单片机原理接口及应用与嵌入第09章 串行接口技术

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第9章 串行接口技术
单片机原理、接口及应用
单片机原理、接口及应用
第9章 串行接口技术
内 容 提 要
★RS-485总线扩展
★IIC总线扩展接口及应用
★ SPI总线扩展接口及应用
第9章 串行接口技术
9.1 RS －485 总线扩展
RS － 485 标准接口是单片机系统种常用的一种串行总线
之一。与 RS － 232C 比较，其性能有许多改进，细节请见表 9.
1 所示。
表9.1 RS －232C 与RS －485 性能比较
第9章 串行接口技术
RS －485 接口可连接成半双工和全双工两种通信
方式。常见的半双工通信芯片有 MAX481 、MAX483 、
MAX485 、MAX487 等，全双工通信芯片有 MAX488 、
MAX489 、MAX490 、MAX491 等。
第9章 串行接口技术
下面以 MAX485 为例来介绍 RS － 485 串行接口的应用。 MAX485 的
封装有 DIP 、 SO 和 uMAX 三种，其中 DIP 封装的管脚如图 9.1 所示。
管脚的功能如下：
RO ：接收器输出端。若 A 比 B 大 200mV ， RO 为高；反之为低电平。
RE ：接收器输出使能端。 RE 为低时， RO 有效；为高时， RO 呈高阻
状态。
DE ：驱动器输出使能端。若 DE ＝ 1 ，驱动器输
出 A 和 B 有效；若 DE ＝ 0 ，则它们呈高阻态。若
驱动器输出有效，器件作为线驱动器用，反之
作为线接收器用。
DI ：驱动器输入端。 DI ＝ 0 ，有 A ＝ 0 ， B ＝ 1 ；
当 DI ＝ 1 ，则 A ＝ 1 ， B ＝ 0 。
GND ：接地。
A ：同相接收器输入和同相驱动器输出。
B ：反相接收器输入和反相驱动器输出。
VCC ：电源端，一般接 +5V 。
图9.1 MAX485 芯片的
DIP 封装管脚图
第9章 串行接口技术
MAX485 典型的工作电路如图 9.2 所示，其中平衡电阻 R
p通常取 100 ～300 欧姆。 MAX485 的收发功能见表 9.3 。
第9章 串行接口技术
表9.3 MAX485 的收发功能
第9章 串行接口技术
89C51 与MAX485 的接口电路如图 9.4 所示。 P1.7 用来
控制 MAX485 的接收或发送，其余操作同串口 。
第9章 串行接口技术
9.2 I2C 总线扩展接口及应用
9.2.1 原理
I2C(IIC) 总线是 Philip 公司推出的芯片间串行传输总线。
它用两根线实现了完善的全双工同步数据传送，可以极为方
便地构成多机系统和外围器件扩展系统。 IIC 总线采用了器
件地址的硬件设置方法，通过软件寻址完全避免了器件的片
选线寻址方法，从而使硬件系统具有简单灵活的扩展方法。
按照 IIC 总线规范，总线传输中的所有状态都生成相对应的
状态码，系统中的主机能够依照这些状态码自动地进行总线
管理，用户只要在程序中装入这些标准处理模块，根据数据
操作要求完成 IIC 总线的初始化，启动 IIC 总线就能自动完
成规定的数据传送操作。
第9章 串行接口技术
IIC 总线接口为开漏或开集电极输出，需加上拉电
阻。系统中所有的单片机、外围器件都将数据线 SDA
和时钟线 SCL 的同名端相连在一起，总线上的所有节
点都由器件和管脚给定地址。系统中可以直接连接具
有IIC 总线接口的单片机，也可以通过总线扩展芯片
或I/O 口的软件仿真与 IIC 总线相连。在 IIC 总线上
可以挂接各种类型的外围器件，如 RAM/EEPROM 、
日历 /时钟、 A/D 、D/A 、以及由 I/O 口、显示驱动
器构成的各种模块。
摘要：

第9章串行接口技术单片机原理、接口及应用单片机原理、接口及应用第9章串行接口技术内容提要★RS-485总线扩展★IIC总线扩展接口及应用★SPI总线扩展接口及应用第9章串行接口技术9.1RS－485总线扩展RS－485标准接口是单片机系统种常用的一种串行总线之一。与RS－232C比较，其性能有许多改进，细节请见表9.1所示。表9.1RS－232C与RS－485性能比较第9章串行接口技术RS－485接口可连接成半双工和全双工两种通信方式。常见的半双工通信芯片有MAX481、MAX483、MAX485、MAX487等，全双工通信芯片有MAX488、MAX489、MAX490、MAX491等。第9章...

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