常用數(shù)字通信接口簡介
§1基本概念

1、 通信介質

    通信是通過信號的傳輸實現(xiàn)的，信號傳輸?shù)耐ǖ莱蔀橥ㄐ沤橘|或媒體。不同的通信方式其信號也不同，常見的有電信號、無線電波、光信號等。電信號傳輸?shù)慕橘|有雙絞線、同軸電纜等；光信號時光釬；而無線電波通過空間傳輸。

2、 串行通信與并行通信

   在數(shù)字通信中數(shù)據(jù)以二進制方式實現(xiàn)，如果在通信是一次同時在多根信號線上傳輸多位二進制數(shù)據(jù)稱為并行通信；反之如果將若干位二進制數(shù)據(jù)分時（按順序）在一根信號線上傳輸稱為串行通信。由于結構簡單、成本低串，行通信非常常見，我們一下討論的都是串行通信。

3、 接口

接口是兩臺設備或裝置之間實現(xiàn)交互、連接的部件。

4、 通信協(xié)議與分層

    為了實現(xiàn)不同廠家、不同設備之間的正常通信，需要對通信過程中的細節(jié)作一些約定，這些約定就是通信協(xié)議。由于通信過程非常復雜，一般將通信過程中不同的功能劃分成若干層，每層分別完成一定的功能。國際標準化組織（ISO）將通信模型劃分為7層，按照其功能分別為物理層、鏈路層、網絡層、傳輸層、表示層、會話層、應用層。但一般在實際工作中只喲那么感到其中的部分。

5、 通信速率

    通信速率是單位時間內傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，一般用波特率表示，其單位為:位/秒,成為波特。常見的串行接口的標準波特率有1200、2400、4800、9600、19200、38400、43000等。通信速率越高，每位數(shù)據(jù)持續(xù)的時間越短，信號變化的速率越高。

§2常用接口介紹

1、  RS-485

RS-485是IEC制定的推薦標準，這是一個通信接口的物理層協(xié)議的標準。使用雙絞線、差分方式傳輸電信號，具有抗干擾能力強，通信距離遠，成本低，可以在一條雙絞線上實現(xiàn)一主多從德通信模式等優(yōu)點。其最大通信距離為1200米，在工業(yè)上應用十分廣泛。但由于其僅實現(xiàn)了物理層，不能解決通信介質共享問題，需要應用程序通過“輪詢”的方式實現(xiàn)多機通信，并且在一條總線上只能有一臺主機，最多可以有110臺設備。

2、  MODBUS

    由于RS-485只實現(xiàn)了物理層，難于解決不同廠家的設備在同一系統(tǒng)共存的問題。為此，MODICON制定了一個建立在RS-485之上的“應用層協(xié)議”——MODBUS。協(xié)議規(guī)定了數(shù)據(jù)包的格式、實現(xiàn)的命令等。任何廠家生產的設備只要其符合MODBUS協(xié)議都可以在同一系統(tǒng)中工作。MODBUS協(xié)議uye只支持單主機，并通過輪詢方式實現(xiàn)共享信道。

3、  Profibus

PROFIBUS(Process Fieldbus)是由西門子等公司開發(fā)的一種國際化的、開放的、不依賴于設備生產商的現(xiàn)場總線標準。先后成為德國和歐洲的現(xiàn)場總線標準(DINl9245和EN50170)，并于2000年成為IEC61158國際現(xiàn)場總線標準之一，2001年成為我國機械行業(yè)標準JB廠r10308．3．2001¨“。PROFIBUS現(xiàn)場總線是一個開放的、與制造商無關、無知識產權保護的國際標準，任何人都可以獲得這個標準并設計各自的軟、硬件解決方案。PROFIBUS支持雙絞線、光釬等通信介質。PROFIBUS分為PROFIBUS-DP、PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-PA等，一般傳感器只需實現(xiàn)PROFIBUS-DP。

4、  CANBUS

CANBUS是德國BoSCH公司在SAE（汽車工程協(xié)會）上介紹的新型串行通信協(xié)議，其全稱為ControllerArea Network),其主要目的是實現(xiàn)汽車環(huán)境中的微控制器之間的通信。由于其可靠性高、通信速率高、結構簡單，因而在工業(yè)控制領域也獲得廣泛應用。CANBUS的最高通信速率為1Mbps，最大通信距離為10KM。支持多主機系統(tǒng)。CANBUS協(xié)議包括了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，所以它可以實現(xiàn)多臺設備共享通信介質。在一條雙絞線上最多可以連接110個CANBUS裝置，目前協(xié)議有CAN2.0A、CAN2.0B等。

5、  SSI

SSI（Synchronous Serial Interface， 同步串行接口） 是一種全雙工的高速串行接口，主要用于實現(xiàn)芯片與芯片之間的串行通信。支持一主多從的系統(tǒng)結構，它3或4根信號線，以主機主動式讀出方式工作，即在主控者發(fā)出的時鐘脈沖的控制下，實現(xiàn)與從機之間的通信。一般而言SSI的通信距離在1米以內。

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