7.1 远程测量与数据传输 课件(共45张PPT)- 中职《单片机应用技术（C语言 第二版）》同步教学（劳动版）

(课件网) 　任务一　远程测量与数据传输 　任务二　远程控制 本任务的内容是实现电动机转速的测量并送至远程显示系统。这是一个典型的双机通信系统，由转速测量系统、远程显示系统两个单片机应用电路和二者之间的通信电路组成。 任务提出 任务一 远程测量与数据传输 其中，转速测量系统的主要功能为： 1．定义通信协议实现通信。 2．利用定时器测量电动机的转速。 3．将测量的转速数据通过串口用异步通信发送出去。 4．在本地显示数据。 远程显示系统的主要功能为： 1．接收测量端发送的数据。 2．显示接收到的数据。 根据任务功能可知，本任务需要两个单片机系统，其中一个测量和发送数据，另一个接收数据并实现数据显示。 在较远距离传送数据时，为了简化通信电路、降低系统成本，往往采用串行通信。在本任务中，根据MCS-51单片机的功能，采用单工异步通信方式来完成任务的数据传送要求，也就是只要一个信号通道就可以实现数据通信。 任务分析 根据任务目标，在转速测量系统中需要测量电动机转速并将转速显示和发送，在远程显示系统中需要接收和显示转速，故整个系统的框图如图所示。 远程测量系统框图 一、串行通信基础 数据通信就是两个电路系统之间的数据相互传送。数据可以是指令、符号、文字、数值等信息。通信的两个电路系统均可以是单片机应用系统、计算机、电子设备，或各种数字电路系统，甚至也可以是集成电路。 相关知识 按通信的数据码元和时间的关系，通信方式分为并行通信和串行通信两种。如图所示为这两种通信方式的示意图。 两种通信方式的示意图 a）并行通信 b）串行通信 并行通信是指在数据传输过程中，多个数据位使用多条数据线同时在两个设备之间进行传送。发送设备将这些数据位通过对应的数据线传送给接收设备，接收设备可同时接收到这些数据，不需要做任何变换就可直接使用。并行通信的特点是控制简单、传输速度快、传输线较多。并行方式主要用于近距离通信。并行通信示意图如图a所示。 串行通信是指在数据传输过程中，多个数据位逐位通过同一条电路在两个设备之间依次进行传送。发送设备将并行数据经过内部的并—串转换电路转换为串行数据后再从串行接口输出，经过串行通信电路传送到接收设备，接收设备使用其内部的串—并转换电路把串行端口接收的串行数据转换为并行数据后才能使用。串行通信的特点是传输电路少、通信系统成本低、比并行通信传送速度慢、通信控制电路比并行通信复杂。较长距离的数据通信主要采用串行通信。串行通信示意图如图b所示。 1．串行通信的同步技术 串行通信为了保证数据正常接收，要求发送端与接收端以同一种速率在相同的起止时间内接收数据，否则可能造成收发之间的失衡，使传输的数据出错。这种统一发送端和接收端动作协调一致的数据传输技术称为同步技术。 常用的同步技术有两种：同步通信和异步通信。 (1)同步通信（Synchronous Communication）。 在同步通信中，接收端对每一位数据都要和发送端保持同步。 (2)异步通信（Asynchronous Communication）。 在异步通信中，数据通常是以字符为单位组成字符帧传送的。 (3)字符帧（Character Frame）。 字符帧也叫数据帧，由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位4部分组成，如图所示。 (4)波特率（Baud Rate）。 异步通信的字符帧格式 a)无空闲位字符帧 b)有空闲位字符帧 2．串行通信的制式 串行通信中数据是在两个系统之间进行传送的，按照信号传送方向与时间的关系，串行通信可分为三种制式，即单工（simplex）通信方式、半双工（half duplex）通信方式和全双工（full duplex）通信方式。 串行通信的制式 a)单工通信 b)半双工通信 c)全双工通信 3．串行通信的接口 ... ...