Κοινή χρήση τεχνολογίας

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

1. Είδη επικοινωνίας

1.1 Σύμφωνα με τη μέθοδο επικοινωνίας δεδομένων

1.1.1 Σειριακή επικοινωνία

πλεονέκτημα: Καταλαμβάνει λιγότερες ακίδες και έχει χαμηλό κόστος

έλλειψη: Η ταχύτητα μετάδοσης είναι αργή

Εφαρμογές：Καταστάσεις επικοινωνίας σε μεγάλες αποστάσεις, χαμηλής ταχύτητας

1.1.2 Παράλληλη επικοινωνία

πλεονέκτημα: Γρήγορος ρυθμός μετάδοσης

έλλειψη: Καταλαμβάνει πολλές καρφίτσες και υψηλό κόστος

Εφαρμογές:Καταστάσεις μικρής απόστασης.

1.2 Σύμφωνα με την κατεύθυνση μετάδοσης δεδομένων

1.2.1 Επικοινωνία Simplex:

      Τα δεδομένα μπορούν να μεταφερθούν μόνο προς μία κατεύθυνση.

1.2.2 Επικοινωνία μισής διπλής όψης:

Τα δεδομένα μπορούν να μεταφερθούν και προς τις δύο κατευθύνσεις, αλλά πρέπει να διαιρεθούν χρονικά.

1.2.3 Επικοινωνία Full-duplex:

Τα δεδομένα μπορούν να μεταδοθούν και προς τις δύο κατευθύνσεις ταυτόχρονα.

1.3 Ταξινόμηση κατά κατεύθυνση συγχρονισμού δεδομένων

1.3.1 Σύγχρονη επικοινωνία

Μεταφορά δεδομένων με θύρα ρολογιού

1.3.2 Ασύγχρονη επικοινωνία

Δεν υπάρχει θύρα ρολογιού και ο αποστολέας και ο παραλήπτης χρησιμοποιούν τα δικά τους ρολόγια για να ελέγχουν τη διαδικασία αποστολής και λήψης δεδομένων.

2. Σειριακή θύρα UART

Σημασία: Καθολικός πομπός ασύγχρονου δέκτη, σειριακός δίαυλος δεδομένων, Μετατρέπει παράλληλα δεδομένα σε σειριακά δεδομένα για μετάδοση κατά την αποστολή δεδομένων και μετατρέπει τα λαμβανόμενα σειριακά δεδομένα σε παράλληλα δεδομένα κατά τη λήψη δεδομένων. Απαιτούνται δύο γραμμές σήματος για να επιτευχθεί αυτό η μία χρησιμοποιείται για τη σειριακή μετάδοση και η άλλη είναι υπεύθυνη για τη λήψη σειριακής θύρας και η RXD μεταξύ των δύο συσκευών πρέπει να είναι συνδεδεμένη.

1.φυσική στρώση: Τύπος διεπαφής, πρότυπο επιπέδου κ.λπ.

2.Επίπεδο πρωτοκόλλου: Πρωτόκολλο επικοινωνίας (συμπεριλαμβανομένης της μορφής δεδομένων, του ρυθμού μετάδοσης, κ.λπ.)

UART Ένα πλαίσιο δεδομένων κατά τη μετάδοση ή λήψη αποτελείται από 4 Αποτελείται από bit έναρξης, bit δεδομένων, bit ισοτιμίας και bit διακοπής. 。

        λίγο έναρξη: Στην αρχή ενός πλαισίου, πρέπει να διατηρείται ένα χαμηλό bit χαμηλού επιπέδου 0.

        bits δεδομένων: Τα bit δεδομένων που θα μεταδοθούν, τα bit δεδομένων μπορεί να είναι 5~8 bit, πρώτα LSB, τελευταίο MSB.

        Αριθμός ελέγχου: Προαιρετικό bit, καταλαμβάνει ένα bit και δεν χρειάζεται να ελεγχθεί.

        Σταμάτα λίγο: Απαιτείται το τέλος ενός καρέ, προαιρετικά καταλαμβάνει 0,5/1/1,5/2 bit, διατηρώντας τη λογική σε υψηλό επίπεδο.

Ρυθμός Baud: Ο ρυθμός σειριακής επικοινωνίας εκφράζεται με τον ρυθμό baud, ο οποίος αντιπροσωπεύει τον αριθμό των bit δυαδικών δεδομένων που μεταδίδονται ανά δευτερόλεπτο. Η μονάδα είναι bps (bits ανά δευτερόλεπτο).Οι συχνότητες baud που χρησιμοποιούνται συνήθως είναι 9600、19200、38400, 57600 και 115200 Περίμενε.

Το UART είναι υπεύθυνο για την ολοκλήρωση της σειριακής σε παράλληλης μετατροπής των δεδομένων, ενώ η μετάδοση του σήματος υλοποιείται από ένα εξωτερικό κύκλωμα οδηγού.Η διαδικασία μετάδοσης ηλεκτρικών σημάτων έχει διαφορετικά πρότυπα και προδιαγραφές διεπαφής για ασύγχρονη σειριακή επικοινωνίαΠρότυπα διεπαφήςΥπάρχει RS232、RS422, RS485 κ.λπ., που ορίζουν διαφορετικά ηλεκτρικά χαρακτηριστικά της διεπαφής, όπως π.χ RS-232 είναι μια είσοδος και έξοδος ενός άκρου, ενώ RS-422/485 Για διαφορική είσοδο και έξοδο

3. Πειραματικές εργασίες

        Η πειραματική εργασία αυτής της ενότητας είναι ότι ο κεντρικός υπολογιστής στέλνει δεδομένα στο Venus Development Board και στο Venus Development Board PL μέσω του βοηθού εντοπισμού σφαλμάτων σειριακής θύρας. Το τερματικό λαμβάνει δεδομένα μέσω της σειριακής θύρας USB_UART και στέλνει τα δεδομένα που λαμβάνονται στον κεντρικό υπολογιστή για να ολοκληρωθεί η επαναφορά δεδομένων σειριακής θύρας. Ρυθμός baud UART: 115200. Stop bit: 1, bit δεδομένων 8, χωρίς bit ισοτιμίας.

