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經常遇到初學者,對單片機串行通訊出了問題不知道如何辦的情況。其實最有效的調試方法是用示波器觀察收發(fā)數據的波形。通過觀察波形可以確定以下情況:
1、數據是否接收或發(fā)送;
2、數據是否正確;
3、波特率是否正確;
一、串行數據的格式
異步串行數據的一般格式是:起始位+數據位+停止位,其中起始位1 位,數據位可以是5、6、7、8位,停止位可以是1、1.5、2位。起始位是一個值為0的位,對于正邏輯的TTL電平,起始位是一位時間的低電平;停止位是值為1的位,對于正邏輯的TTL電平,停止位是高電平。對于負邏輯(如RS-232電平)則相反。對于數據0xAA, 8位數據位、1位停止位傳輸時,它在信號線上的波形如圖1(TTL電平)和圖2(RS-232電平)所示。
圖1、TTL電平的串行數據幀格式(0xAA)
圖2、RS-232電平的串行數據幀格式(0xAA)
二、 根據波形圖計算波特率
圖3 波特率計算示意圖
如圖3,其中灰色線是示波器的時間分度線,此時假設是200ms/格?梢钥戳耍谝粋字節(jié)的10位(1位起始位,8位數據位和1位停止位)共占約1.05ms,這樣可計算出其波特率約為:
10bit / 1.05ms X 1000 ≈ 9600 bit/s
如果上圖中的時間軸是100ms/格,同樣可以計算出波特率應是19200bit/s。
三、根據波形圖判斷RS-485收發(fā)數據的正確與否
RS-485是一種半雙工的串行通訊方式,485電平芯片所以要正確接收和發(fā)送數據,必需保證控制信號和數據的同步,否則要么發(fā)送數據丟失,要么接收數據可能丟失。
圖4 RS-485的正確發(fā)送數據時序
圖4中,發(fā)送控制信號的寬度基本與數據信號的寬度一致,所以能保證發(fā)送數據的正確和發(fā)送后及時轉為接收。
圖5 RS-485控制信號太短時的時序
圖5中,由于控制信號關閉過早,則第二個字節(jié)的后兩位將發(fā)送錯誤;
圖6 RS-485控制信號太短時的時序
圖6中,由于控制信號關閉過遲,使485芯片在發(fā)送數據后,不能及時轉到接收狀態(tài),此時總線若有數據過來,則本單元將不能正確接收。
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