在串行通信中,數據通常是在兩個站之間傳送,按照數據在通信線路上的傳送方向可分為3種基本的傳送方式:單工、半雙工和全雙工,如下圖所示。
單工、半雙工和全雙工通信
? 單工通信使用一根導線,信號的傳送方和接收方有明確的方向性。也就是說,通信只在一個方向上進行。
? 若使用同一根傳輸線既作為接收線路又作為發送線路,雖然數據可以在兩個方向上傳送,但通信雙方不能同時收發數據,這樣的傳送方式稱為半雙工。采用半雙工方式時,通信系統每一端的發送器和接收器,通過收發開關分時轉接到通信線上,進行方向的切換。
? 當數據的發送和接收,分別由兩根不同的傳輸線傳送時,通信雙方都能在同一時刻進行發送和接收操作,這樣的傳送方式就是全雙工。在全雙工方式下,通信系統的每一端都設置了發送器和接收器,因此,能控制數據同時在兩個方向上傳輸。全雙工方式無須進行方向的切換。
串行通信可分為兩種類型,一種是同步通信,另一種是異步通信。
? 采用同步通信時,將所有字符組成一個組,這樣,字符可以一個接一個地傳輸,但是,在每組信息的開始要加上同步字符,在沒有信息要傳輸時,填上空字符,因為同步傳輸不允許有空隙。
? 采用異步通信時,兩個字符之間的傳輸間隔是任意的,所以,每個字符的前后都要用一些數據位來作為分隔位。
而在工業消費類等應用領域中,我們經常見到的多以異步通信類型居多,例如常見的RS-232、RS-485接口方式。
1、RS232接口
常見的RS232-C接口連接器一般使用型號為DB-9的9芯插頭座,不過只需3條接口線,即"發送數據"、"接收數據"和"信號地"即可傳輸數據,其9個引腳的定義如下圖所示。
RS232-C接口連接器定義
RS232為全雙工工作模式,其信號的電壓是參考地線而得到的,可以同時進行數據的傳送和接收。在實際應用中采用RS232接口,信號的傳輸距離可以達到15m。不過RS232只具有單站功能,即一對一通信。
目前主流的檢測儀器設備大多具備RS232串口,便于儀器與電腦之間的數據通信。太友科技的SPC、QCData系列軟件就能夠對具備RS232串口的儀器設備自動采集數據,通過在軟件中設置好COM口對應的參數即可,如下圖所示。
QCData軟件中COM口配置
2、RS485接口
常見的RS485接口連接器多以3孔的接線端子為主,如下圖所示:
RS485接口定義
RS485為半雙工工作模式,其信號由正負兩條線路信號準位相減而得,是差分輸入方式,抗共模干擾能力強,即抗噪聲干擾性好;實際應用中其傳輸距離可達1200米。RS485具有多站能力,即一對多的主從通信。
具備RS485串口的儀器設備,需要先轉換成RS232串口,才能夠自動獲取儀器設備的數據到軟件中。