4. Σχεδιάστε το μπλοκ διάγραμμα συστήματος

Στη λειτουργική μονάδα uart_rx: uart_rxd είναι τα δεδομένα που λαμβάνονται από τη σειριακή θύρα και το uart_rx_done υποδεικνύει ότι η μετατροπή δεδομένων έχει ολοκληρωθεί (τα δεδομένα μετατρέπονται από παράλληλα δεδομένα σε σειριακά δεδομένα). Το uart_rx_data αντιπροσωπεύει τα σειριακά δεδομένα μετά την ολοκλήρωση της μετατροπής. Σημείωση: Τα λαμβανόμενα παράλληλα δεδομένα είναι 1 bit και τα μετατρεπόμενα σειριακά δεδομένα είναι 8 bit.

Στη λειτουργική μονάδα uart_tx: το uart_tx_dat αντιπροσωπεύει τα σειριακά δεδομένα 8-bit που έχουν μετατραπεί, το uart_tx_en αντιπροσωπεύει ότι τα δεδομένα έχουν μετατραπεί από παράλληλο σε σειριακό, το uart_txd αντιπροσωπεύει τα μετατρεπόμενα παράλληλα δεδομένα και το uart_tx_busy αντιπροσωπεύει ότι τα σειριακά δεδομένα έχουν μετατραπεί από σειριακό και μετατρέπεται.

       

5. Σχεδιάστε το διάγραμμα κυματομορφής

Επειδή το uart_rxd είναι ένα ασύγχρονο σήμα και το bit έναρξης είναι χαμηλό επίπεδο, είναι απαραίτητο να καταγραφεί η αλλαγή ακμής που πέφτει, επομένως πρέπει να υποβληθεί σε επεξεργασία σε τρεις ρυθμούς, ώστε να μπορεί να ληφθεί το σήμα του bit έναρξης λήψης δεδομένωνstart_enΤο σήμα υποδεικνύει ότι έρχονται παράλληλα δεδομένα και στη συνέχεια μπορεί να πραγματοποιηθεί η παράλληλη σε σειριακή μετατροπή.

                  rx_flag Υποδεικνύει ότι η μετατροπή των παράλληλων δεδομένων σε σειριακά δεδομένα είναι σε εξέλιξη, ξεκινώντας από το start_en και τελειώνοντας με rx_cnt=9 και baud_cnt σε 216. Αυτό γίνεται για να αποφευχθεί η κατάσταση όπου το bit έναρξης των δεδομένων του επόμενου πλαισίου έρχεται πριν από το τέλος των δεδομένων πλαισίου, έτσι ώστε το bit διακοπής να ελέγχεται στα 0,5 bit.

                 baud_cnt: Το ρολόι του συστήματος είναι 50Mhz, που είναι 50000000, και ο ρυθμός baud εδώ είναι 115200, άρα 50000000/115200=434, δηλαδή χρειάζονται 434 κύκλοι ρολογιού συστήματος για να μεταδοθεί ένα bit δεδομένων, επομένως χρειάζεται ο μετρητής baud_cnt.

                rx_data : Επειδή τα σειριακά δεδομένα είναι 8 bit, είναι καλύτερο να προσθέσετε ένα ευρετήριο για να διευκολύνετε την εύρεση ενός συγκεκριμένου bit δεδομένων και την εκχώρηση μιας τιμής. Επομένως απαιτείται rx_cnt.

                 rx_data_t: Μετατρεπόμενα σειριακά δεδομένα.

Διάγραμμα κυματομορφής uart_rx

uart_tx_en: Υποδεικνύει ότι η μετατροπή σειριακών δεδομένων έχει ολοκληρωθεί, δηλαδή το σήμα uart_rx_done.

uart_data_t: Αποθηκεύει προσωρινά τα bit σειριακών δεδομένων μετά τη μετατροπή για να διευκολύνει την επακόλουθη μετάδοση.

baud_cnt: Όπως παραπάνω.

tx_cnt: Όπως παραπάνω.

Διάγραμμα κυματομορφής uart_tx

6. Προσομοίωση

κυματομορφή προσομοίωσης uart_rx

Προσομοίωση κυματομορφής uart_tx

uart συνολικό διάγραμμα κυματομορφής

7. Επαλήθευση σε επίπεδο πίνακα

Ανοίξτε το εργαλείο εντοπισμού σφαλμάτων σειριακής θύρας

Προσθέστε το χαρακτηριστικό εντοπισμού σφαλμάτων στο σήμα που πρέπει να διορθωθεί, εγγράψτε το πρόγραμμα στην πλακέτα ανάπτυξης και εισαγάγετε τις ακόλουθες πληροφορίες στον βοηθό σειριακής θύρας.

Επειδή οι τετραψήφιοι δεκαεξαδικοί κωδικοί του 55 66 77 είναι 0101 0101, 0110 0110, 0111 0111 αντίστοιχα.