所示。从图中可以看到,MAX232的接口非常简单。C1+、C2+、C1-、C2-及V+、V-这些引脚是MAX232内部电源变换部分。1μF电容都选用电解电容,电容值为1μF/16V,可以提高抗干扰能力。在实际应用中,器件对电源噪声很敏感。因此,VCC必须对地加去耦电容,连接时电容必须尽量靠近器件。
图8-1 MAX232接口电路
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