发布时间:2021-08-27 阅读量:1163 来源: 我爱方案网 作者: 我爱方案网整理
串行通信方式是数据传输的一种方式。这种方式操作简单,连接少,传输距离远,因而在信息传送,尤其是在远距离的传送中得到了广泛的应用。目前常用的串行通信方式有RS -232 C,RS - 422 A,RS - 423 A及RS - 485 A等。RS - 232 C是通用串行接口,以电平形式传输信号,只需3根线就可在两个设备之间交换信息,最高传输速率为20 Kb/s,此时允许设备之间的最远距离为15 m。为了改进RS - 232C传输速率低,传输距离短的不足,EIA又推出了RS - 422 A,RS - 423 A.RS - 485 A等。RS - 422 A采用差分形式传输信号,每个通道用两根信号线,在电路中规定只有一个发送器,其最高传输速率为10 Mb/s,在此速率下的最远传输距离为120 m;若将波特率降到90 Kb/s,则通信距离可延长至1200 m。RS - 423A采用不平衡差分形式传送信号。RS - 485A则允许多个发送器的存在。它们都有一些共同的特点,即传输速率低,传输速率和传输距离相互影响,对传输介质要求高,一般要求用屏蔽电缆。当传输距离较远或连接的设备较多时,会增加系统的成本。 随着计算机应用的不断发展,在有些场合需要高速度、远距离传输信号,同时又要尽量降低成本。为满足这一要求,本节以单片机之间的串行通信为例,介绍一个可以实现高速度、远距离的串行通信装置。 一、单片机串口的特点 目前多数单片机都配有串行接口,如51单片机和MCS - 96等系列单片机都配有一个全双工的串行接口,可以同时收、发信号。以51单片机串口为例,共有4种串行工作方式,波特率可由软件设置,并在片内定时器产生,接收或发送均可工作在中断或查询方式,使用比较灵活。该接口一般通过接口电路工作在RS - 232C或RS - 422A方式,因此,它具有RS - 232 C或RS - 422A的特点。其4种工作方式如下。 1.方式O 同步移位寄存方式,其波特率为fosc/12。fsc为振荡器的振荡频率,数据由RxD端输入,同步移位脉冲由TxD端输出,发/收均为8位数据。一般利用这种方式扩展并行接口、键盘或显示接口等。 2.方式1 串行工作方式,RxD接收,TxD发送,每帧信息为10位,包括1位起始位、8位数据位和1位停止位,其收/发的波特率为:

式中:SMOD=1或0,由软件设定;N为软件设置的定时器自装载常数,其值为0~255。当SMOD-1.N-255时,波特率最高,为fosc/192;当SMOD=0,N=O时,波特率最低,为:

3.方式2 串行工作方式,每帧11位数据,包括1位起始位、8位数据位、1位可编程位、1位停止位,发送时可编程位应根据需要设定为O或1。其收/发的波特率为:

当SMOD=1时,可得最大波特率为fosc/32;当SMOD-0时,可得最小波特率为fosc/64。
4.方式3
串行通信方式,发送格式同方式2,收/发波特率同方式1,即这种方式所能得到的最大波特率为fosc/192,最小波特率为ose/98 304。 比较3种串行工作方式可知,方式2的波特率最高。对于51单片机,当选fosc=12 MHz(51单片机最高晶振)时,可得

这些值远高于目前常用的串口的波特率,因此在单片机(51单片机等)之间串行通信时,在晶振选定的情况下,只有选方式2,方可得到最高的波特率。而要远距离收/发信号,还必须在电路上采取一定的措施。为此,介绍一个可以远距离收/发信号的电路。
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在任何数字电子系统中,时钟信号都扮演着“心脏起搏器”的角色。
RTC晶振与普通32.768kHz晶振的PCB设计要点基本一致,其核心均在于通过优化布线以降低杂散电容、确保频率精度,并依托合理的布局规划最大限度屏蔽来自板上其他信号源的电磁干扰。
按晶振的功能和实现技术的不同,分为温度补偿晶振(TCXO)、压控晶振(VCXO)、恒温晶振(OCXO)。
为了在性能与功耗之间取得最佳平衡,需要根据具体应用场景,对基准时钟进行相应的分频、倍频或转换处理,从而为各模块提供适宜的时钟信号。此时,分频技术就成为连接晶振基准频率与系统需求的关键,通过数字电路将晶振原始频率按固定比例降低,输出符合要求的低频时钟信号。
RTC芯片是一种专门用于精准计时、掉电续时的专用集成电路,其核心功能是提供精准、稳定的时间信息(包括秒、分、时、日、月、周、年),并能在主电源断电后依靠备用电池继续保持计时,从而确保时间持续不间断。