常用數字通信接口簡(jiǎn)介
§1基本概念
1、 通信介質(zhì)
通信是通過(guò)信號的傳輸實(shí)現的，信號傳輸的通道成為通信介質(zhì)或媒體。不同的通信方式其信號也不同，常見(jiàn)的有電信號、無(wú)線(xiàn)電波、光信號等。電信號傳輸的介質(zhì)有雙絞線(xiàn)、同軸電纜等；光信號時(shí)光釬；而無(wú)線(xiàn)電波通過(guò)空間傳輸。
2、 串行通信與并行通信
在數字通信中數據以二進(jìn)制方式實(shí)現，如果在通信是一次同時(shí)在多根信號線(xiàn)上傳輸多位二進(jìn)制數據稱(chēng)為并行通信；反之如果將若干位二進(jìn)制數據分時(shí)（按順序）在一根信號線(xiàn)上傳輸稱(chēng)為串行通信。由于結構簡(jiǎn)單、成本低串，行通信非常常見(jiàn)，我們一下討論的都是串行通信。
3、 接口
接口是兩臺設備或裝置之間實(shí)現交互、連接的部件。
4、 通信協(xié)議與分層
為了實(shí)現不同廠(chǎng)家、不同設備之間的正常通信，需要對通信過(guò)程中的細節作一些約定，這些約定就是通信協(xié)議。由于通信過(guò)程非常復雜，一般將通信過(guò)程中不同的功能劃分成若干層，每層分別完成一定的功能。國際標準化組織（ISO）將通信模型劃分為7層，按照其功能分別為物理層、鏈路層、網(wǎng)絡(luò )層、傳輸層、表示層、會(huì )話(huà)層、應用層。但一般在實(shí)際工作中只喲那么感到其中的部分。
5、 通信速率
通信速率是單位時(shí)間內傳輸的數據量，一般用波特率表示，其單位為:位/秒,成為波特。常見(jiàn)的串行接口的標準波特率有1200、2400、4800、9600、19200、38400、43000等。通信速率越高，每位數據持續的時(shí)間越短，信號變化的速率越高。
§2常用接口介紹
1、 RS-485
RS-485是IEC制定的推薦標準，這是一個(gè)通信接口的物理層協(xié)議的標準。使用雙絞線(xiàn)、差分方式傳輸電信號，具有抗干擾能力強，通信距離遠，成本低，可以在一條雙絞線(xiàn)上實(shí)現一主多從德通信模式等優(yōu)點(diǎn)。其最大通信距離為1200米，在工業(yè)上應用十分廣泛。但由于其僅實(shí)現了物理層，不能解決通信介質(zhì)共享問(wèn)題，需要應用程序通過(guò)“輪詢(xún)”的方式實(shí)現多機通信，并且在一條總線(xiàn)上只能有一臺主機，最多可以有110臺設備。
2、 MODBUS
由于RS-485只實(shí)現了物理層，難于解決不同廠(chǎng)家的設備在同一系統共存的問(wèn)題。為此，MODICON制定了一個(gè)建立在RS-485之上的“應用層協(xié)議”——MODBUS。協(xié)議規定了數據包的格式、實(shí)現的命令等。任何廠(chǎng)家生產(chǎn)的設備只要其符合MODBUS協(xié)議都可以在同一系統中工作。MODBUS協(xié)議uye只支持單主機，并通過(guò)輪詢(xún)方式實(shí)現共享信道。
3、 Profibus
PROFIBUS(Process Fieldbus)是由西門(mén)子等公司開(kāi)發(fā)的一種國際化的、開(kāi)放的、不依賴(lài)于設備生產(chǎn)商的現場(chǎng)總線(xiàn)標準。先后成為德國和歐洲的現場(chǎng)總線(xiàn)標準(DINl9245和EN50170)，并于2000年成為IEC61158國際現場(chǎng)總線(xiàn)標準之一，2001年成為我國機械行業(yè)標準JB廠(chǎng)r10308．3．2001¨“。PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)是一個(gè)開(kāi)放的、與制造商無(wú)關(guān)、無(wú)知識產(chǎn)權保護的國際標準，任何人都可以獲得這個(gè)標準并設計各自的軟、硬件解決方案。PROFIBUS支持雙絞線(xiàn)、光釬等通信介質(zhì)。PROFIBUS分為PROFIBUS-DP、PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-PA等，一般傳感器只需實(shí)現PROFIBUS-DP。
4、 CANBUS
CANBUS是德國BoSCH公司在SAE（汽車(chē)工程協(xié)會(huì )）上介紹的新型串行通信協(xié)議，其全稱(chēng)為ControllerArea Network),其主要目的是實(shí)現汽車(chē)環(huán)境中的微控制器之間的通信。由于其可靠性高、通信速率高、結構簡(jiǎn)單，因而在工業(yè)控制領(lǐng)域也獲得廣泛應用。CANBUS的最高通信速率為1Mbps，最大通信距離為10KM。支持多主機系統。CANBUS協(xié)議包括了物理層和數據鏈路層，所以它可以實(shí)現多臺設備共享通信介質(zhì)。在一條雙絞線(xiàn)上最多可以連接110個(gè)CANBUS裝置，目前協(xié)議有CAN2.0A、CAN2.0B等。
5、 SSI
SSI（Synchronous Serial Interface， 同步串行接口） 是一種全雙工的高速串行接口，主要用于實(shí)現芯片與芯片之間的串行通信。支持一主多從的系統結構，它3或4根信號線(xiàn)，以主機主動(dòng)式讀出方式工作，即在主控者發(fā)出的時(shí)鐘脈沖的控制下，實(shí)現與從機之間的通信。一般而言SSI的通信距離在1米以?xún)取?span>
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