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图 3.10 AT24C04 与系统的连接图
3.5 单片机串口通讯
在智能仪器测控技术领域，要构成一个较大规模的测试系统，不可避免的要采用双机和多机系统，微机与微机或微机与系统之间基本的通信方式有并行通信和串行通信两种。并行通信是一条信息的各位数据被同时传送的通信方式，特点是各位数据同时传送，传送速度快、效率高，但有多少数据位就需要多少根数据线，因此传送成本高，且只适用于近距离的通信。串行通信是一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通信方式，特点是数据按位顺序传送，最少只需要一根传输线即可完成，通信结构简单、可靠性强，实现及使用成本低、通信标准统一，串行通信应用十分广泛。并行总线虽然存取速度快, 但是电路结构复杂, 成本高。在串行总线中, I2C 串行总线仅利用两条线就可以实现数据的双向串行传送,且可以对符合 I2C 总线规则的器件进行寻址。所以本设计采用串行通讯。
根据信息的传送方向，串行通信可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。89C51由一个全双工串行口。单片机串行口输入输出均为TTL电平，这种以TTL电平传输数据的方式，搞干扰性差、传输距离短。为了提高单片机串行通信的可靠性，增大通信距离，需要将TTL电平转换成标准串口RS232电平。
3.5.1 RS232通信
3.5.1.1 RS232串口标准
在串行通信时，要求通信双方都采用一个标准接口，共同遵守通信协议，使不同的设备可以方便地连接起来进行通信。RS232接口是目前最常用的一种串行通信接口。它是由美国电子工业协会EIA ( Electronic Industrial Association)联合Bell公司、在1969年颁布的串行通信接口。目前，它不仅己被内置于每一台计算机，同时也已被内置于从微控器到主机的多种计算机外设。其协议标准从电气特性、机械特性、接口信号上都作了详细的规定。
(1)电气特性
在TXD和RXD上:逻辑1(MARK)为-3V～-15V；逻辑0 (SPACE)为+3V～+15V
在RTS、 CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上:信号有效(接通，ON状态，正电压)为++3V～+15V；信号无效(断开，OFF状态，负电压)为-3V～-15V。
(2)连接器的机械特性
RS232串行通信接口最常见的连接器之一，DB9外形及信号线分配如图3.11所示，D型设计可有效防止错误插入。
图 3.11 串口连接器
(3)接口信号
RS232协议规定标准接口有25条线，包括4条数据线、11条控制线、3条定时线、7条备用和未定义线。常用的只有9根，如表3-2所示:
表 3-2 RS232接口信号
9针口串 （DB9）
针号 功能说明 符号 针号 功能说明 符号
1 数据载波检测 DCD 6 数据设备准备好 DSR
2 接收数据 RXD 7 请求发送 RTS
3 发送数据 TXD 8 清除发送 CTS
4 数据终端准备 DTR 9 振铃指示 RI
5 信号地 GND
3.5.1.2 RS232通信协议
所谓通信协议是指通信双方的一种约定。约定包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守。串行通信协议按照传输方式的不同，分为同步协议和异步协议。
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