通信接口也指的是中央處理器和標準通信子系統之間的接口。那么,安卓工控主板通信接口有哪些呢?今天我們來了解安卓工控主板通信接口:UART,RS232,RS485、RJ45等等,及它們的特點作用。
一、UART接口
通用異步收發傳輸器,通常稱作UART。UART作為異步 串口通信協議 的一種,工作原理是將傳輸數據的每個字符一位接一位地傳輸。它將要傳輸的資料在串行通信與并行通信之間加以轉換。作為把并行輸入信號轉成串行輸出信號的芯片,UART通常被集成于其他通訊接口的連接上。UART是一種通用串行數據總線,用于異步通信。該總線雙向通信,可以實現全雙工傳輸和接收。在嵌入式設計中,UART用于主機與輔助設備通信。
在發送數據信號的時候,會同時送出一根同步時鐘信號, 用來同步發送方和接收方的數據采樣頻率。同步通信時,信號線1是一根同步時鐘信號線,以固定的頻率進行電平的切換,其頻率周期為t,在每個電平的上升沿之后進行對同步送出的數據信號線2進行采樣(高電平代表1,低電平代表0),根據采樣數據電平高低取得輸出數據信息。如果雙方沒有同步時鐘的話,那么接收方就不知道采樣周期,也就不能正常的取得數據信息。
在異步通信技術中,數據發送方和數據接收方沒有同步時鐘,只有數據信號線,只不過發送端和接收端會按照協商好的協議(固定頻率)來進行數據采樣。數據發送方以每秒鐘57600bits的速度發送數據,接收方也以57600bits的速度去接收數據,這樣就可以保證數據的有效和正確。通常異步通信中使用波特率(Baud-Rate)來規定雙方傳輸速度,其單位為bps(bits per second每秒傳輸位數)。
串行通信好比是一列縱隊,每個數據元素依次縱向排列。傳輸時一個比特一個比特的串行傳輸,每個時鐘周期傳輸一個比特,這種傳輸方式相對比較簡單,速度較慢,但是使用總線數較少,通常一根接收線,一根發送線即可實現串行通信。它的缺點是要增加額外的數據來控制一個數據幀的開始和結束。
并行通信好比一排橫隊,齊頭并進同時傳輸。這種通信方式每個時鐘周期傳輸的數據量和其總線寬度成正比,但是實現較為復雜。UART通信采用的是串行方式進行通信的。
二、RS232接口
RS232接口是常用的串行通信接口標準之一,由于RS232接口標準出現較早,難免有不足之處,主要有以下四點:
(1)接口的信號電平值較高,易損壞接口電路的芯片。RS232接口任何一條信號線的電壓均為負邏輯 關系。與TTL電平不兼容故需使用電平轉換電路方能與TTL電路連接。
(2)傳輸速率較低,在異步傳輸時,比特率為20Kbps;因此在51CPLD開發板中,綜合程序波特率只能采用19200,也是這個原因。
(3)接口使用一根信號線和一根信號返回線而構成共地的傳輸形式,這種共地傳輸容易產生共模干擾,所以抗噪聲干擾性弱。
(4)傳輸距離有限,可以傳輸距離標準值為50英尺,實際上也只能用在15米左右。
三、RS485接口
在工業控制場合,RS485總線因其接口簡單,組網方便,傳輸距離遠等特點而得到廣泛應用。主要有以下四點:
1. RS485的電氣特性:采用差分信號正邏輯,邏輯“1”以兩線間的電壓差為+(2~6)V表示;邏輯”0“以兩線間的電壓差為-(2~6)V表示。接口信號電平比RS-232-C降低了,就不易損壞接口電路的芯片, 且該電平與TTL電平兼容,可方便與TTL電路連接。
2. RS485的數據可以傳輸速率為10Mbps。
3. RS485接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合,抗共模干擾能力增強,即抗噪聲干擾性好。
4. RS485可以的通信距離約為1219m,可以傳輸速率為10Mbps,傳輸速率與傳輸距離成反比,在100KbpS的傳輸速率下,才可以達到最大的通信距離,如果需傳輸更長的距離,需要加485中繼器。RS485總線一般可以支持32個節點,如果使用特制的485芯片,可以達到128個或者256個節點,可以支持到400個節點。
四、RJ45接口
RJ45接口通常用于數據通信傳輸,最常見的應用為網卡接口。J45接口是常用的以太網接口,支持10兆和100兆自適應的網絡連接速度,常見的RJ45接口有兩類:用于以太網網卡、路由器以太網接口等的DTE類型,還有用于交換機等的DCE類型。 DTE我們可以稱做“數據終端設備”,DCE我們可以稱做“數據通信設備”。從某種意義來說,DTE設備稱為“主動通信設備”,DCE設備稱為“被動通信設備”。當兩個類型一樣的設備使用RJ45接口連接通信時,必須使用交叉線連接。